SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST) Tema – Equipamentos Domésticos

Dimensão de Competência - Ciência Nome : __________________________ Nº _____ Turma _____

ACTIVIDADE

• Identificar com precisão manifestações de existência de corrente

eléctrica no funcionamento da generalidade dos electrodomésticos. OBJECTIVOS: A energia manifesta-se de várias formas que se podem transformar umas nas outras.

ENERGIA

MANIFESTAÇÕES DE ENERGIA

EXEMPLOS

Energia eléctrica Se a energia está associada a partículas

carregadas electricamente.

Energia mecânica Se a energia é capaz de produzir ou vir a

produzir movimento.

Energia química Se a energia está associada às substâncias

químicas.

Energia luminosa Se a energia está associada à luz emitida por

qualquer corpo luminoso ou iluminado.

Energia nuclear

Energia que resulta da cisão dos núcleos de

determinados elementos químicos, ou da fusão

de núcleos pequenos e instáveis.

Energia sonora

Se a energia se propag

através dos diferentes materiais, devido à

culas.

a por ondas mecânicas

1

vibração das suas partí

Energia térmica Se a energia é responsável pela modificação da

temperatura dos corpos.

Energia magnética Se a ener las com

propriedades magnéticas.

gia está associada a partícu

FICHA-E

XEMPLO

• Complete os esquemas seguintes tendo em conta as transformações de energia que

ocorrem em alguns electrodomésticos.

Energia Eléctrica

Energia Eléctrica

Energia Eléctrica

Energia Eléctrica

2

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 1

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST) Tema – Equipamentos domésticos (ED)

Dimensão de Competência - Ciência Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

ACTIVIDADE

OBJECTIVOS: 1- Complete a tabela seguinte:

Grandeza Energia Intensidade da

Corrente Diferença de

Potencial Resistência

Eléctrica Tempo

Símbolo

Unidade SI

2 - Complete as seguintes expressões:

a) 1,5V = ______ mV d) 5 mA = ______ μA g) 0,03 Ω = ______ mΩ

b) 150 V = ______ kV e) 0,35 A = ______ mA h) 3000 mΩ = ______ Ω

c) 30 000 mV = ______ kV f) 30 mA = ______ A i) 7500 μΩ = ______ Ω

3 - Classifique as afirmações que se seguem em verdadeiras e falsas. Corrija as falsas.

A - Os geradores são dispositivos que transformam energia química em energia eléctrica.

B - Os voltímetros medem a intensidade da corrente eléctrica.

C - Num circuito eléctrico, os voltímetros medem-se em série.

4 - Como se designam os aparelhos que medem a intensidade da corrente eléctrica? Como

devem ser instalados num circuito eléctrico?

• Aplicar a relação da resistência eléctrica com a corrente eléctrica e a diferença de potencial.

• Explorar a relação entre a resistência e a intensidade da corrente eléctrica na compreensão do princípio de funcionamento de uma lâmpada incandescente.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 2

5 - Observe os esquemas A e B.

5.1 - Identifique os constituintes do esquema A.

5.2 - No esquema A, o valor desconhecido corresponde à grandeza física _____________.

5.3 - Atendendo aos dados contidos em cada um dos esquemas, determine o valor

desconhecido.

6 - Os gráficos A, B e C relativos a três condutores diferentes traduzem a variação da intensidade

de corrente com a d.d.p. neles aplicada.

6.1 - Indique qual dos três condutores obedece à lei de Ohm. Justifique a resposta.

6.2 - Determine a resistência para os três condutores A, B e C quando se lhes aplica uma

d.d.p. de 3 V.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 3

7 - Das frases seguintes, indique as verdadeiras e as falsas, corrigindo estas últimas.

A) A resistência eléctrica de um condutor qualquer é uma grandeza com um valor caracte-

rístico para cada condutor a uma dada temperatura.

B) Num condutor óhmico, a diferença de potencial nos seus terminais e a intensidade de

corrente que o atravessa, a uma dada temperatura, são directamente proporcionais.

