3° BIMESTRE

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Programa Top Gear da BBC

Em 2007, o programa Top Gear, da estação britânica de televisão BBC, abordou a questão relacionada com o que aconteceria se alguém fosse atingido por um relâmpago enquanto estivesse dentro do seu automóvel. Os princípios científicos da gaiola de Faraday são bem ilustrados neste vídeo, onde o apresentador se mantém ileso no interior da viatura enquanto esta é atingida por uma descarga de 800.000 volts.

3° BIMESTRE - TEXTO 1

Gaiola de Faraday, o que é? Qual a sua aplicação?

Hoje vamos falar da famosa Gaiola de Faraday! Então se você ainda não a conhecia ou tem dúvidas sobre a sua aplicação, te convido a continuar com a gente neste artigo e ficar por dentro de como ela surgiu e como ela pode salvar sua vida, vamos lá pessoal!

O que é Gaiola de Faraday?

A Gaiola de Faraday surgiu no ano de 1836, a partir de um experimento realizado pelo físico inglês Michael Faraday. Esta gaiola é uma forma de impedir a entrada de campo elétrico e campo magnético no interior de superfícies e estruturas condutoras. Uma curiosidade é que unidade de capacitância Faraday, foi batizada com este nome em homenagem ao Michael Faraday

Faraday descobriu que o campo elétrico quando aplicado a uma superfície ou estrutura com extremidades condutoras, faz com que a superfície produza cargas elétricas opostas ao campo elétrico ou seja, estas cargas opostas cancelam o campo elétrico externo criando uma barreira que impede a entrada do campo elétrico no interior da superfície, assim como você pode ver na imagem abaixo.

Essa barreira demonstrada na imagem anterior também é chamada de blindagem eletrostática e para comprovar os seus estudos, Faraday construiu uma gaiola de metal carregada eletricamente por um gerador de alta tensão e entrou nela gaiola para provar que era segura permanecer no seu interior! Daí surgiu o nome “Gaiola de Faraday”.

Qual a aplicação da Gaiola de Faraday?

Portanto, a Gaiola de Faraday é uma barreira de proteção contra campos elétricos e magnéticos indesejados. Ela tem uma enorme aplicação prática e um dos maiores exemplos encontrados em nosso dia a dia é o aparelho de micro-ondas, ele possui um revestimento interno apropriado para conter as ondas eletromagnéticas apenas em seu interior. Outro bom exemplo são os carros que também podem funcionar como uma Gaiola de Faraday.
A Gaiola de Faraday permite criar uma barreira de isolação em dispositivos elétricos e eletrônicos de forma que o campo elétrico ou magnético gerado no interior de um dispositivo não cause interferências em outros dispositivos próximos a ele.
Um bom exemplo disso são as fontes de alimentação como mostra na imagem abaixo, elas conseguem impedir a saída de sinais e também impedem que outros sinais interfiram no seu funcionamento interno. Uma proteção de metal impede a fuga de sinais eletromagnéticos que podem interferir em outros dispositivos próximos a ele, os furos na superfície servem para facilitar a ventilação e o resfriamento de suas partes internas que geram calor durante seu funcionamento.

As fontes de alimentação são ótimos exemplos de equipamentos que atuam como uma Gaiola de Faraday

Continuando nas aplicações práticas, partimos para os sistemas de proteção contra descargas atmosféricas! A proteção contra raios elétricos na edificação é coberta de todos os lados por um cabo condutor de eletricidade aterrado em vários pontos desta edificação sendo assim, cria-se uma proteção para todas as pessoas e objetos no interior deste edifício, impedindo que a descarga de um raio possa afetar os seus habitantes.

Entenda como funciona a Gaiola de Faraday em um edifício!

            Como criar uma Gaiola de Faraday?

A criação de uma gaiola de Faraday experimental é muito simples e pode ser feita com materiais comuns utilizados diariamente em uma residência. Veja o passo a passo para criar uma gaiola de Faraday a seguir:

Material necessário:

• 1 Folha papel alumínio
• 1 Rádio pequeno

O primeiro passo se você for utilizar um rádio é sintonizar em um estação em que o som esteja o mais alto possível e que tenha o mínimo de ruído, isso vai facilitar a percepção da perda do sinal. O segundo passo é envolver o rádio no papel alumínio, se possível enrole o papel alumínio em várias camadas. Em seguida você pode observar como é facilmente perceptível a queda da intensidade do sinal, podendo inclusive transmitir apenas ruídos.

Conclusão

A Gaiola de Faraday apesar de ter sido descoberta há muitos anos atrás, ainda sim é extremamente útil e largamente utilizada nos dias atuais. A sua aplicação oferecendo uma barreira de proteção contra campos elétricos e magnéticos indesejados, protege as pessoas de vários riscos e permite uma melhor utilização dos dispositivos eletroeletrônicos, impedindo a saída ou a entrada de sinais que podem interferir no seu funcionamento.

