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* Grandezas Vetoriais.

Uma (1) aula de 50 minutos.

Devido o conceito Vetor ser um tema básico dentre os conceitos de Física, não é necessário que o aluno tenha conhecimentos prévios sobre a temática.

As estratégias a serem utilizadas serão:
- aula interativa;
- aula conceitual.

O professor deverá iniciar a aula conceituando Vetores. Para isso, sugerimos que o professor desenvolva o referido conceito  através do exemplo apresentado abaixo.

Exemplo: Movimento de um Pássaro - Disponível em: dicasdeciencias.wordpress.com/2008/04/17/vetores-fisica/. Acesso em: 02 dez. 2008
Imagine que um pássaro voou 5 m e parou. Este movimento pode ser representado pela figura abaixo:

 

                  A -------------------------------------------  B
Figura 1 – Representação do movimento realizado por um pássaro

O segmento de reta AB representa a distância percorrida neste movimento ( do ponto A ao ponto B). Além da distância que o pássaro percorreu, podemos saber mais duas coisas: o sentido e a direção do movimento. A direção é o formato da reta do movimento, sendo que esta poderia ser horizontal, vertical, transversal, diagonal etc. Olhando para a Figura 1, que ilustra o exemplo dado, o movimento é horizontal.  O sentido poderia ser de cima para baixo ou de baixo para cima (se a direção fosse vertical); ou ainda, da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda (no caso da direção horizontal). Como o pássaro está na direção horizontal, qual é o seu sentido? Observando a Figura 1, podemos perceber que é  o da esquerda para a direita.

Desta forma, temos as seguintes informações sobre o movimento que o pássaro realizou: ele percorreu uma Distância de 5m, na Direção horizontal e com o Sentido da esquerda para a direita. Com esses dados denominamos o vetor como na figura 2 abaixo.

Figura 2 – Movimento vetorial de um pássaro.

Ao término desta atividade, o professor deverá solicitar que os alunos façam a experiência postada  abaixo.

  Experiência:

Neste recurso, o aluno poderá compreender que as forças são grandezas físicas que dependem, além da intensidade, da direção e do sentido da aplicação. Ou seja, forças são grandezas vetoriais. Além disso,  o aluno poderá visualizar que forças são grandezas vetoriais, e que para equilibrar uma força com sentido vertical e direcionada para baixo é necessário uma força na direção vertical e voltada para cima. Isto é observado no experimento (do desafio da corda) quando puxamos um objeto na horizontal e não conseguimos erguê-lo.

Para a realização deste experimento serão necessários os seguintes materiais:

 

Peça para os alunos amarrarem o livro na ponta da corda menor (de uns 50cm), em seguida amarre a outra ponta na metade da corda maior (de 1,5m para uma pessoa ou a de 3m para duas pessoas) e solicite que eles segurem as pontas do barbante junto das pontas da corda maior. Os alunos poderão  visualizar  que não importa o quão pesado seja o objeto preso, a corda nunca se alinhará por completo, mas quanto maior o peso utilizado, mais evidente ficará o fato. O ''quase alinhamento'' acontece quando há uma pequena força vertical de torção na corda, que portanto deve ser evitada. Assim sendo, o alinhamento nunca será total.

Curiosidades: O professor poderá fazer os seguintes questionamentos aos alunos: "A soma 2 + 2 pode não ser 4? Expliquem”. É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito destas perguntas, bem como medie estas, favorecendo a construção do saber. O professor deverá favorecer que os alunos cheguem a conclusão de que essa negação estará correta se, cada parcela for o módulo de um vetor, pois a soma de dois vetores de módulo 2,0 e perpendiculares entre si tem módulo 2,8. Nesse caso, pode-se dizer que 2,0 + 2,0 = 2,8.

 

Recursos Complementares

Teoria e experiências:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala04/04_RE_06.asp
http://educar.sc.usp.br/fisica/vetores.html
http://www.lizardonunes.pro.br/PDFs/Cinematica_Aula5.pdf

Nome	Tipo
O desafio da corda	Experimento prático

Avalie os alunos na participação das discussões e desenvolvimento das atividades.