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Nesta aula o aluno poder? conhecer um dos grandes inventos de Arquimedes, que ? o Parafuso de Arquimedes, o qual ? muito utilizado para levar ?gua de pontos mais baixos para os mais altos. Al?m disso, esta aula pode contribuir para aprimorar a capacidade cr?tica, anal?tica e argumentativa dos alunos relacionadas ?s tem?ticas da Hidrost?tica.

N?o ? necess?rio nenhum conhecimento pr?vio.

As estrat?gias utilizadas ser?o:
? Aula interativa;
? Aula conceitual;
? Desenvolvimento de um experimento. Observamos que o professor dever? solicitar previamente aos alunos os materiais (como segue na Tabela 1 abaixo) necess?rios para a realiza??o do experimento nestas aulas.

Tabela 1 ? Lista de Materiais (Fig. 1)

Figura 1 ? Materiais para o experimento.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/49cdea70a15e5a1115d3e33a7366f1c4.gif. Acesso em 25 Nov. 2009

Motiva??o:

Na sala de inform?tica, o professor dever? iniciar a aula sugerindo para que os alunos se sentem em duplas ou trios nos computadores. Em seguida, instigue a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado, perguntando como poder?amos fazer um buraco para adquirir ?gua, ou seja, um po?o, e que seja mais r?pido do que fazer com uma p?. Sugira com que eles discutam algumas possibilidades e equipamentos para fazer este buraco.

Ap?s os alunos discutirem, informe-os que existe um equipamento muito ?til e que foi inventado h? muitos anos atr?s por Arquimedes, e que este faz esta fun??o com muita praticidade, o qual se chama ?Parafuso de Arquimedes?.

Sugira que com eles ainda em grupos pesquisem, na internet e em livros, sobre o que ? e como funciona o Parafuso de Arquimedes (Fig. 2).

Figura 2 ? Parafuso de Arquimedes.
Imagem dispon?vel em: http://platea.pntic.mec.es/aperez4/html/grecia/arquime.jpg. Acesso em: 25 Nov. 2009

Abaixo segue sugest?es de sites para a realiza??o das pesquisas.

Sugest?o de sites:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Parafuso_de_Arquimedes
http://www.infopedia.pt/$parafuso-de-arquimedes
http://www.scribd.com/doc/3202519/Mundo-Fisico-Artigo-59-Como-funciona-o-Parafuso-de-Arquimedes
http://museu.fis.uc.pt/71.htm
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/parafuso-de-arquimedes/parafuso-de-arquimedes.php

Para nortear as pesquisas dos alunos, sugerimos que os seguintes temas sejam contemplados nestas:

? O que ? o parafuso de Arquimedes;
? Em que ?poca foi constru?do o parafuso de Arquimedes;
? Qual a utilidade do parafuso de Arquimedes;
? Onde podemos utilizar este invento no nosso mundo moderno.

Ap?s a realiza??o da pesquisa, ? importante que o professor promova uma discuss?o com os alunos a fim de socializar as informa??es obtidas nas pesquisas realizadas ? o que eles aprenderam sobre o parafuso de Arquimedes, bem como esclarecer d?vidas que surgirem com estas.

Atividade 1

Neste momento, o professor dever? apresentar o recurso (que se trata de uma experi?ncia), como postado abaixo.

Recurso: Parafuso de Arquimedes
Link do Recurso no site Ponto Ci?ncia:
http://pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=52&PARAFUSO+DE+ARQUIMEDES#top

Este experimento (Fig. 3) demonstra o parafuso de Arquimedes, que ? mecanismo bastante antigo (inventado nos tempos antes de Cristo), que foi muito utilizado pelas mais remotas civiliza??es como dispositivo para transportar diversos tipos de materiais (principalmente a ?gua) de um n?vel para outro, ou mesmo horizontalmente.

Figura 3 ? Representa??o da experi?ncia.

Em rela??o ? montagem do experimento, o professor dever? dar as seguintes instru??es aos alunos:

? Utilizando a furadeira, fa?am furos a uma dist?ncia de 1,5 cm da extremidade livre dos seus suportes laterais (Fig. 4).

Figura 4 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/d4ca77c0182d3f22d62208ed2ca9e446.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Sobre o peda?o de madeira ?base?, preguem com pregos finos, os suportes laterais em uma das extremidades de 14 cm, com um espa?amento de 3 cm entre eles, de modo que eles fiquem na parte central desta extremidade (Fig. 5).

Figura 5 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/74926aeb92aff3f633794dd2f005c016.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Dobrem o arame em forma de (U), com 3 cm de dist?ncia entre suas laterais, de forma que se encaixe no espa?o entre os suportes laterais (Fig. 6). Nas extremidades livres do seu (U), dobrem cerca de 2 cm para os lados de fora, de forma que fiquem perpendiculares ?s laterais do seu (U). Encaixem o arame dobrado nos furos dos suportes laterais (Fig. 7).

Figura 6 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/bb3c06c8f476ac10643a6675d66680d7.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

Figura 7 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/d4f8a70328453aef0ae8cd227c9ca077.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Usando uma cola instant?nea, colem o coletor (fundo da garrafa de 500 ml) bem em frente aos suportes laterais, de forma centralizada (Fig. 8). Colem o reservat?rio (fundo da garrafa de 1L) em frente ao coletor, na outra extremidade (Fig. 9).

