Setor de Educação de Jovens e Adultos SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS DA NATUREZA – FÍSICA - ENSINO MÉDIO Título do Podcast Área Segmento Duração O magnetismo Ciências da Natureza – Física Ensino médio 4min28seg Habilidades H81. Identificar tipos de forças expressando os resultados em linguagem matemática, quando necessário. H87. Descrever diferentes fenômenos, situações ou experimentos que envolvam interações elétricas ou magnéticas. H88. Identificar as configurações das linhas de indução do campo elétrico e do campo magnético. Tempo Estimado: 30 minutos Materiais e recursos necessários: Cópia do roteiro do podcast O magnetismo. Livro de Física, volume 2, Novo Telecurso. Conteúdos: Força magnética Campo magnético Polos magnéticos Polos geográficos Campo magnético Corrente elétrica Desenvolvimento: Antes de desenvolver essa atividade é imprescindível que você ouça atentamente o podcast denominado “O magnetismo”. Caso você não o tenha escutado, ouça o áudio desse podcast que está disponível no Portal Eja. Você pode até gravá-lo no seu telefone celular. Em caso de dúvida procure o orientador de aprendizagem que lhe ajudará a localizar o podcast no Portal Eja. Além disso, se julgar conveniente, ouça novamente o áudio para sanar dúvidas que porventura apareceram enquanto você o ouvia. Depois de ouvi-lo, você estará em condições de realizar as atividades aqui propostas. Iniciando a atividade Logo no início do podcast, o narrador afirma que: (...) a existência dos ímãs mostra que existe na natureza uma outra força além da gravidade e da eletricidade Exercício 1 Na afirmação acima, o narrador está se referindo a uma força conhecida como a) atômica. b) quântica. c) nuclear. d) magnética. e) geotérmica. Podcast Fundação Bradesco Setor de Educação de Jovens e Adultos Exercício 2 Quando um ímã em forma de barra é partido ao meio, observa-se que a) separa-se o polo Norte do polo Sul. b) obtém-se novos ímãs unipolares. c) originam-se dois novos ímãs. d) modificam-se suas propriedades magnéticas. e) a força magnética deixa de existir. Se você assinalou corretamente o exercício anterior concluiu que um ímã ao ser partido ao meio origina dois novos ímãs com polo norte e polo sul, cada um. Disponível em: <http://www.if.usp.br/gref/eletro/eletro3.pdf>. Acesso em: 15 ago. 2013. 11h36min. Na sequência o podcast trata da atração e da repulsão de alguns materiais pelos ímãs: “Eles podem também atrair outros materiais, como pedaços de ferro ou aço, que são objetos magnetizáveis.” (...) Entretanto os ímãs não conseguem atrair, por exemplo, um pedaço de plástico ou de madeira! Por que será?” Pense um pouco sobre isso! Porque será que alguns materiais são atraídos pelos ímãs e outros não? Para te auxiliar nessa resposta leia o texto “Substâncias magnéticas e não-magnéticas” que se encontra no anexo 2 dessa sequência didática. Exercício 3 De acordo com o áudio e roteiro do podcast, qual foi uma das primeiras aplicações tecnológicas do magnetismo? ____________________________________________________________________________ Podcast Fundação Bradesco Setor de Educação de Jovens e Adultos Com a utilização da bússola, descobriu-se que ela se alinhava na direção norte-sul porque nosso planeta possui as propriedades de um imã. Isso indicava que a Terra possuiria um campo magnético ao seu redor. Disponível em: < http://es.wikiplanetas.wikia.com/wiki/Archivo:Comportamiento_campo_magnetico_terrestre.png>. Acesso em: 15 ago. 2013. 14h01min. O narrador do podcast também nos informa que: “Os polos magnéticos não coincidem com os polos geográficos.” Você com certeza já ouviu falar ou estudou os polos norte e sul geográficos que são definidos pelo eixo de rotação do nosso planeta. Já os polos norte e sul magnéticos são definidos pelo eixo magnético. Exercício 4 Você ouviu no podcast e leu no roteiro sobre as localizações dos polos magnéticos e geográficos. Escreva nos retângulos a qual polo (norte magnético, sul magnético, norte geográfico e sul geográfico) está associado cada um dos eixos. Eixo de rotação Eixo magnético Podcast Fundação Bradesco Setor de Educação de Jovens e Adultos Exercício 5 De acordo com o áudio e roteiro do podcast, qual seria a origem do campo magnético terrestre? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ O podcast também informa que “(...) o campo magnético ajuda alguns animais a se orientarem!