C) Condutores sujeitos à mesma diferença de potencial têm o mesmo valor de resistência

eléctrica.

D) Num condutor em que não se verifique a lei de Ohm, a resistência varia com a diferença

de potencial aplicada ao mesmo.

E) Condutores óhmicos sujeitos à mesma diferença de potencial são percorridos por corren-

tes de intensidade tanto maior quanto maior for a respectiva resistência.

8 – Um aparelho está submetido a uma diferença de potencial de 110 V e é percorrido por uma

corrente com a intensidade de 10 A. Calcule a quantidade de energia térmica que ele liberta

durante 20 min, expressa em joule e em kWh.

9 – Uma torradeira liberta a energia térmica de 3,45 × 105 J quando é submetida a uma diferença

de potencial de 230 V e é percorrida por uma corrente de intensidade de 5,0 A. Durante quanto

tempo esteve a torradeira ligada? Justifique.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: António Silva e Maria João Costa 1

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST)

Tema – Equipamentos Profissionais Critério de evidência: Ciência

Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

RELAÇÕES ENTRE PRESSÃO, VOLUME E TEMPERATURA 1- A Fig.1 representa uma experiência elementar que relaciona a pressão, a temperatura e o volume

de ar contido numa garrafa. Descreva sucintamente a experiência, dizendo como variam os

parâmetros referidos.

2- Recorrendo a exemplos do quotidiano, indique:

2.1- Uma situação em que o volume é constante e a pressão e a temperatura aumentam.

2.2- Uma situação em que a temperatura é constante e a pressão e o volume aumentam.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: António Silva e Maria João Costa 2

CICLOS TERMODINÂMICOS TÉCNICOS REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS

Os gases são usados como material de operação de muitas máquinas térmicas importantes. Em

compressores de ar, em motores a ar, em máquinas de refrigeração, o ar é o material operacional.

Em motores de combustão interna é a mistura ar - combustível.

Transformação a volume constante (Isocórica)

Consideremos um gás a volume constante, num recipiente fechado, onde existem trocas de calor com o exterior, como representa a figura:

Observemos agora o gráfico correspondente à transformação reversível...

Transformação a pressão constante (Isobárica)

Consideremos um gás a pressão constante, num recipiente que tem um êmbolo no topo, onde existem trocas de calor com o exterior, como representa a figura:

Complete agora o gráfico correspondente à transformação reversível...

FICHA-E

XEMPLO

Professores: António Silva e Maria João Costa 3

Transformação a Temperatura constante (isotérmica)

Consideremos, agora, um gás a temperatura constante, num recipiente que tem um êmbolo no topo e em que em seu redor possui um material que mantém a temperatura, como representa a figura:

Represente agora o gráfico da transformação...

Motor a Gasolina (Automóvel)

Um motor a gasolina funciona num ciclo de quatro tempos que são designados por admissão, compressão, explosão e escape. Na figura seguinte ilustra-se este ciclo, nela se apresentando os quatro tempos de funcionamento:

Na admissão, o pistão move-se para baixo, criando um vácuo especial. Devido à pressão atmosférica, penetra no espaço existente acima do pistão, através da válvula de admissão que se encontra aberta, uma mistura de gasolina e ar vinda do carburador. A válvula de escape mantém-se fechada durante esse tempo.

Na compressão, o pistão movimenta-se para cima e, dado que tanto a válvula de admissão como a de escape se encontram fechadas, comprime a mistura existente no espaço que existe por cima do pistão, a que chamaremos câmara de combustão.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: António Silva e Maria João Costa 4

Quando o pistão se aproxima do final desta fase de compressão, a vela produz uma faísca eléctrica que faz explodir a mistura. A pressão que daí resulta força o pistão a movimentar-se para baixo, constituindo este fenómeno o terceiro tempo do ciclo, o da explosão. No final deste tempo, a válvula de escape abre-se de modo a permitir a descarga dos gases queimados. No escape, o pistão move-se de novo para cima expulsando do corpo do cilindro, através da válvula de escape, os restos da mistura que sofreu a combustão. No final deste tempo, e normalmente antes do fecho da válvula de escape, abre-se a válvula de admissão preparando-se o início de um novo ciclo.

