Para mim, um dos conteúdos mais difíceis de ser assimilado no ensino médio é a Eletricidade. Essa serie de vídeos dão um suporte bem legal para entender melhor essa frente da física que  acaba se tornando um monstro de 7 cabeças para muitas pessoas. Divirtam-se.

Em uma dessas conversas de bar ouvi dizer que seria mais econômico você deixar a lâmpada acesa para, por exemplo, se retirar da sala e depois volta, do que apagá-las e acendê-las novamente. A explicação dada para isso é que se gasta muito energia quando se liga a lâmpada a ponto de ser mais econômica deixá-la ligada do que desligá-la e ligá-la novamente.

Fiquei me questionando sobre isso e coincidentemente tive minha duvida saciada 2 dias depois. O programa de tevê “Mythbusthers” (Os caçadores de mitos) fez experiência para testar este mito. Mesmo sendo uma fonte confiável para esse mito, pesquisei alguns livros, sites e também consultei um professor de engenharia mecânica, mas os resultados apresentados aqui são do Mythbusthers, pois são mais convincentes e didáticos.

Vários tipos de lâmpadas foram ligadas a um computador onde o mesmo media a quantidade de energia utilizada. Ao serem acesas as lâmpadas realmente puxavam mais energia do que quando já estão acesas e puxavam uma quantidade de energia já estável. Mas essa quantidade de energia a mais gasta ao serem acesas é tão pequena que não se torna mais econômico deixá-las ligadas do que apagá-las.

Para se ter uma idéia, a lâmpada que mais gastou energia ao ser acesa foi a fluorescente comum (aquelas de escritórios e salões de festas), para se tornar mais econômicas sair da sua sala e deixar a luz acesa, você teria que voltar a sala em menos de 23 segundos. Dando exemplo da lâmpada fluorescente pequena (são essas que temos em casa), uma das mais econômicas, você teria que sair e voltar da sala em 0,015 segundos, ligeiramente mais rápido que piscar de olhos.

Ou seja, ao sair de um cômodo, desligue a(s) luz(es).

Autores: Diego Galeano
Maísa Caldas

Esse é o episódio o qual mencionei no texto acima. Vale muito a pena assistir.

Veja também:

Com certeza você já deve ter tomado algum choque na porta do carro, ao encostar-se a um amigo ou até mesmo em um objeto que não tem corrente elétrica. O que acontece? Bom, o motivo é que a pessoa que esta no carro, acumula cargas elétricas (estática) por causa do atrito causado entre a roupa do motorista e o banco, mas essa carga elétrica não é dissipada dentro do carro porque os matérias no seu interior são isolantes elétricos (maus condutores elétricos) e essa carga será dissipada em algo que seja bom condutor elétrico, que é o caso do metal da porta do carro. Então, quando você chega perto do carro, a eletricidade que esta acumulada em você passa para o carro que fará a função de fio terra. Mas isso é mais perceptível, ou ocorre com mais freqüência em épocas onde o ar se encontra mais seco, pois a umidade do ar é um condutor elétrico e dissipa a energia acumulada antes que se encoste ao carro.

Efeito da eletricidade estática

Como foi dito antes, isso pode acontecer quando você encosta-se a outra pessoa ou em um material que não possui corrente elétrica. Um exemplo disso é, quando o ar esta seco e um atleta esta correndo, ele adquire carga elétrica através do atrito  de partículas sólidas que estão suspensas no ar com o seu corpo e/ou roupa, como a umidade está baixa para dissipar tais cargas extras, ao encostar em outra pessoa ou em uma objeto metálico, ele sentirá um choque devido a transferência da carga acumulada do seu corpo para o outro.

Esse tipo de situação pode acontecer por diversas formas no nosso dia a dia, como colocar o braço proximo a sua tv, leva choque no registro do chuveiro, queimar placas de microchips sensiveis, etc.

