Aula 1 – Física – 2º Ano Ensino Médio
Texto 1: Relâmpago e trovão
Considere duas placas metálicas eletrizadas com cargas de sinais contrários, próximas uma da outra (figura 9-34). Supondo que a carga elétrica em cada uma seja aumentada gradativamente, haverá um instante em que o ar entre elas se tornara condutor. Nesse momento, a carga de uma placa se transfere muito rapidamente para a outra, através do ar, e dizemos que ocorreu uma descarga elétrica no ar. Como conseqüência dessa descarga, tem-se:
- emissão de luz
pelas moléculas do ar, originando uma centelha, que você já deve ter observado em diversas situações (por exemplo: em um interruptor de luz, ao tirar um agasalho de lã em um dia muito seco, etc.);
- produção de um ruído (um pequeno estalo) que acompanha a centelha, causado pela expansão do ar aquecido pela descarga elétrica.
Um fenômeno de mesma natureza que essa descarga, porém em escala muito maior, ocorre durante uma tempestade, originando os raios, que são acompanhados pelos relâmpagos e trovões. Essa interpretação da causa de um raio foi estabelecida graças às famosas experiências do cientista e político americano Benjamin Franklin: suspeitando que os raios nada mais fossem do que uma descarga elétrica, ele tentou verificar se, realmente, as nuvens apresentavam-se eletrizadas. Empinando um papagaio de papel ao se aproximar uma tempestade (figura 9-351, ele conseguiu captar cargas elétricas das nuvens comprovando sua hipótese (a experiência de Franklin e extremamente perigosa e algumas pessoas já perderam a vida tentando reproduzi-la).
Modernamente sabe-se que, em virtude de fenômenos complexos que ocorrem na atmosfera, uma nuvem pode apresentar-se eletrizada positiva ou negativamente (figura 9-36). Quando essas cargas atingem valores muito grandes, o ar entre elas ou entre uma nuvem e a Terra, torna-se condutor, permitindo que ocorra uma enorme descarga elétrica (o raio). A centelha de alta luminosidade que acompanha essa descarga é o relâmpago, e o aquecimento muito elevado que ela produz provoca a expansão do ar, originando o som de grande intensidade, que é o trovão.
O pára-raios
Sabemos que as conseqüências da descarga elétrica de um raio podem ser desastrosas, devido à grande quantidade de 
energia liberada quando ela ocorre. A necessidade de estabelecer uma proteção contra esses possíveis danos levou Franklin a construir os primeiros pára-raios.
Esses dispositivos funcionam com base no poder das pontas, que já analisamos. Eles são constituídos de uma haste metálica, terminada em pontas na extremidade superior e ligada, pela extremidade inferior, à Terra, por meio de uma placa condutora (figura 9-37). Quando uma nuvem eletrizada passa sobre o pára-raios, aparece um acúmulo de cargas induzidas em suas pontas. Essas cargas escapam facilmente das pontas para o ar, neutralizando então a carga da nuvem. Mesmo que ocorra o raio, é mais provável que a descarga se processe nas pontas do pára-raios, sendo a carga elétrica conduzida pela haste metálica para a Terra, evitando danos maiores (figura 9-38).
Após a leitura do texto e discussão com o grupo, responda as questões:
Nome:
Nº:
Turma:
1)Duas nuvens, próximas uma da outra, encontram-se eletrizadas com cargas de sinais contrários.
a)Antes de ocorrer um raio de uma nuvem para outra, o ar entre elas é isolante ou condutor?
b)E no instante em que ocorre um raio entre as nuvens?
2)Explique o que é e em que condições ocorre um raio durante uma tempestade?
3)O que dá origem ao relâmpago e ao trovão?
4)O que é o poder das pontas?
5)Qual é a importante aplicação prática do poder das pontas inventada por Franklin?
11 comentários:
Nome:Ana Clara Guida, Bárbara Benamor, Bárbara Pereira, Gabriela Alves e Helena Alcântara
Nº:5, 8, 9, 17 e 20
Turma: 212MA
1. a) Antes de haver a descarga elétrica o ar entre as nuvens é isolante.
b)No momento em que ocorre o raio o ar funciona como condutor da energia de uma nuvem a outra.