Considere agora o gráfico para o motor a gasolina.

Relacione justificando, cada uma das curvas A, B, C e D, com os tempos do ciclo de

funcionamento do motor a gasolina.

RENDIMENTO DE UMA MÁQUINA 1- Uma máquina térmica cujo rendimento é de 25% opera entre duas fontes a temperaturas

diferentes.

A máquina realiza o trabalho de 3500J.

1.1- Calcule a quantidade de energia absorvida pela máquina, como calor, a partir da fonte quente.

1.2- Determine a quantidade de energia cedida à fonte fria, como calor.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: António Silva e Maria João Costa 5

2- Uma máquina térmica recebe da fonte quente a quantidade de energia, como calor, de 8000 J e

cede à fonte fria 5200 J.

2.1- Esquematize o diagrama energético desta máquina térmica.

2.2- Determine o trabalho realizado pela máquina.

2.3- Calcule o rendimento desta máquina térmica.

3- Um motor de combustão interna tem de rendimento 25%.

Durante cada ciclo o trabalho realizado pelo motor é de 1000 J.

3.1- Calcule a energia que o motor recebe, como calor, devido à combustão da gasolina.

3.2- Determine a quantidade de energia degradada e que se liberta para o exterior através do tubo

de escape.

4- Elabore um esquema que traduza o balanço de energia de um frigorífico.

FICHA-E

XEMPLO

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST) Tema – Equipamentos Profissionais

Critério de evidência: Tecnologia Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

MOTORES

1- As figuras 1 e 2 representam dois motores de

explosão. Indique, justificando, qual deles é o Fig.1 Fig.2 motor de 2 tempos e qual é o de 4 tempos.

2- Nas figuras 3 e 4 estão representados um motor de explosão a gasolina e um motor Diesel. Faça a correspondência correcta, justificando a escolha efectuada. Fig.3 Fig.4 3- 3.1- Indique o nome de cada um dos componentes, mencionados pelas letras, do motor esquematizado

na figura 5.

3.2- Representando W, não uma peça mas uma parte oca do motor, diga qual a sua função. Fig.5

Professores: António Silva e Maria João Costa

1

FICHA-E

XEMPLO

4- Observe a seguinte figura.

4.1- Denomine cada um dos quatro tempos do ciclo de funcionamento indicado na figura.

4.2 -Descreva, resumidamente, em que consiste cada uma dessas quatro operações.

5- Identifique cada uma das peças de um motor de explosão a seguir representadas, e descreva sucintamente a função de cada uma delas no funcionamento do motor.

Peça A Peça B Peça C

Peça D Peça E Peça F Peça G

Professores: António Silva e Maria João Costa

2

FICHA-E

XEMPLO

6- Relacione os esquemas/desenhos da coluna A com os diferentes tipos de veículos da coluna B e as características da coluna C.

Professores: António Silva e Maria João Costa

3

FICHA-E

XEMPLO

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST) Tema - Utilizadores, Consumidores e Reclamações (UCR)

Dimensão de Competência - Ciência Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

ACTIVIDADE Nº 1

• Identificar grandezas físicas e suas unidades de medição. OBJECTIVOS: • Aplicar técnicas de medição específicas para a determinação de grandezas

físicas convertendo-as noutros sistemas de unidades. Grandeza Física – Toda a propriedade que é susceptível de ser medida e, portanto de se lhe

atribuir um valor numérico.

Grandezas:

• Fundamentais – definem-se sem recorrer a relações com qualquer outra.

Ex: comprimento, massa, tempo….

• Derivadas – definem-se a partir de outras já definidas (fundamentais) através das

equações da definição.

