Nesta estação, vocês responderão a um quiz com 20 questões sobre eletricidade, ímãs, eletroímãs, circuitos elétricos, segurança e geração de energia.
Leiam cada situação com atenção e escolham a alternativa que considerarem mais adequada. Algumas respostas podem parecer corretas, por isso observem bem os detalhes antes de decidir.
Ao final do quiz, vocês poderão conferir a pontuação e ler os feedbacks explicativos das questões. Durante o tempo disponível para a estação, a atividade poderá ser realizada novamente, em até três tentativas, com o objetivo de rever as respostas, compreender os conceitos e aumentar a pontuação.
O mais importante não é apenas acertar, mas perceber o que mudou entre uma tentativa e outra e utilizar os feedbacks para aprender.
1
O que caracteriza uma corrente elétrica em um fio metálico?
a
O armazenamento de energia magnética no fio.
b
A presença de elétrons completamente desordenados
c
O movimento orientado de cargas elétricas.
2
O que surge ao redor de um fio percorrido por corrente elétrica?
a
Um campo gravitacional.
b
Um campo magnético
c
Uma ausência completa de campos.
3
Por que uma bobina produz um efeito magnético mais intenso do que um fio reto?
a
Porque a bobina elimina todos os campos produzidos pelo fio.
b
Porque o fio enrolado deixa de possuir resistência.
c
Porque os campos produzidos pelas espiras se somam
4
Qual é a principal função do prego de ferro em um eletroímã?
a
Impedir a passagem da corrente para evitar choque elétrico
b
Aumentar a fonte de energia elétrica.
c
Intensificar e concentrar o campo magnético
5
Em um eletroímã, o que acontece com a intensidade do campo magnético quando aumentamos o número de espiras da bobina, mantendo constantes a corrente elétrica, o comprimento da bobina e o material do núcleo?
a
O efeito magnético tende a aumentar.
b
O campo magnético necessariamente desaparece.
c
A pilha deixa de fornecer energia.
6
Depois de esfregar um balão no cabelo, uma pessoa aproxima o balão de pequenos pedaços de papel. Os pedaços de papel são atraídos. Qual é a melhor explicação?
a
O balão se transformou em um ímã.
b
O atrito deixou o balão eletricamente carregado.
c
O papel começou a produzir corrente elétrica.
7
Dr. Stone é uma série de anime na qual os personagens utilizam conhecimentos científicos para construir ferramentas e tecnologias. Em uma das cenas, eles enrolam um fio condutor ao redor de barras de ferro, formando uma bobina, e preparam o conjunto para receber a descarga elétrica de um raio. Qual a principal função do raio?
a
Produzir uma corrente elétrica intensa na bobina, magnetizando as barras de ferro.
b
Aquecer as barras de ferro até que elas se tornassem ímãs.
c
Fornecer energia para carregar a barra de ferro eletricamente
8
Uma roda-d’água está conectada, por meio de um eixo, a um pequeno gerador. Dentro do gerador existem ímãs e bobinas de fio, e seus terminais estão ligados a uma lâmpada. Quando a água movimenta a roda, a lâmpada acende. Qual explicação descreve melhor esse processo?
a
A água transporta cargas elétricas até o gerador, e essas cargas passam diretamente para a lâmpada.
b
A roda faz o eixo girar, produzindo movimento entre os ímãs e as bobinas do gerador e possibilitando a geração de corrente elétrica.
c
O atrito da água aquece o eixo, e esse calor é transformado diretamente em luz pela lâmpada.
d
9
Quatro estudantes tentaram construir um eletroímã utilizando uma pilha, um prego de ferro e um fio de cobre. Qual montagem tem maior possibilidade de funcionar?
a
Enrolar várias voltas do fio no prego, desencapar uma das extremidades e conectá-la a um dos polos da pilha, deixando a outra extremidade livre.
b
Enrolar várias voltas do fio no prego, desencapar as duas extremidades e conectá-las ao mesmo polo da pilha.
c
Enrolar várias voltas do fio no prego, desencapar as duas extremidades e conectá-las aos polos opostos da pilha.
10
Uma bobina de fio ligada a uma pilha já produz um campo magnético. Entretanto, quando um prego de ferro é colocado dentro da bobina, ela consegue atrair uma quantidade maior de clipes. Por que isso ocorre?
a
O prego produz corrente elétrica e a envia para a pilha.
b
O ferro é magnetizado pelo campo da bobina e reforça o campo magnético do conjunto.
c
O prego armazena cargas elétricas e passa a atrair qualquer material.
d
11
Dois eletroímãs utilizam pregos iguais e são percorridos pela mesma corrente elétrica. O primeiro possui 20 voltas de fio, enquanto o segundo possui 50 voltas bem próximas umas das outras. Qual deve atrair mais clipes?
a
O primeiro, porque a corrente percorre um caminho menor
b
O segundo, porque os campos produzidos pelas diferentes voltas se somam.
c
Os dois, obrigatoriamente, atraem a mesma quantidade.