Figura 8 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/95d67a3d7983dd43c9399d724d20868b.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

Figura 9 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/22ac9f59402d503 3e089d79b2b2d51da.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Com um prego quente, fa?am dois furos, um em frente ao outro, na borda da tampinha de garrafa PET, de forma que o palito de churrasco se encaixe neles de forma justa (Fig. 10).

Figura 10 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/cc2398808bef09d2118e16cc61d67ab4.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Usando pregos finos, preguem a tampinha de garrafa PET em uma das extremidades do cabo de vassoura (Fig. 11). Encaixem o palito de churrasco (Fig. 12). Essa ser? nossa manivela.

Figura 11 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/84916c9b0be7cf29bbae0ae5197abb4b.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

Figura 12 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/45dc4bcad32248e3273558d318dc82c7.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Usando uma cola instant?nea, colem a mangueirinha em forma de espiral, deixando sobrar um espa?o de 5,5cm da extremidade onde foi pregada a tampinha de garrafa PET, e 4,0cm da outra extremidade (Fig. 13).

Figura 13 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/1577539cada223448f811fb629a8a832.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

? Agora ? s? colocar o parafuso com o lado da manivela apoiado sobre o arame dos suportes laterais, e a outra extremidade apoiada dentro do reservat?rio. Encham o reservat?rio de ?gua (pode colocar um corante na ?gua para visualizar melhor) e girem a manivela para ver a ?gua subindo pela mangueirinha at? a extremidade mais alta (Fig. 14).

Figura 14 ? Representa??o da experi?ncia.
Imagem dispon?vel em: http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/101ba4833b77c74a9e20fbf7d648c1af.gif. Acesso em: 25 Nov. 2009

Sobre o experimento, podemos perguntar aos alunos como ? poss?vel que a ?gua seja transportada de um ponto mais baixo para um mais alto. Ajude-os a compreender, principalmente pelo que j? foi pesquisado na motiva??o, que enquanto a manivela est? sendo girada uma por??o de ?gua entra na mangueirinha e fica presa entre duas bolsas de ar. O que temos ? que a ?gua tende a permanecer em repouso pela sua in?rcia, mas como a manivela est? sendo girada, ? o "parafuso" que desce e em conseq??ncia a ?gua sobe.

Portanto, este equipamento pode ser utilizado em desn?veis de rio, onde uma fazenda precise de ?gua e um rio passe muito abaixo do n?vel de uma resid?ncia. O Parafuso de Arquimedes ? tamb?m utilizado em broca de furadeira e em equipamento que fazem perfura??o em solo (Fig. 15), pois neste exemplo inv?s de tirarmos ?gua de algum lugar, transportamos terra, assim conseguimos fazer um buraco mais rapidamente do que utilizando uma p?.

Figura 15 ? M?quina de perfura??o.
Imagem dispon?vel em: http://www.mfrural.com.br/usuarios_nt/ricardo1/nimg33716_2009113031281.jpg. Acesso em: 08 Dez. 2009

SUGEST?O

Considerando que a hist?ria da F?sica ? muito importante, pois nos mostra como grandes pensadores descobriram suas f?rmulas, princ?pios e leis, e que ela (a hist?ria da F?sica) ainda ? pouco conhecida por alunos, sugerimos alguns sites, que versam sobre Arquimedes e a Hist?ria de F?sica, para que os alunos fa?am pesquisas. Ap?s a pesquisa, sugerimos que os alunos apresentem o que aprenderam sobre Arquimedes e a Hist?ria da F?sica atrav?s de semin?rios.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquimedes
http://www.ime.unicamp.br/~calculo/history/arquimedes/arquimedes.html
http://www.pensador.info/autor/Arquimedes/biografia/
http://www.ime.usp.br/~leo/imatica/historia/arquimedes.html
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=946&sid=7
http://eduquenet.net/arquimedes.htm

? importante observarmos que Arquimedes (Fig. 16) foi um grande f?sico, matem?tico e inventor grego. Arquimedes fez descobertas importantes em geometria e matem?tica, como por exemplo, o n?mero Pi (?). No campo da F?sica, ele contribuiu para a funda??o da Hidrost?tica, tendo feito, entre outras descobertas, o famoso princ?pio que leva o seu nome. Ele descobriu ainda o princ?pio da alavanca ⁽¹⁾.

Figura 16 ? Arquimedes.
Imagem dispon?vel em: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2b/Archimedes_(Idealportrait).jpg. Acesso em: 25 Nov. 2009

Sugerimos ainda, que o professor estimule os alunos a pesquisar em outros grandes cientistas, principalmente aqueles emprestaram seus nomes para algum princ?pio, lei etc.

Referencias Bibliogr?ficas

(1) ? Wikip?dia. Arquimedes. Dispon?vel em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquimedes >. Acesso em: 25 Nov. 2009

Teoria e experimentos:
www.moodle.ufba.br/mod/resource/view.php?id=33569  

Avalie a participa??o dos alunos nas discuss?es, na realiza??o da experi?ncia e pe?a para que cada grupo pesquise, em livros e na internet, cinco (5) outras inven??es relacionadas a Arquimedes.