Ex: velocidade, pressão, massa volúmica, volume, superfície…..

Grandezas

Símbolos

das

grandezas

Unidade S. I.

Símbolos

das

unidades

Equação de

definição das

unidades

Fundamental

Derivada

Aparelho de

medida

Comprimento l metro m ___________ fundamental

Superfície S ou A metro

quadrado m2 2 S l= derivada

Volume V metro cúbico m3 3V l=

Massa m quilograma kg ___________

Tempo t segundo s ___________

Intensidade

de corrente

eléctrica

I ampère A ___________

amperímetro

Força F newton N derivada

Massa

volúmica ρ quilograma por

metro cúbico kg/m3

VM =ρ

Pressão P pascal Pa SF P = derivada

Temperatura T kelvin K ___________ fundamental

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 1

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 2

APLICAÇÃO

Tendo em conta os vários objectos que se encontram na sua mesa de trabalho determine,

recorrendo aos aparelhos adequados, os valores das seguintes grandezas físicas:

• PARALELEPÍPEDO

Valor e unidade

cm S.I

Comprimento ---------------------------- ----------------------------

Largura ---------------------------- ----------------------------

Espessura ---------------------------- ----------------------------

cm2 S.I

Área maior ---------------------------- ----------------------------

Área menor ---------------------------- ----------------------------

cm3 S.I

Volume ---------------------------- ----------------------------

g S.I

Massa ---------------------------- ---------------------------- S.I

Força (Peso) ---------------------------- ----------------------------

g/cm3 S.I

Massa Volúmica ---------------------------- ----------------------------

S.I

Pressão máxima ---------------------------- ----------------------------

Pressão mínima ---------------------------- ----------------------------

FICHA-E

XEMPLO

• ESFERA

Valor e unidade

cm S.I

Diâmetro ---------------------------- ----------------------------

cm2 S.I

Área

2esfera R 4 A π=

---------------------------- ---------------------------- cm3 S.I

Volume

Directo

Vesfera = Vfinal - Vinicial

Vesfera = ---------- - ----------

Vesfera = ---------- ----------------------------

Indirecto

3esfera R

34 V π=

Vesfera

= ---------------- ---------------------------- g S.I

Massa ---------------------------- ---------------------------- S.I

Força (Peso) ---------------------------- ----------------------------

g/cm3 S.I

Massa Volúmica ---------------------------- ----------------------------

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 3

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 4

FICHA-E

XEMPLO

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST) Tema – Utilizadores, Consumidores e Reclamações

Dimensão de Competência - Ciência Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

ACTIVIDADE

• Optimizar as relações custo/beneficio a partir das grandezas características do

sistema. OBJECTIVOS:

• Analisar modelos custo/consumo de energia considerando diferentes tarifários de modo a minimizar os custos.

Quando precisamos de escolher a potência que teremos de contratar à empresa fornecedora de

energia para a nossa casa, devemos:

• calcular, as necessidades energéticas dos equipamentos que prevemos vir a instalar,

• gerir a sua utilização.

Exemplo - apartamento T1 (um quarto, sala, casa de

banho e cozinha).

• 1º - Enumera-se o equipamento a instalar e a

respectiva potência eléctrica necessária ao seu

funcionamento.

Tabela 1

Descrição do Equipamento Potência unitária

(W) Quantidade

Potência total (W)

Lâmpada para iluminação 12 10 120

Televisão 90 1 90

Aquecimento doméstico 800 1 800

Frigorífico combinado 140 1 140

Máquina de lavar roupa 2000 1 2000

Máquina de lavar louça 2000 1 2000

Pequenos electrodomésticos 800 2 1600

Aparelhagem áudio 135 1 135

Computador 250 1 250

Impressora 150 1 150

Total : 7285 W

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Cost 1

FICHA-E

XEMPLO

• 2º - Consulta-se o tarifário fornecido pela EDP, para optar pela tarifa mais conveniente.