Fonte: https://www.mundodaeletrica.com.br/gaiola-de-faraday-o-que-e-qual-a-sua-aplicacao/

3° BIMESTRE

OBRA E VIDA
FÍSICO	OBRA
Michael Faraday
Niels Bohr

FICHA DE INSCRIÇÃO

FICHA DE INSCRIÇÃO

FICHA DE INSCRIÇÃO

2ª MOSTRA DE FÍSICA

Tema (fenômeno):

Componentes do grupo:       1.       __________________________________________________turma: ___________       2.      __________________________________________________turma: ___________       3.      __________________________________________________turma: ___________       4.      __________________________________________________turma: ___________

Descrição do experimento:

Celular de contato:  OBS: O Grupo deve criar uma comunidade no whatsApp e adicionar o Professor

MOSTRA DE FÍSICA

RELATORIO DA 1° MOSTRA DE FÍSICA

2° BIMESTRE

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ATIVIDADES COM GABARITO

2° BIMESTRE

OS 5 PASSOS QUE FALTAM PARA QUE OS CARROS ELÉTRICOS TOMEM CONTA DO MUNDO

Custo de motores e componentes, matéria-prima para as baterias, estações de carregamento, adaptação dos motoristas e mudança na cadeia de produção estão entre os desafios para a popularização dos veículos elétricos.

Na encosta de uma montanha tcheca densamente arborizada, três homens com capacetes e coletes fluorescentes cheios de barro procuram por um metal que poderia impulsionar uma nova revolução industrial. Eles observam atentamente enquanto uma plataforma móvel, montada sobre esteiras de tanques, martela e abre um buraco centenas de metros dentro da rocha. A água brota do furo quando a broca perfura uma fonte subterrânea.

Os homens estão buscando novas fontes de lítio, matéria prima encontrada principalmente na China e no Chile, que pode se tornar tão importante para a indústria de automóveis quanto o petróleo é hoje. Mais rapidamente do que qualquer um esperava, os carros elétricos estão se tornando tão econômicos e práticos quanto os carros com motores convencionais. Os preços das baterias de íon de lítio vêm caindo, enquanto os avanços técnicos cada vez mais aumentam a distância que os elétricos podem percorrer e diminuem o tempo de recarga.

“Uma vez que a tendência se estabelece, tudo pode acontecer muito rapidamente”, avisa Guido Jouret, diretor digital da ABB, uma empresa de eletrônicos de Zurique cujos negócios incluem construir estações de carregamento.

Esse futuro com carros elétricos, porém, ainda precisa de algumas peças. Certas matérias-primas importantes são escassas. Não existem lugares suficientes para recarregar. Carros à bateria ainda custam milhares de dólares a mais do que muitos veículos a gasolina.

As montadoras de automóveis estão suando para superar esses obstáculos. Essas indústrias, e as milhões de pessoas que elas empregam, correm o risco de se tornar irrelevantes. “Muitas pessoas estão nervosas por causa da rapidez desse movimento e do quanto precisam investir”, afirma Norbert Dressler, sócio sênior da firma Roland Berger, de Stuttgard, na Alemanha, que presta assessoria à indústria automobilística.

Confira, abaixo, uma lista do que precisa acontecer antes que os carros elétricos invadam o mundo.

O custo de construir motores e componentes terá que continuar a cair

Preço da cadeia cinemática de um carro elétrico: US$ 16 mil

Preço da cadeia cinemática de um carro convencional: US$ 6 mil.

Os carros elétricos vão se tornar comuns quando o custo do motor e de outros componentes que fazem o veículo andar – a cadeia cinemática – for o mesmo ou mais baixo do que os dos carros que queimam gasolina ou diesel. O tempo que levará para esse dia chegar depende quase que exclusivamente do preço das baterias.

Os preços das baterias, medidos pela energia que produzem, caíram em mais da metade desde 2011, segundo analistas do Bank of America Merrill Lynch. A rapidez inesperada da queda dos preços acelerou o cronograma.

Os analistas da Merrill Lynch agora esperam que os veículos elétricos fiquem mais baratos nos Estados Unidos até 2024. Apenas um ano atrás, eles estimavam que essa queda só aconteceria por volta de 2030.

Uma das razões por que o preço das baterias vem caindo é que os fabricantes estão aumentando a produção. Quando maior a oferta, menor o preço.

É preciso haver um fornecimento constante e acessível dos recursos necessários para se fazer as baterias

Preço do cobalto: 115% mais alto este ano

Preço do lítio: 45% mais alto

Preço do grafite: 30% mais alto

As montadoras estão correndo para garantir os ingredientes essenciais das baterias, como o cobalto, o lítio e o grafite. Elas precisam evitar a escassez que faria os preços subirem muito, tornando os carros elétricos inacessíveis.

No entanto, os fabricantes também estão lidando com a dimensão geopolítica. Três quartos das reservas de lítio, um ingrediente crucial do tipo mais comum de bateria de carro elétrico, encontram-se na China e no Chile, segundo a Pesquisa Geológica dos Estados Unidos. À medida que a demanda aumenta, a China pode transformar seus recursos em um bastão diplomático da mesma maneira que a Arábia Saudita usa o petróleo.