12
Um eletroímã ligado a uma pilha está atraindo pequenos objetos de ferro. Em seguida, os terminais da pilha são invertidos. O que deve acontecer?
a
O eletroímã deixa de produzir campo magnético.
b
A intensidade do campo necessariamente dobra.
c
Os polos magnéticos do eletroímã se invertem, mas ele continua capaz de atrair objetos de ferro
13
Um estudante mantém as extremidades da bobina conectadas à pilha durante vários minutos e percebe que o fio e a pilha começam a aquecer. Qual explicação é mais adequada?
a
Parte da energia elétrica é transformada em energia térmica devido à resistência do fio.
b
O prego transfere calor para o fio por ser feito de ferro.
c
O aquecimento indica que o eletroímã está armazenando campo magnético.
14
Antes de o eletroímã ser conectado à pilha, o fio de cobre já possui elétrons livres. Por que, mesmo assim, o prego enrolado com fio de cobre ainda não funciona como eletroímã?
a
Porque os elétrons livres só existem depois que o fio é conectado à pilha.
b
Porque, sem diferença de potencial e sem circuito fechado, não existe movimento ordenado de cargas pela bobina.
c
Porque o prego precisa ser magnetizado antes de a corrente passar pelo fio.
15
Um pássaro pousa com as duas patas sobre o mesmo fio elétrico e, normalmente, não sofre choque. Qual é a explicação mais adequada?
a
As penas do pássaro anulam completamente a corrente elétrica.
b
A corrente elétrica passa somente por objetos metálicos.
c
As duas patas estão em pontos de potencial muito próximos, não havendo uma diferença de potencial significativa através do corpo.
16
Por que tocar em um equipamento elétrico com as mãos molhadas pode ser mais perigoso do que tocá-lo com as mãos secas?
a
A água aumenta a tensão fornecida pela tomada.
b
A pele molhada geralmente apresenta menor resistência elétrica, facilitando a passagem de corrente pelo corpo.
c
A água cria novas cargas elétricas dentro do corpo.
17
Em uma lâmpada incandescente, o filamento metálico fica tão quente que passa a emitir luz. O que provoca esse aquecimento?
a
A passagem da corrente pelo filamento, que possui resistência elétrica.
b
A tensão transforma diretamente o vidro da lâmpada em uma fonte de calor.
c
Os elétrons permanecem parados e acumulam calor no filamento.
18
Em um fio metálico conectado a uma bateria, os elétrons se deslocam do terminal negativo para o positivo. Como é definido o sentido convencional da corrente elétrica?
a
No mesmo sentido do movimento dos elétrons.
b
Do terminal positivo para o negativo, sentido contrário ao movimento dos elétrons.
c
Do terminal negativo para o positivo, sentido contrário ao movimento dos elétrons.
19
Uma chave de aço, que inicialmente não atraía clipes, foi esfregada várias vezes com o mesmo polo de um ímã, sempre no mesmo sentido. Depois desse procedimento, a chave passou a atrair alguns clipes mesmo após o ímã ser afastado. O que provavelmente aconteceu?
a
O campo do ímã organizou parte das regiões magnéticas do aço, e esse alinhamento permaneceu parcialmente após o afastamento do ímã.
b
O atrito transferiu cargas elétricas para a chave, transformando-a permanentemente em um corpo eletrizado.
c
O movimento aumentou a força gravitacional da chave sobre os clipes.
20
Muito antes da existência de pilhas, tomadas e redes elétricas, as pessoas já observavam relâmpagos durante tempestades. Na Grécia antiga, também se percebeu que um pedaço de âmbar, depois de esfregado em lã, conseguia atrair pequenos objetos. Qual explicação relaciona melhor esses dois fenômenos?
a
Os dois fenômenos envolvem cargas elétricas: o atrito pode provocar uma transferência de elétrons para o âmbar, enquanto, nas tempestades, a separação de cargas pode produzir uma descarga elétrica entre regiões com diferentes potenciais.
b
Os dois fenômenos são magnéticos: o âmbar e as nuvens formam polos norte e sul, cuja aproximação produz atração e descargas.
c
Nos dois casos, o calor produz as cargas elétricas: o atrito aquece o âmbar e as altas temperaturas das nuvens criam elétrons e prótons.