Tabela 2 - Tarifário em vigor desde Setembro de 2007

Potência contratada (kW)

Tarifa simples (€/mês)

Tarifa bi-horária (€/mês)

3,45 5,57 8,09

4,60 7,74 10,42

5,75 9,38 12,74

6,90 11,29 15,07

10,35 16,68 21,60

Se todos os equipamentos estiverem a funcionar em simultâneo:

• a potência eléctrica total é 7285 W,

• a potência a contratar aponta para um escalão de 10,35 kW (tabela 2).

Na prática os electrodomésticos não funcionam em simultâneo. Se as máquinas de lavar loiça e

roupa funcionarem separadamente pode-se optar por uma potência de 5,75 kW.

Escolhe-se entre as tarifas simples (o preço do kWh é igual em todas as horas do dia)

0,1071€/kWh, e a tarifa bi-horária.

A tarifa bi-horária caracteriza-se por preços diferenciados do kWh, consoante a utilização em

horas de vazio ou fora de vazio, cujos períodos de duração estão definidos no seguinte horário:

Tarifa Bi-horária – horário em vazio.

Inverno 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

2ª a 6ª

Sábado

Domingo

Horas de vazio: 0,0582 €/kWh

Horas fora de vazio: 0,1071 €/kWh

Nesta última tarifa (5,75 kW), o preço a pagar, por mês, para a empresa nos garantir a potência

desejada, é mais elevado na escolha de uma tarifa bi-horária. No entanto, a energia que se

consome durante o horário nocturno com essa tarifa é 54% mais barata do que a consumida Professores: Alfredo Garcia e Maria João Cost 2

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Cost 3

durante o dia.

O primeiro passo, antes da decisão final, será calcular o consumo mensal dos electrodomésticos e

da iluminação da casa.

• Consumo mensal Mês de Dezembro – Tarifa Simples

Equipamento Potência total

kW

Nº de horas de

funcionamento

por dia

(h/dia)

Nº de horas de

funcionamento por

mês

(h/mês)

Energia consumida

por mês (kWh/mês)

Lâmpada para

iluminação 0,120 2,5 77,5

Televisão 0, 090 4 124

Aquecimento

doméstico 0, 800 4 124

Frigorífico

combinado 0,140 24 744

Máquina de lavar

roupa 2, 000 1 31

Máquina de lavar

louça 2, 000 1, 5 46,5

Pequenos

electrodomésticos 1,600 1 31

Aparelhagem

áudio 0,135 2 62

Computador 0,250 1 31

Impressora 0,150 ---------- 1

TOTAL

Custo total (Energia + tarifário) = ………………. + ………………. =

• Consumo mensal Mês de Dezembro – Tarifa Bi-horária

Optando pela tarifa bi-horária, é necessário calcular a energia que é consumida nas horas de

vazio e nas horas fora de vazio.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Cost 4

FICHA-E

XEMPLO

Equipamento Potência total

kW

Nº de horas de

funcionamento por mês

(h/mês)

Horas de Vazio Horas fora de Vazio

Nº de horas de funcionamento

por mês (h/mês)

Energia consumida por mês (kWh/mês)

Nº de horas de funcionamento

por mês (h/mês)

Energia consumida por mês (kWh/mês)

Lâmpada para

iluminação 0,120 77,5 20 57,5

Televisão 0,090 124 30 94 Aquecimento

doméstico 0,800 124 30 94

Frigorífico

combinado 0,140 744 352 392

Máquina de lavar

roupa 2,000 31 31 ---------------- ----------------

Máquina de lavar

louça 2,000 46,5 46,5 ---------------- ----------------

Pequenos

electrodomésticos 1,600 31 10 21

Aparelhagem

áudio 0,135 62 31 31

Computador 0,250 31 16 15

Impressora 0,150 1 1 ---------------- ----------------

TOTAL Professores: Alfredo Garcia e Maria João Cost 5

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Cost 6

Custo da Energia consumida nas horas de vazio

Custo da Energia consumida nas horas fora de vazio

Tarifário

Total

• Conclusão

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa

1

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Equipamentos e Sistemas Técnicos (EST) Tema – Transformações e evoluções técnicas (TET)

Dimensão de Competência - Ciência Elementos de Complexidade – Tipo I, II e III

Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

ACTIVIDADE

1- Nas figuras seguintes represente o vector velocidade do carro, nas várias situações.