O risco de que poucos países possam controlar a maior parte dos ingredientes para as baterias dos carros elétricos é o que levou a equipe de perfuração para as montanhas de Cinovec, na República Tcheca. Já em 1300, os mineiros procuravam estanho – “cin” em tcheco – nas montanhas em volta da cidade. Depois, a área se tornou uma fonte importante de tungstênio, mas o último veio foi fechado em 1993. A demanda por lítio fez a mineração na área voltar a ser atrativa.

A empresa australiana European Metals Holdings Ltd. está perfurando a rocha e retirando amostras do seu núcleo para mapear os depósitos. A companhia planeja completar um estudo de viabilidade no ano que vem e começar a minerar e processar o minério em Cinovec logo depois.

Novas estações de carregamento vão precisar ser construídas, e terão que carregar mais rapidamente

Média de distância percorrida por um carro a gasolina: 764 quilômetros

Média de distância percorrida por um veículo elétrico: 305 quilômetros

Mesmo quando as pessoas compram um carro elétrico pelo mesmo preço ou menos do que um modelo a gasolina, precisam enfrentar outro problema: onde recarregá-lo. E não vão querer esperar o dia todo para que a bateria recarregue.

Os carros elétricos vão se tornar comuns quando houver uma rede de estações de carregamento de alta-voltagem densa onde os motoristas possam encher suas baterias no mesmo tempo que leva para usar o banheiro e beber uma xícara de café. Hoje, uma viagem atravessando o país em um carro elétrico seria uma aventura.

No entanto, uma série de startups e empresas já estabelecidas, como a ABB, está ocupada instalando estações de carregamento em todo o mundo, e elas devem se tornar comuns. Hoje já existem cerca de 16 mil estações públicas de carregamento nos Estados Unidos; em 2010, eram poucas centenas. Isso em comparação aos cerca de 112 mil postos de gasolina.

Surpreendentemente, o escândalo das emissões da Volkswagen acelerou o processo. Como parte de seu acordo com os donos de veículos a diesel que compraram automóveis com o software ilegal nos Estados Unidos, a montadora concordou em gastar US$ 2 bilhões para promover os carros elétricos e construir a infraestrutura necessária para seu funcionamento. A Electrify America, empresa estabelecida para investir o dinheiro do acordo, planeja instalar mais de duas mil estações de carregamento rápidas em todo o país até o meio de 2019 em uma primeira fase, com milhares mais a seguir.

Os motoristas terão que abandonar seu apego ao som, ao cheio e à sensação dos motores movidos a gasolina

Tempo de 0 a 97 quilômetros por hora (kpm) em um Audi A8: quatro segundos

Tempo de 0 a 97 kpm em um Tesla S: 2,3 segundos

Uma das maiores barreiras aos veículos elétricos é psicológica. As pessoas estão acostumadas aos motores de combustão interna e às sensações que têm com eles – o cheiro do combustível, a mudança da transmissão e o barulho do motor quando o carro acelera.

Os automóveis elétricos possuem uma personalidade diferente, e os motoristas precisam entendê-la antes de comprar um. Mas isso pode ser uma agradável surpresa. A física dos motores elétricos dá a eles uma aceleração excepcional. Um Tesla S de US$ 135 mil, cronometrado pela revista Motor Trend, foi de 0 a 97 kph mais rapidamente do que Ferraris, Lamborghinis ou Porches que custam centenas de milhares de dólares a mais.

Carros elétricos são silenciosos, quase não vibram e não cheiram a gasolina ou fumaça do escapamento. Não é preciso trocar o óleo. Sua operação é mais barata. Eles se prendem melhor à estrada porque o pesado pacote de baterias, tipicamente dispostas embaixo do compartimento de passageiros, proporciona um centro de gravidade baixo e alta estabilidade.

“Não há dúvidas de que um carro elétrico oferece um desempenho significativamente melhor. Não acho que o motorista comum vai entender isso a não ser que experimente”, explica Stafford.

A indústria de veículos terá que deixar parte de seus velhos métodos de produção na beira da estrada

Investimentos das montadoras em veículos elétricos: US$ 100 bilhões até 2020

Lucro anual das fabricantes de automóveis: US$ 400 bilhões

A indústria está correndo para investir no futuro, à medida que os carros elétricos prenunciam mudanças econômicas e societárias radicais. A transição será dolorosa para os fabricantes e fornecedores tradicionais, potencialmente até catastrófica.

Os carros elétricos possuem cerca de 25% de partes a menos do que os automóveis convencionais. As empresas que fabricam peças do motor como pistões, sistemas injeção de combustível ou velas de ignição vão precisar encontrar novos produtos para vender, ou morrerão. Algumas habilidades dos trabalhadores não serão mais necessárias.

Os governos perderão as receitas fiscais dos combustíveis. Os postos de gasolina e as oficinas mecânicas vão fechar. Para competir com a Tesla, que permite que os clientes comprem carros on-line, as montadoras terão que racionalizar radicalmente sua rede de concessionárias.

“O bolo será menor”, avisa Volkmar Denner, executivo-chefe da produtora de autopeças Bosch.

Fonte:https://www.gazetadopovo.com.br/economia/nova-economia/os-5-passos-que-faltam-para-que-os-carros-eletricos-tomem-conta-do-mundo