2. O raio é a descarga elétrica que ocorre a partir do excesso de carga nas nuvens. Sua ocorrência se da assim que o acúmulo de carga na nuvem é suficiente para vencer o isolamento imposto pelo ar.
3. O relâmpago é a luz que acompanha o raio e o trovão, que ocorre devido ao intenso aquecimento do ar que expande-se e produz, o som de alta intensidade.
4. É o princípio físico que diz que o excesso de energia contido em um condutor é concentrado nas regiões de menor raio, por esse motivo essas regiões possuem uma carga elétrica maior do que as outras regiões do condutor.
5. O importante invento de Franklin a partir do Poder das Pontas é o pára-raios.
Nome: Alvaro Paschoal 3, Biazi Ricieri 10, Eduardo Silvino 15, Guilherme Vitor 18, Hugo Ferreira 21
Turma: 212ma
1- a)No momento em que antecede as descargas elétricas, o ar entre as nuvens é isolante.
b)Na fração de tempo que se dá a ocorrência de um raio o ar que separa uma nuvem de outra, é condutor.
2- Tal fenômeno ocorre devido a uma descarga elétrica entre duas nuvens, e também pode ser por uma nuvem e o solo. O raio ocorre quando existe dois pontos eletrizados, durante tempestades que também dão origem aos trovões e relâmpagos.
3- Ambos são formados pela quebra da capacidade isolante do ar. Para quebrar tal capacidade do ar é necessário que o campo elétrico que por sua vez, ioniza os átomos do ar , acelerando os elétrons. Tais fenômenos são ruídos e clarões que se dissipam pelo ar.
4- É utilizado em para raios, no qual os corpos eletrizados tem a capacidade de se descarregarem pelas pontas.
5- As pontas atraem a corrente devido a uma parte metálica, neutralizando tal corrente, amenizando a força. A prática é utilizada em para-raios.
1)
a) O Ar presente antes da ocorrência do raio é isolante
b) No instante em que ocorre o raio, o ar se torna um condutor que resulta uma descarga elétrica de grande intensidade.
2) O raio é resultante no excesso de cargas elétricas , seja ela positiva ou negativa , nas nuvens. Com esse acúmulo há a transformação do ar em condutor, tendo como produto final o raio.
3) Relâmpago e Trovão é originário da intensa movimentação elétrica ocorrida durante o raio. Sendo que o primeiro ocorre após o segundo, o relâmpago corresponde a parte visível a olho humano, o trovão é o efeito sonoro ocorre pela forte pressão causada pelo rápido aquecimento após a ocorrência do raio.
4) Poder das Pontas é o nome dado a concentração da carga elétrica em zona mais pontiagudas devido ao pouco raio nela apresentado , este fato é a justificativa de ser mais perigoso ficar em morros e em campos aberto sendo mais propício a queda de raios.
5) Dentro da aplicação prática do poder das pontas destacam-se os para-raios, eles são feitos por uma haste metálica que atraem e neutralizam a corrente elétrica .
Nome: Daniel Almeida, Amanda Rezende, Ana Luisa Sampaio, Caroline Carvalho e Carina da Silva
Nº: 4, 6, 12, 13 e 14
Turma: 212MA
1) a) Isolante.
b) Condutor.
2) Um raio é um fenomeno físico decorrente de uma descarga elétrica provocada pelo acumulo as cargas armazenadas nas nuvens.
3) O relâmpago é a centelha gerada pela descarga elétrica que possui alta luminosidade, enquanto que o trovão é o som decorrente da expansão do ar devido ao aquecimento por essa descarga elétrica.
4) É onde se concentram as maiores cargas elétricas no condutor.
5) Ele desenvolveu um pára-ráios, que se utiliza desde principio para neutralizar eletricamente as cargas das nuvens.
1-a- Antes de ocorrer a descarga, o ar será isolante.
b- Quando ocorre o raio o ar atua como condutor da energia entre uma nuvem e a outra.