Autores: Diego Galeano
Maísa Caldas

Confesso que um pouco de risada do video abaixo. Mas o que aconteceu foi justamente o que comentamos logo assima. Veja que a mulher está com roupas de frio, entra no carro e fica “se esfregando” no interior do mesmo. Ou seja, resultou em uma receita perfeita:
*Clima frio e seco + atrito + combustível + pessoa que nunca leu o CURIOFÍSICA = PERIGO DE EXPLOSÃO!!!

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Essa foi uma pergunta feita por um leitor assíduo do CURIOFÍSICA, Ariel Makiama.

Bom, primeiramente vamos considerar um objeto metálico, carregado eletricamente e perfeitamente esférico. Desta forma os elétrons desse objeto carregado tendem a ficarem distribuídos uniformemente sobre a superfície desse material, na superfície e não no seu interior.

Agora, se fizermos com que esse mesmo objeto se deformasse e ficasse um pouco pontiagudo, neste caso, os elétrons continuarão na superfície do material, porém se acumularão na parte pontiaguda do objeto e não mais distribuídos uniformemente sobre ele. Isso é o que chamamos Efeito das Pontas.

É, basicamente por esse fato, que os cabos de condução de eletrica têm formato cilíndrico, porque assim, os elétrons irão correr pelo fio de forma uniforme. Se os fios tivessem formato quadricular o efeito das pontas se faria presente e os elétrons iriam se acumular nas “quinas” do fio, aumentando assim a resistência do fio e conseqüentemente, a perda de parte dessa energia pelo atrito e também um aumento dos gastos com material porque o fio teria de ser mais resistente para não se romper.

É por isso também que em dias chuvosos, deve-se evitar ficar próximo de objetos pontiagudos e altos, porque a corrente elétrica que vem dos raios é atraída por esses objetos devido à concentração de carga em um local (a ponta do objeto). Repare que os pára-raios são bem pontudos, para concentrar o maior número de carga em sua ponta e atrair o raio para si.

Diego Galeano
Maísa Caldas

Esse vale a pena assistir. O Mundo de Beakman – Eletricidade.

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Direto ao ponto. Pois bem, para entender os detectores de metais é preciso saber um pouco sobre o campo magnético, isso mesmo, aquele fenômeno que está por trás dos imãs.

Bom, o campo magnético é formado devido ao movimento do(s) elétron(s). Porém, quando há um campo magnético, o mesmo faz com que um elétron, de outro material e não deste que está proporcionando o campo, sofra uma perturbação no seu movimento. Vale a pena frisar que tudo que existe tem campo magnético, porém uns com maiores intensidades que os outros. Tudo? Por quê? Porque nos átomos há elétrons e estes estão em constante movimento. E como tudo é formado de átomos, concluímos que tudo, até você leitor, possui um campo magnético.

Resumo: o campo magnético (aquele que faz o imã grudar em um metal) altera o movimento dos elétrons da mesma maneira que o movimento dos elétrons gera um campo magnético. E os metais são mais sensíveis a essa variação do campo magnético, por isso o imã gruda no metal com facilidade.

Agora voltando ao detector de metais: o detector gera um campo magnético que quando se aproxima de um metal, perturba o movimento dos elétrons do mesmo, fazendo com que os elétrons que compõem o metal gerem outro campo magnético. E é essa variação entre os campos magnéticos que são detectados pelo detector de metais.

Agora você me pergunta: já que nós também temos elétrons e o campo altera o seu movimento, porque o aparelho não apita quando eu passo por ele? Acontece que o detector de metais tem um limite de operação que não detecta o baixíssimo campo gerado pelo corpo humano.

Video em ingles, mas bem interessante.

Diego Galeano
Maísa Caldas

“… Na verdade o raio sai de baixo pra cima!…” Após esta afirmação de um colega de sala, fiquei me questionando: de onde vem esses raios? Do que são formados? Por que o raio não cai duas vezes no mesmo lugar? O raio realmente sai de baixo para cima? Essas e outras perguntas você ira entender hoje aqui no blog!