“ Pois é, alguns pássaros que migram possuem um sensor magnético de direção. Além dos pássaros experimentos realizados tem mostrado que bactérias, microrganismos, formigas e abelhas utilizam o campo magnético para se orientarem. As evidências sugerem que os animais podem navegar através da detecção da intensidade do campo magnético e do ângulo em que o campo se encontra com a Terra, que são distintos para cada ponto no planeta. Disponível em: <http://uniaocolumbofilacamposdosgoytacazes.blogspot.com.br/2010/06/com-uma-bussola-no-bico.html>. Acesso em: 15 ago. 2013. 16h32min. Ao final do podcast, o narrador questiona se que fenômenos magnéticos também ocorrem em fios por onde passam correntes elétricas. Exercício 6 Na aula 45, do livro de Física (volume 2) do Novo Telecurso, é apresentada uma expressão que relaciona o campo magnético (B), a uma distancia r de um fio percorrido por uma corrente i. Escreva no espaço abaixo essa equação. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Exercício 7 Utilize a expressão do exercício anterior para determinar o valor do campo magnético no ponto C, situado a 20 cm de um fio condutor retilíneo, que é percorrido por uma corrente elétrica de 2,75 A. i C _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ Podcast Fundação Bradesco Setor de Educação de Jovens e Adultos Indicações: CLICK CIÊNCIA. O campo geomagnético e os seres vivos. Disponível em <http://www.clickciencia.ufscar.br/page.php?story=384>. Acesso em: 15 ago. 2013. 16h20min. FERNANDES, R. SANCHEZ, S. O Magnetismo Animal e seus Aspectos ao longo do Desenvolvimento da Biologia e do Magnetismo. Disponível em<http://www.ifi.unicamp.br/~knobel/FI204/animal.pdf>. Disponível em: 15 ago. 2013. 10h10min. Anexos 1 Gabarito comentado 1. alternativa d. 2. alternativa c. 3. A bússola. 4. Polo sul magnético Polo norte geográfico Eixo de rotação Eixo magnético Polo norte magnético Polo sul geográfico 5. A origem do campo magnético terrestre ainda é objeto de estudo. A explicação pode estar relacionada com cargas elétricas movendo-se circularmente no interior do manto terrestre. Essas cargas em movimento geram correntes elétricas que criam o campo magnético. 6. B = 2.10-7. i_ r Podcast Fundação Bradesco Setor de Educação de Jovens e Adultos 7. Utilizando a expressão B = 2.10-7. i_ r onde i = 2,75 A e R = 20 cm (0,2 m) Teremos então B = 2.10-7. 2,75 0,2 B = 2.10-7. 13,75 B = 2. 13,75. 10-7 B = 27,5. 10-7 Podemos escrever o valor 27,5 da seguinte forma: 27,5 = 2,75.101 Teremos então: B = 27,5. 10-7 B = 2,75.101. 10-7 B = 2,75.101-7 B = 2,75.10-6 T Anexo 2 Substâncias magnéticas e não-magnéticas Experimente aproximar um ímã de um prego e, depois, de um pedaço de plástico. O que acontece? O ímã atrai o prego, mas não atrai o plástico. (...) imantar um corpo significa alinhar seus dipolos ou orientar seus domínios. Porém, nem todas as substâncias permitem a orientação de seus dipolos magnéticos. Por esse motivo, as substâncias podem ser classificadas em duas categorias: as magnéticas – que permitem essa orientação – como o ferro, o níquel, o aço, o cobalto; e as não-magnéticas – que não permitem orientação de seus dipolos – como o plástico e a madeira Para deixar isso mais claro, analise os quadros que seguem, que mostram o comportamento de dois pregos e de um pedaço de plástico na presença de um ímã: Sem a presença do ímã Na presença do ímã Não há atração Há atração Os dois pregos de ferro não se atraem, pois seus domínios magnéticos não estão alinhados. Assim, seu efeito magnético externo é nulo. A presença do ímã orienta os domínios do prego I. Este passa a funcionar como um ímã, atraindo o prego II, que também orienta seus domínios. Isso mostra que o ferro é uma substância magnética. Podcast Fundação Bradesco Setor de Educação de Jovens e Adultos Sem a presença do ímã Na presença do ímã Não há atração Há atração O plástico e o prego não se atraem. Seus dipolos estão desalinhados, e seu efeito magnético externo é nulo. A presença do ímã não consegue orientar os dipolos do plástico. Este não se imanta e não consegue atrair o prego. Isso mostra que o plástico é uma substância não-magnética. Disponível em: <ftp://ftp2.fundacaobradesco.org.br/EJA/Temas%20de%20Estudo_EM/Temas_F%EDsica_EM.pdf>. Acesso em: 15 ago. 2013. 13h33min. Referências: MIRANDA, E. O magnetismo. Disponível em <http://www.eja.educacao.org.br/bibliotecadigital/cienciasnatureza1/podcasts/Paginas/Podca stEM.aspx>. Acesso em: 15 ago. 2013. 10h30 min. Podcast Fundação Bradesco