2- O raio é uma descarga elétrica liberado a partir do excesso de carga acumulada nas nuvens. Esse fenômeno ocorre através da liberação das cargas elétricas entre duas nuvens ou entre uma nuvem e o solo.
3- Quando as cargas elétricas das nuvens atingem valores muito altos ocorre uma descarga elétrica denominada de raio. A alta luminosidade que acompanha essa descarga é o relâmpago, e o aquecimento muito elevado ue ela produz provoca a expansão do ar, originando o som de grande intensidade, que é o trovão.
4- É o nome dado ao condutor de raios, onde se acumula as cargas elétricas em sua ponta, facilitando assim a passagem dessa carga parar o ar, neutralizando-a.
5- O pára-raios retém o raio fazendo com que a descarga se processe em suas pontas, sendo conduzida pela haste metálica para terra, fazendo com que os danos sejam menores.
Nome: Julia Lima, Mariana Baêsso, Verônica.
Nº: 24,30,38
Turma: 212 MA
1)a) O ar entre as nuvens antes de ocorrer um ráio é isolante de energia elétrica.
b) No momento em que ocorre o raio, o ar entre as nuvens se torna condutor de energia elétrica, pois a carga elétrica das nuvens é aumentada.
2) De acordo com Benjamin Franklin, os raios são desgargas elétricas que são liberadas quando as nuvens se encontram eletrizadas. As nuvens podem estar eletrizadas positivamente ou negativamente, tornando o ar entre elas condutor de energia elétrica quando essas cargas atingem um valor muito alto, permitindo que ocorra a descarga.
3) O relâmpago é a luminosidade que acompanha a desgarga elétrica. Essa luminosidade produz calor e promove a expansão do ar, gerando o som que é chamado de trovão.
4)A haste metálica terminada em pontas na extremidade e ligada por uma placa condutora que leva até a Terra, permite que quando uma nuvem eletrizada passe sobre o pára-raios, o acúmulo de cargas induzidas nas pontas seja maior.Assim, as cargas escapam facilmente das pontas para o ar, neutralizando a carga da nuvem.
5)A aplicação prática no pára-raios inventada por Franklin é que, mesmo que um raio ocorra, ele será direcionado as pontas do pára-raio e conduzido até a Terra, evitando maiores danos.
Nomes: Rebeca, Priscila, Letícia, Julia Martins, Pablo e Thaylla
Nº: 35, 34, 27, 25, 32 e 37
Turma: 212ma
1a)Antes de ocorrer o raio de uma nuvem para outra, o ar entre elas é isolante.
b)Entretanto, no instante em que ocorre o raio o ar é condutor.
2)Raios são descargas elétricas em uma escala muito maior. Devido a fenômenos complexos da atmosfera, as nuvens podem se encontrar positiva ou negativamente carregadas. Quando as cargas elétricas em cada uma é aumentada, gradativamente o ar torna-se condutor gerando uma centelha elétrica, que é o relâmpago.
3)O relâmpago é formado pela transmissão de cargas elétricas no ar entre as nuvens, fato que gera uma centelha de luz de alta luminosidade. O aquecimento muito elevado produzido pelo último, causa a expansão do ar originando um som de grande intensidade denominado trovão.
4)O poder das pontas consiste no acúmulo de cargas em suas hastes metálicas.
5)As consequências da descarga elétrica de um raio podem ser desastrosas, então Franklin contra possíveis danos, criou um dos primeiros pára-raios. As cargas que atingem o pára-raio, escapam facilmente das pontas para o ar, neutralizando a carga da nuvem. Desse modo as redes elétricas das residências não são afetadas.
1)a)Antes de acontecer o raio, o ar se encontra isolante.
b)Quando as cargas das nuvens se encontram muito elevadas, ocorre o raio e o ar se torna condutor.
