* Aprender conceitos relacionados à Eletrização;

* Definir o processo de Eletrização por Atrito; e

* Eletrização por Atrito na vida cotidiana.

Não é necessário nenhum conhecimento prévio.

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Desenvolvimento de um experimento. Observamos que o professor deverá solicitar previamente aos alunos os materiais (como segue na Tabela 1 abaixo) necessários para a realização do experimento nestas aulas.      

Tabela 1 – Lista de Materiais (Fig. 1)

Figura 1 – Matérias a serem utilizados no experimento

Fonte: do autor.   

Motivação: 

Sugerimos que o professor, peça para que os alunos formem grupos de quatro (4) a cinco (5) integrantes, e estimule a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado, perguntando:    

"Por que geralmente em dias mais secos, levamos choques ao encostarmos em um carro (Fig. 2)? Quem o eletrizou?"

Figura 2 – Imagem de um carro.

Imagem disponível em: http://1.bp.blogspot.com/_fvs3Ug6WD78/SQugB7kYdsI/AAAAAAAAA2k/oYEkdJ5c12o/s400/c4+coup%C3%A9+02.jpg. Acesso em: 26 Ago. 2010. 

Após ouvir as opiniões dos alunos, o professor deverá dizer que os alunos poderão responder esta pergunta com mais precisão durante o desenvolvimento desta aula.

Atividade 1 

Neste momento, o professor deverá propor aos alunos a realização de uma atividade experimental, a qual aborda a verificação da eletrização de uma caneta esferográfica por atrito.

O experimento consiste em eletrizar uma caneta em um pedaço de tecido, por atrito, e comprovar a eletrização ao aproximar a caneta de pedaços de papéis.   

Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:   

• Atritem a caneta esferográfica em um pedaço de tecido ou plástico (Fig. 3).   

Figura 3 – Caneta sendo atritada pelo plástico.

Imagem do recurso “Para fazer e pensar” – http://www.if.usp.br/gref/eletro/eletro4.pdf, p. 80.    

• Aproximem a caneta aos pedacinhos de papel (Fig. 4) e observem o que acontecerá.   

Figura 4 – Caneta atraindo os pedaços de papel.

Imagem do recurso “Para fazer e pensar” – http://www.if.usp.br/gref/eletro/eletro4.pdf, p. 80.    

Após o término do experimento, o professor deverá fazer as seguintes perguntas aos alunos:

• O que foi observado na realização do experimento?
• O que ocorreu com a caneta após ela ter sido atritada?
• Por que os pedaços de papel grudam na caneta?
• Os papéis ficam grudado na caneta por quanto tempo?   

Favoreça com que os alunos compreendam que quando atritamos a caneta com um pedaço de tecido, fazemos com que ambos fiquem eletrizados com cargas elétricas opostas (negativamente e positivamente). Como o plástico é um isolante elétrico e a caneta é feita deste material, ele não perde muitas cargas elétricas para nossa mão, podendo, assim, atrair os pedaços de papéis. Quando a caneta não contiver mais elétrons extras (elétrons livres em sua superfície), os papéis irão se soltar e voltar a ficar neutros (sem carga elétrica).   

Atividade 2 

Na atividade anterior foi realizada uma eletrização por atrito. Nesta atividade iremos analisar uma questão relacionada a este tipo de eletrização.    

Para isto, sugerimos que o professor faça o seguinte questionamento aos alunos:

“Na eletrização por atrito de dois corpos, ambos adquirem cargas elétricas. Quando se eletriza um canudo com papel, em geral, conseguimos atrair um pêndulo de isopor (Fig. 5) com o canudo, o que dá a entender que o papel não se carregou. Isso é verdade? Por que o papel não atrai o pêndulo de isopor?”.      

Figura 5 – Pêndulo eletrostático.

Imagem disponível em: http://www.ezuim.com/hotpotatoes/imagens/eletro18.jpg. Acesso em: 21 Jul. 2010       

Observação: Se possível, sugerimos que o professor leve um pêndulo eletrostático na aula e demonstre essa situação aos alunos.   

Na discussão da pergunta feita acima, sugerimos que o professor dê algumas pistas, conforme roteiro abaixo.