Raios são na verdade uma descarga elétrica luminosa que pode ser entre duas nuvens ou até mesmo entre o solo e as nuvens. Os mesmos são formados quando há muito atrito entre as moléculas suspensas no ar (principalmente H2O de nuvens carregadas) formando cargas positivas e/ou negativas.

Como as nuvens estão carregadas, essa energia tem que ser dissipada de alguma forma e isso é feio através de uma descarga elétrica.

Existem três tipos de raios. Os raios entre nuvens, nuvem-solo e solo-nuvem.

Os raios entre nuvens são chamados assim porque entre as nuvens, quando uma nuvem está mais carregada positivamente e outra negativamente, havendo assim uma diferença de potencial (ddp) onde as cargas negativas, sendo mais leves, saem em direção das cargas positivas, caracterizando assim um raio. Eles não são muito perigosos para nos, pois ocorrem muito acima do solo. Esse tipo de raio são os mais freqüentes, entretanto mais difíceis de serem estudados devido a distância em que eles ocorrem.

Dentre os dois tipos de raios que interagem com o solo, aproximadamente 99,9% são do tipo nuvem-solo, ou seja, a descarga elétrica sai da nuvem em direção ao solo e não o inverso como meu colega havia afirmado. O que acontece é bem parecido com o tipo entre nuvens. Uma nuvem carregada negativamente e o solo carregado positivamente oferecem uma diferença de potencial fazendo com que as cargas negativas saiam da nuvem em direção ao solo.

Já o tipo solo-nuvem é raro, cerca de 0,01%, e ocorre, em sua maioria, em locais altos como montanhas. Nesse caso o solo está carregado negativamente o a nuvem positivamente.

Por essas trocas de descargas elétricas serem tão rápidas, fazem com que o ar ao seu redor fique iluminado (relâmpago) e ao aquecer o ar que está em volta provoca um estrondo (trovão).

Como a velocidade da luz (luz do relâmpago), aproximadamente 300.000km/s é bem maior que a do som (trovão), cerca de 340,29 m/s, a luz chega em seus olhos antes que o som em seus ouvidos. Se após 3 segundos que você observou o relâmpago, ouvir o trovão, tenha cuidado, pois o raio caiu a quase 1km de onde você está. Se o tempo for ainda menor, se abrigue.

Agora aí estão algumas curiosidades:

Verdade: O Brasil é o país onde caem mais raios no mundo. Cerca de 1 bilhão por ano.
Lenda: Se não está chovendo não caem raios.
Verdade: Os raios podem chegar ao solo a até 15 km de distância do local da chuva.
Lenda: Sapatos com sola de borracha ou os pneus do automóvel evitam que uma pessoa seja atingida por um raio.
Verdade: Solas de borracha ou pneus não protegem contra os raios. No entanto, a carroceria metálica do carro dá uma boa proteção a quem está em seu interior; sem tocar em partes metálicas. Mesmo que um raio atinja o carro é sempre mais seguro dentro do que fora dele.
Lenda: As pessoas ficam carregadas de eletricidade quando são atingidas por um raio e não devem ser tocadas.
Verdade: As vítimas de raios não “dão choque” e precisam de urgente socorro médico, especialmente reanimação cardio-respiratória.
Lenda: Um raio nunca cai duas vezes no mesmo lugar.
Verdade: Não importa qual seja o local, ele pode ser atingido repetidas vezes durante uma tempestade. Isto acontece até com pessoas. O guarda florestal norte-americano Roy Sullivan foi atingido sete _vezes durante sua vida. Sofreu pequenas queimaduras, contusões, tombos e roupas rasgadas. Hoje, aposentado, Roy mora numa casa reboque com um pára-raios em cada quina.

Diego Galeano
Maísa Caldas