2)A descarga atmosférica, popularmente conhecida como raio, faísca ou corisco, é um fenômeno natural que ocorre em todas as regiões da terra proveniente do acúmulo de carga nas nuvens, eles ocorrem porque as nuvens se carregam eletricamente. Ele é um tipo de eletricidade natural que ocorre quando as cargas atingem valores muito elevados.
3)Quando ocorre o raio, uma centelha de alta luminosidade é gerada e acompanha essa descarga, essa centelha é o relâmpago. E o aquecimento muito elevado produzido pela centelha gera a expansão do ar, dando origem a um som de grande intensidade, que é chamado de trovão.
4)O poder das pontas é a forma como é chamado o princípio físico que rege o funcionamento de alguns objetos do nosso cotidiano, como por exemplo: os para-raios e as antenas. Segundo este princípio, o excesso de carga elétrica em um corpo condutor é distribuído por sua superfície externa e se concentra nas regiões pontiagudas ou de menor raio. É nas pontas que a energia é descarregada. Por isso o nome poder das pontas. Isso ocorre porque as extremidades são regiões muito curvas e, como a eletricidade se acumula mais nessas áreas, um corpo eletrizado dotado de pontas acumula nelas sua energia. A densidade elétrica de um corpo será sempre maior nas regiões pontudas em comparação com as planas.
Sendo assim, uma ponta sempre será eletrizada mais facilmente do que uma região plana.
5)A grande importância é a neutralização das cargas das nuvens. Pois, quando uma nuvem eletrizada passa sobre um para-raios, as suas pontas acumulam as cargas induzidas. Sendo assim, por as cargas das pontas escaparem facilmente para o ar, ocorre então a neutralização da carga da nuvem. Então, mesmo que o raio ocorra ele não causará grandes danos pois a desacarga será processada nas pontas dos pára-raios, e conduzida pela haste até a terra.
1)a) Antes de acontecer a descarga elétrica, o ar será isolante.
b) Quando ocorre um raio, o ar que fica entre as nuvens funcionará como um condutor de energia que passará de uma nuvem a outra.
2) O raio é uma descarga elétrica que surge a partir do acumulo dessas cargas encontradas nas nuvens. Elas são liberadas assim
que o esse acumulo quebra a
barreira do ar.
3) O raio ocorre quando as cargas encontradas nas nuvens alcançam valores altos e quebram ar. A luminosidade que acompanha o raio é denominada relâmpago e o aquecimento elevado que ela produz causa o som alto, que é o trovão.
4)É o efeito onde os raios são captados pelas pontas dos para raios, onde se dissipam depois.
5) As pontas atraem o raio devido a parte metálica existente no para raio.
Nome: Julia Receputi Destro
Nº: 26
Turma: 212 – ma
Aula 1
1- a) O ar que fica entre as nuvens é isolante antes de acontecer a descarga elétrica.
b) Quando ocorre o raio, através do ar, que passa entre uma nuvem e outra, age como um condutor de energia.
2- O raio funciona como uma descarga elétrica, que se dá através do excesso de carga entre as nuvens, assim que o acumulo de carga na nuvem se torna suficiente para ultrapassar o isolamento feito pelo ar.
3- Quando o acumulo de carga nas nuvens se tornam suficiente para ultrapassar o isolamento feito pelo ar, o ar torna-se condutor e uma enorme centelha elétrica (fenômeno luminoso, devido a uma descarga súbita e que se produz quando se aproximam dois corpos eletrizados de potenciais diferentes), que é visto como um relâmpago, salta de uma nuvem para ou outra, ou de uma nuvem para a terra.
4- Em um condutor eletrizado a carga tende a se acumular nas regiões pontiagudas, por isso, o campo elétrico próximo às pontas do condutor é muito mais intenso que nas proximidades das regiões mais planas. Devido isso que nos dias de chuvas intensas não se recomenda se abrigar sob árvores ou em lugares mais altos.
5- Através do fenômeno do poder das pontas, que é a grande concentração de cargas elétricas que se acumulam em regiões pontiagudas, foi criado por Franklin um para-raios, que atrai os raios em sua direção e os descarrega através da sua ponta para o solo através de um fio de baixa resistividade.
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