Explicação
1
Os elétrons já existem no metal. A corrente corresponde a um movimento orientado dos portadores de carga.
2
Toda corrente elétrica produz campo magnético ao redor do condutor.
3
Cada espira contribui para o campo magnético total da bobina, ou seja, cada campo produzido por cada espira se somam.
4
O ferro é ferromagnético e se magnetiza sob a ação do campo da bobina, o que ajuda a intensificar e concentrar o campo magnético.
5
Mais espiras significam mais contribuições para o campo magnético da bobina.
6
Ao ser esfregado no cabelo, o balão pode receber ou perder elétrons e ficar eletricamente carregado. Ao se aproximar do papel, provoca uma reorganização das cargas no material e produz atração. Esse processo é um exemplo de eletrização por atrito.
7
O raio forneceu uma descarga elétrica muito intensa e de curta duração. Ao atravessar o fio enrolado, essa corrente produziu um campo magnético forte, capaz de magnetizar as barras de ferro.
8
Um gerador não cria energia. A água em movimento faz a roda e o eixo girarem, fornecendo energia mecânica ao gerador. Em seu interior, o movimento entre ímãs e bobinas produz corrente elétrica nas bobinas, que é conduzida até a lâmpada. Quanto mais rapidamente o conjunto gira, maior tende a ser a geração de corrente e o brilho da lâmpada.
9
Para que o eletroímã funcione, é necessário formar um circuito fechado: as duas extremidades do fio devem estar desencapadas e ligadas aos polos opostos da pilha. Assim, a corrente percorre a bobina e produz um campo magnético, que é reforçado pelo núcleo de ferro.
10
A corrente elétrica na bobina produz um campo magnético. Esse campo magnetiza temporariamente o núcleo de ferro, que passa a contribuir para o campo total. Por isso, o eletroímã com núcleo de ferro é mais intenso que a bobina sozinha.
11
Cada volta do fio percorrida por corrente produz um campo magnético. Na bobina, esses campos se somam. Mantendo a corrente e os demais elementos iguais, o aumento do número de voltas tende a intensificar o campo magnético.
12
A inversão da pilha muda o sentido da corrente elétrica. Com isso, o sentido do campo magnético também muda, invertendo os polos norte e sul do eletroímã. Mesmo assim, tanto um polo norte quanto um polo sul podem atrair objetos de ferro.
13
O fio oferece resistência à passagem da corrente elétrica. Por isso, parte da energia fornecida pela pilha é transformada em energia térmica. Além de descarregar rapidamente a pilha, o aquecimento pode danificar os materiais; portanto, a montagem deve permanecer ligada apenas por intervalos curtos e sob supervisão.
14
Os elétrons livres já existem no metal e apresentam movimento desordenado. A pilha estabelece uma diferença de potencial e, com o circuito fechado, cria condições para que as cargas se movimentem ordenadamente. Essa corrente elétrica na bobina produz o campo magnético.
15
Para que uma corrente atravesse o corpo, deve existir uma diferença de potencial entre dois pontos dele. Como as patas estão sobre praticamente o mesmo potencial, a corrente pelo corpo tende a ser muito pequena. A situação seria perigosa se o pássaro tocasse simultaneamente outro fio ou uma estrutura em potencial diferente.
16
Para uma mesma tensão, uma resistência menor permite uma corrente maior. A umidade pode reduzir bastante a resistência da pele, aumentando o risco de uma corrente perigosa atravessar o corpo.
17
O filamento oferece resistência à passagem da corrente. Parte da energia elétrica é transformada em energia térmica, elevando sua temperatura até que ele emita luz.
18
O sentido convencional da corrente foi definido historicamente como o sentido de deslocamento de cargas positivas. Nos metais, os portadores móveis são elétrons negativos e, por isso, deslocam-se em sentido contrário ao da corrente convencional.
19
Materiais ferromagnéticos, como o ferro e certos tipos de aço, possuem regiões microscópicas com comportamento magnético. Quando o material é submetido ao campo de um ímã, parte dessas regiões pode se alinhar. Se esse alinhamento permanecer após a retirada do ímã, o objeto fica magnetizado. Em alguns materiais, essa magnetização é temporária; em outros, pode durar por mais tempo.
20
A eletricidade não surgiu com a invenção das pilhas ou das redes elétricas; seus efeitos sempre estiveram presentes na natureza. Ao esfregar o âmbar, ocorre transferência de elétrons, deixando-o eletrizado. Em uma tempestade, a separação e o acúmulo de cargas podem produzir uma grande diferença de potencial e, consequentemente, uma descarga elétrica: o raio.
Photosynthesis vs Cellular Respiration - Practice Quiz