B A C D E 2- Assinale as afirmações correctas e corrija as falsas.

A – A velocidade é uma grandeza vectorial que só é tangente à trajectória quando esta é

rectilínea.

B – O módulo da velocidade indica se um movimento é mais ou menos rápido num dado instante.

C – A velocidade refere-se a um instante e a velocidade média a um intervalo de tempo.

D – Um valor positivo para a velocidade num movimento rectilíneo indica que o movimento se faz

no sentido convencionado como positivo.

E – Num automóvel, o valor indicado no velocímetro é a velocidade instantânea.

3- Em qual das situações não há variação da velocidade, em termos da Física?

A – Um carro segue em linha recta e o velocímetro não indica sempre o mesmo valor.

B – Um carro segue em linha recta e o velocímetro indica sempre o mesmo valor.

C – Um carro circula numa rotunda e o velocímetro indica sempre o mesmo valor.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa

2

4- Um carro move-se num troço rectilíneo de uma estrada, variando a posição com o tempo, num

dado referencial, como mostra o gráfico da figura.

Ordene os módulos da velocidade nos instantes 1s,

8s e 12 s por ordem crescente.

5- O gráfico, posição - tempo, diz respeito aos movimentos rectilíneos de um automóvel e de um

camião que se movimentam na mesma auto-estrada.

5.1- Em que instante e em que posição o automóvel

ultrapassa o camião?

5.2- Calcule a velocidade do automóvel.

5.3- Esboce o gráfico velocidade - tempo correspondente ao movimento do automóvel.

5.4- Calcule o espaço percorrido pelo camião até ao instante em que é ultrapassado pelo

automóvel.

5.5- Escreva a lei que traduz o movimento do automóvel

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa

3

6- Um avião desloca-se com MRU descrito pela seguinte equação: x = – 40 + 80 t (SI)

6.1- Em que instante passa o avião pela origem das abcissas?

6.2- Descreva o movimento do avião.

6.3- Determine o deslocamento do avião ao fim de 10 min de movimento.

7- O gráfico traduz a variação do valor da velocidade de uma bola, de massa 0,5 kg, em função do

tempo.

7.1- Complete os espaços em branco de

modo a obter afirmações cientificamente

correctas.

A - Um jogador dá um pontapé numa

bola que se encontra em repouso e esta

adquire uma velocidade de ----------,

durante -----------, com movimento --------------------------------------------------------------.

B - A partir do instante ----------------, a força de atrito não é desprezável e a bola acaba por parar no

instante --------- s.

7.2- Calcule a aceleração adquirida pela bola no intervalo de tempo [2;6] s.

7.3- Calcule a intensidade da força que actua na partícula no intervalo de tempo [2;6] s.

Identifique a referida força.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa

4

8- Observe o gráfico seguinte, posição - tempo.

Associe os pontos 1, 2 e 3 com as figuras A, B e C.

9- A figura mostra dois tractores em movimento.Com base na análise da figura identifique o tractor

que se move com movimento rectilíneo uniforme e o que se move com movimento rectilíneo

retardado.

A -

B - FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa

5

10- Um móvel no instante t = 0 s passa pela posição -2,0 m e descreve uma trajectória rectilínea.

O gráfico seguinte traduz a variação do valor da velocidade em função do tempo.

10.1- Classifique o movimento do móvel nos troços: A, B, C e D.

10.2- Calcule o valor da aceleração no intervalo de tempo de 0 s a 15 s.

10.3- Escreva a expressão matemática que traduz a lei do movimento do móvel no troço A.