• Existe alguma relação entre a questão da eletrização do pêndulo com a atividade experimental? Qual?
• O papel é um material isolante?  
• Na eletrização por atrito, os corpos atritados obtêm cargas elétricas de sinais iguais ou diferentes?
• Qual material perde carga elétrica mais facilmente - o papel ou o canudo?   

É importante que o professor incentive a discussão das questões acima entre os alunos, bem como medie esta favorecendo a formação da construção do saber de que, se a eletrização do canudo com o papel foi por atrito, os dois corpos adquirem cargas elétricas, mas como, nesse caso, só o canudo é um isolante, apenas ele fica com as cargas adquiridas. A carga do papel escoa pela mão de quem o segura e ele se descarrega; daí não atrai o pêndulo ⁽¹⁾.

Retome a questão inicial da aula (do carro) e favoreça com que os alunos compreendam que o motorista (ou o passageiro) do veículo em geral acumula cargas elétricas devido ao atrito entre a roupa do motorista e o tecido do banco do veículo, principalmente nos dias de inverno seco, quando as pessoas usam blusas de lã (que se eletrizam facilmente por atrito). No processo de eletrização por atrito os corpos atritados adquirem cargas de mesmo módulo, porém sinais opostos. Assim, dependendo do material do tecido do banco do veículo, a pessoa pode, por exemplo, ficar com excesso de cargas negativas. Como o volante do veículo e outros materiais que o motorista mantém contado são maus condutores de cargas elétricas, bem como o ar seco também é mau condutor, este motorista, somente descarregará seu excesso de cargas ao tocar em algum material condutor. Isto, em geral ocorre quando o passageiro toca na porta do carro que, por ser feita de metal, é boa condutora de cargas elétricas. Neste escoamento de cargas a pessoa sente o choque.

Atividade 3 

Para finalizar a aula, sugerimos com que o professor exiba dois vídeos sobre a eletrização dos materiais. Para isto, o professor deverá reunir os alunos na sala de vídeo e exibir os recursos, que se trata de dois vídeos e estão postados abaixo, os quais demonstram a eletrização dos materiais de diversas formas.   

Recurso: Mago da Física - Processos de Eletrização [Parte 1/2] (Fig. 6)

Link do Recurso no site do youtube: http://www.youtube.com/watch?v=K9J-2m8pqj4 Acesso em: 21 Jul. 2010    

Duração de 6 minutos e 51 segundos.   

Figura 6 – Imagem do vídeo “Mago da Física - Processos de Eletrização [Parte 1/2]”.      

Recurso: Mago da Física - Processos de Eletrização [Parte 2/2] (Fig. 7)

Link do Recurso no site do youtube: http://www.youtube.com/watch?v=i_z7o6NyHWA&feature=channel Acesso em: 21 Jul. 2010  

Duração de 5 minutos e 05 segundos.

Figura 7 – Imagem do vídeo “Mago da Física - Processos de Eletrização [Parte 2/2]”.      

Sugestão: O professor, se preferir, poderá gravar o vídeo em DVD e apresentá-lo aos alunos na Sala de Vídeo da escola, de forma que todos possam assisti-lo ao mesmo tempo.       

O professor, após apresentar os vídeos, deverá promover uma discussão acerca destes, de forma que os alunos possam perceber a importância do que foi mostrado nos vídeos. Abaixo sugerimos um roteiro para nortear a discussão.   

Roteiro de Discussão:

• Qual a importância do estudo da eletrização dos materiais?
• Quais são os tipos de eletrização demonstrada nos vídeos?
• Quais tipos de eletrização são observados no gerador de Van der Graff?     

No início da aula, foi feita uma eletrização por atrito (canudo e tecido) e, complementando tal atividade, no vídeo apresentado acima, fica explicado todos os processos de eletrização (atrito ou contato e indução).

Referências Bibliográficas

1. Gaspar, Alberto. Física 1º Edição. p. 403, 2008.

Teoria e experimentos:

http://www.efeitojoule.com/2008/06/eletrizacao-por-atrito-no-vestibular.html   

Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento das atividades e peça para que os grupos refaçam a experiência da atividade 1, utilizando outros materiais (plástico, metal, vidro etc.). Peçam para que eles anotem os resultados e apresentem na próxima aula.