Problematização
Você estudou que circuito elétrico corresponde a um ou mais caminhos fechados por onde passam cargas elétricas responsáveis por transportar energia que possibilita o funcionamento de dispositivos elétricos.
Agora pense! Seria possível montar um circuito elétrico capaz de acionar estruturas inseridas em autômatos? Quais materiais seriam necessários para realizar tal façanha?
Conteúdo
A eletrodinâmica é um ramo da física que estuda o movimento das cargas elétricas em um circuito elétrico. Quando aplicada em autômatos, possibilita o acionamento de estruturas por meio de componentes elétricos através dos condutores de eletricidade.
Na palavra eletrodinâmica, temos a palavra eletro que está relacionada a cargas elétricas em estado de repouso ou em movimento; e dinâmica, ciência que estuda a maneira como os corpos se movimentam e as forças aplicada nestes corpos para a produção e modificação de seus movimentos.
Uma aplicação da eletrodinâmica que ocorre na atmosfera são os raios, também conhecidos por descargas elétricas. Podemos dizer que os raios, geralmente, são formados quando uma nuvem acumula, na parte de baixo, um excesso de cargas elétricas negativas. Estas cargas, atraídas por cargas elétricas positivas presentes no solo, deslocam-se em direção a esse na forma de raio.
Exemplo de descargas elétricas (raio)
Fotógrafa: Fernanda Trento, 2018.
Os raios, também, podem estar presentes em tornado, fenômeno natural que se forma quando massas de ar em altitudes diferentes sopram em velocidades distintas e direções contrárias, girando violentamente sob uma nuvem de tempestade e ocasionando a formação de um funil em direção ao solo.
Outra aplicação da eletrodinâmica em nosso cotidiano é a transmissão de energia, via cabos elétricos, que possibilita a iluminação pública e residencial/empresarial, além do funcionamento de equipamentos eletroeletrônicos.
Formação de um tornado
Fonte: Somar Meteorologia, 2022.
Agora, vamos construir um autômato que representa o deslocamento de um tornado e as descargas elétricas emitidas durante este deslocamento.
Montagem do Autômato Tornado
Vamos montar o autômato tornado em três partes: estruturas de engrenagem do autômato, base do autômato e estruturas de representação do tornado.
Ver o passo a passo na Aula 11, Aplicando Eletrodinâmica em Autômatos Robótica Primeiros Passos.
Atividade “mão na massa”!
Veja ao lado como ficará o Autômato Tornado finalizado.
Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022
Autômato Tornado
Funcionamento do Autômato Tornado
Para que você possa visualizar como deve funcionar o autômato tornado após sua finalização, fizemos um breve vídeo. Confira!
https://youtube.com/shorts/ryioFlNlu_s?feature=share
a. Apresente a seus colegas o autômato tornado feito por você ou equipe;
b. Observe e troque informações sobre as dificuldades e materiais utilizados na elaboração do autômato;
c. Reveja se você entendeu o conceito de eletrodinâmica e conseguiu visualizar a aplicação deste conceito no funcionamento do autômato tornado;
d. Reflita se as seguintes situações ocorreram:
i. Você e os seus colegas trocaram ideias no momento da criação e montagem do autômato tornado?
ii. Você teve problemas ao montar o projeto? Quais? Relate para a turma.
No vídeo “De Onde Vem a Energia Elétrica?”, episódio da série “De onde Vem?”, a personagem Kika quer saber de onde vem a energia elétrica e descobre como funcionam as usinas hidrelétricas e como a energia elétrica chega até a nossa casa. Confira!
O Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), referência mundial nas pesquisas sobre raios, apresenta respostas para as curiosidades sobre a origem e efeito dos raios na atmosfera. Confira!
http://www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php
O vídeo “Tudo o que você precisa saber sobre tornados”, apresenta os fatores climáticos necessários para a formação dos tornados e sua classificação, conforme o grau de destruição que provoca. Confira!
BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, 2018. Disponível em:http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf. Acesso em: 18 mar. 2022.
Diretoria de Tecnologias de Informação (DTI). Coordenação de Tecnologias Educacionais. (CTE). Aula 11 Aplicando Eletrodinâmica em Autômatos. Robótica Primeiros passos. Disponível em: https://aluno.escoladigital.pr.gov.br/robotica/aulas/primeiros_passos. Acesso em: 03 out. 2022.
ELAT. Grupo de Eletricidade Atmosférica. Você sabia? Disponível em: http://www.inpe.br/ webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php. Acesso em: 24 mar. 2022.
MISTÉRIOS do Mundo. Tudo o que você precisa saber sobre tornados. YouTube. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=cpUM7BLuaTE. Acesso em: 18 mar. 2022.
MUNDO EDUCAÇÃO. Eletrodinâmica. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletrodinamica.htm. Acesso em: 22 mar. 2022.
SILVA. M.C. DA & MAURÍCIO, L.A. Estudo sobre energia elétrica e suas aplicações cotidianas. XIII Encontro Latino-Americano de Iniciação Científica e IX Encontro LatinoAmericano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba. 2009. Disponível em: http://www.inicepg.univap.br/cd/INIC_2009/anais/arquivos/1134_1286_01.pdf. Acesso em: 22 mar. 2022.
SOMAR METEOROLOGIA. Energia. Disponível em: http://www.somarmeteorologia.com.br/institucional/. Acesso em: 22 mar. 2022.