10.4- Qual a intensidade da força resultante que actua no móvel no intervalo de tempo de 15 s a

20 s. Justifique a sua resposta.

11- Um carro desloca-se com uma velocidade linear constante de 30,0 m/s e descreve uma

trajectória circular de raio 100 m. Calcule a velocidade angular.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa

6

12-. Um ciclista percorre uma pista circular de 200 m de diâmetro com MCU, efectuando 20 voltas

em 40 minutos. Calcule:

12.1- a frequência e o período do movimento, em unidades S.I.,

12.2- a velocidade angular do ciclista,

12.3- a aceleração centrípeta a que o ciclista está sujeito.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 1

SOCIEDADE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Núcleo Gerador – Ambiente e Sustentabilidade (AS) Tema – Consumo e Eficiência Energética (CEE)

Dimensão de Competência - Ciência Nome : _____________________________ Nº _____ Turma _____

ACTIVIDADE

A - Transferência de energia entre sistemas Mecanismo de transferências de calor: condução e convecção

1- A transferência de energia entre sistemas pode-se realizar como trabalho, calor e

radiação.

A transferência de energia como calor pode ocorrer de duas formas: condução e

convecção.

1.1- Tenha em atenção as seguintes situações:

A – Aquecer um tacho ao lume.

B – Aquecer as mãos à lareira.

C – Aquecer um líquido no microondas.

D – Aquecer um líquido com resistência eléctrica.

E - Aquecer um líquido usando um agitador eléctrico (batedeira).

a) Indique a/as situações em que a transferência de energia se faz por:

1 – trabalho

2 – calor

3 – radiação

b) Nas situações indicadas em 2 indique o mecanismo de transferência de calor.

FICHA-E

XEMPLO

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 2

1.2- Relacione as colunas I e II de modo a obter correspondências verdadeiras.

Coluna I

Coluna II

A - Condução

B - Convecção

a) Ocorre sem transporte de matéria

b) Verifica-se nos corpos líquidos e gasosos (fluidos)

c) Verifica-se nos corpos sólidos

d) Ocorre com transporte de matéria

e) Devido a uma diferença de temperaturas

1.3- Assinale a afirmação verdadeira.

A - A condução de calor só ocorre nos metais.

B -Na convecção o fluido mais denso (quente) sobe, obrigando o menos denso

(frio) a descer.

C - A condução e a convecção necessitam de um meio material.

1.4- É hábito cobrir com uma tampa uma terrina de sopa. A intenção é…

A – … aumentar a radiação emitida pela sopa.

B – ... diminuir a transferência de energia por convecção.

C – … diminuir a transferência de energia, por condução, para o exterior.

Escolha a opção correcta.

1.5- Por que é que:

a) os congeladores ficam na parte superior dos frigoríficos?

b) as cafeteiras eléctricas têm a resistência de aquecimento no fundo?

FICHA-E

XEMPLO

B – Efeito da radiação térmica do Sol na Terra Um modo de transferir energia entre sistemas é por radiação. É deste modo que o Sol

aquece a Terra através das ondas electromagnéticas emanadas por ele através do

espaço.

As radiações solares que chegam ao sistema Terra + atmosfera são reflectidas e

absorvidas.

A temperatura média da Terra, resulta em parte, da radiação que ele recebe do Sol, mas

também da quantidade de energia que é emitida.

O balanço energético resultante da quantidade de energia solar recebida pela Terra e a

quantidade de energia emitida pela mesma determina que a temperatura média à

superfície terrestre é de 15º C ou 288 K, este valor mantém-se constante desde os

tempos mais remotos.

A partir da seguinte expressão matemática: 4T A e P σ= em que:

σ

e

A

T

e que:

- a potência de radiação térmica que a superfície terrestre reemite para atmosfera é 240 W/m2

e

- e = 1

Professores: Alfredo Garcia e Maria João Costa 3

FICHA-E

XEMPLO