Portal do Professor

* O Teorema de Stevin;

* Relacionar o Teorema de Stevin com a pressão que sentimos nos ouvidos quando mergulhamos em piscinas fundas;

* Aprimorar as capacidades crítica, analítica e argumentativa dos alunos relacionadas às temáticas de Hidrostática.

Aproximadamente 100 minutos, duas (2) aulas.

* Pressão.

As estrat?gias utilizadas ser?o:

? Aula interativa;

? Aula conceitual;

? Uso do Laborat?rio de Inform?tica e a Sala de V?deo.     

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Motiva??o:

O professor dever? iniciar a aula solicitando aos alunos que se organizem em grupos de at? tr?s (3) integrantes. Estando organizados na sala de computa??o (Laborat?rio de Inform?tica), o professor dever? estimular a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado (Hidrost?tica), fazendo a seguinte pergunta a eles:

"Por que quando mergulhamos a n?veis altos de profundidade (mais de 3 metros) em piscinas (Fig. 1), sentimos uma ligeira dor no ouvido."

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Figura 1 ? Piscina profunda.

Imagem dispon?vel em: http://www.blonews.com.br/blog/fotos/00389_blonews-piscina_profunda_nata%C3%A7%C3%A3o-4.jpg. Acesso em: 26 Mai. 2010        

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Neste momento, discuta com os alunos sobre as poss?veis raz?es para que este fato (dor nos ouvidos) acontecer. Tal fen?meno est? relacionado, por exemplo, ? profundidade com que mergulhamos; o tipo de l?quido etc.

Ap?s ouvir as opini?es e conhecimentos pr?vios dos alunos, o professor dever? dizer que eles compreender?o a raz?o desta dor no ouvido no decorrer das aulas.   

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Atividade 1

Dando continuidade a aula, o professor dever? pedir para que os alunos explorem o recurso "Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es", postado abaixo. Este recurso trata-se de um Objeto de Aprendizagem (OA) ? que s?o ferramentas auxiliares no processo de ensino e aprendizagem de conceitos disciplinares, dispon?veis na Internet (BECK, 2002 apud WILEY, 2002).      

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Recurso: Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es

Link do Recurso no Portal do Professor: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548        

Observa??o: Mesmo estando em grupos, ? importante que todos os alunos possam ter a oportunidade de explorar o recurso e que venham a ter um tempo razo?vel para isto.      

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Neste recurso, os alunos visualizar?o a a??o do conceito da Press?o sobre um mergulhador, ou seja, ser? ilustrado atrav?s de uma situa??o real do cotidiano dos alunos, a demonstra??o do Teorema de Stevin.   

Inicialmente os alunos visualizar?o uma tela de abertura (Fig. 2).   

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Figura 2 ? Imagem do recurso ?Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es?

Imagem dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548. Acesso em: 27 Mai. 2010     

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Para iniciar a explora??o do recurso, pe?a para que os alunos cliquem no ?cone ?Laborat?rio Virtual? (Fig. 3).   

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Figura 3 ? Imagem do recurso ?Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es?

Imagem dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548. Acesso em: 27 Mai. 2010     

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Ap?s eles selecionarem a op??o ?Laborat?rio Virtual?, aparecer? uma tela representando um mergulhador no mar (Fig. 4). Nesta tela, poder? ser modificada a posi??o do mergulhador em rela??o ao n?vel do mar.   

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Figura 4 ? Imagem do recurso ?Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es?

Imagem dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548. Acesso em: 27 Mai. 2010     

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Oriente com que os alunos modifiquem a posi??o do mergulhador e verificarem a press?o exercida sobre ele, conforme o n?vel de profundidade (Fig.5) que ele se encontra no mar.   

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Figura 5 ? Imagem do recurso ?Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es?

Imagem dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548. Acesso em: 27 Mai. 2010     

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Al?m disso, oriente os alunos a encontrarem a press?o que o l?quido aplica no mergulhador nas seguintes posi??es:

• Zero (0 m);
• Vinte (20 m);
• Quarenta (40 m);
• Sessenta (60 m)
• Oitenta (80 m);
• Cem (100 m);
• Cento e vinte (120 m);
• Cento e quarenta (140 m);
• Cento e sessenta (160 m);
• Cento e oitenta (180 m);
• Duzentos (200 m).   

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Encontrada as press?es em cada uma das profundidades, pe?a para que os alunos construam um gr?fico da Press?o pela posi??o (profundidade) numa folha separada (de caderno), pois futuramente ser? analisado este gr?fico constru?do com o dispon?vel no recurso.   

Constru?do o gr?fico, oriente com que os alunos selecionem a op??o ?Gr?fico? (Fig. 6) e veja o que aconteceu.   

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Figura 6 ? Imagem do recurso ?Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es?

Imagem dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548. Acesso em: 27 Mai. 2010     

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Neste momento, com o gr?fico disposto no recurso, oriente os alunos a que reencontrem as press?es no mergulhador a cada 20 metros de profundidade e observem o que acontece no gr?fico disposto no recurso e comparem com o constru?do por eles.

Ao t?rmino da atividade, os alunos dever?o visualizar o gr?fico completo com os pontos de press?o para cada profundidade (Fig. 7).   

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Figura 7 ? Imagem do recurso ?Hidrost?tica ? Teorema de Stevin e suas aplica??es?

Imagem dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=25548. Acesso em: 27 Mai. 2010     

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Para conclus?o desta atividade, sugerimos que o professor medie uma discuss?o entre os alunos sobre o conceito estudado (Teorema de Stevin), de forma que eles possam compartilhar seus postos de vista, conhecimento, bem como, para que o professor possa esclarecer d?vidas existentes. Neste sentido, sugerimos um roteiro que poder? ser utilizado pelo professor neste momento.   

Roteiro de Discuss?o:

• Quanto maior a profundidade que se encontra um mergulhador, a press?o neste ? maior ou menor? Por qu??
• O conceito do Teorema de Stevin, explica a dor que sentimos quanto mergulhamos em piscinas profundas? E porque isto acontece?
• Se dois corpos estiverem a uma mesma profundidade, mas em posi??es horizontais diferentes, a press?o ser? diferente para ambos? Por qu??
• Se mudarmos o l?quido onde se encontra o mergulhador, ou seja, a densidade do l?quido, mudar? a press?o? Por qu??   

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Favore?a com que os alunos compreendam que a Press?o hidrost?tica depende da altura com que um corpo se encontra a um determinado n?vel de ?gua. Al?m disso, quanto mais viscoso um l?quido maior ser? a press?o aplicada sobre o mergulhador.   

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Atividade 2

Na atividade anterior, os alunos visualizaram a rela??o da Press?o Hidrost?tica com a profundidade de um objeto num determinado l?quido. Nesta atividade, ser? abordado, atrav?s de um v?deo, um aspecto muito interessante do Teorema de Stevin ? Tubos comunicantes.   

Sugerimos, assim, que o professor apresente aos alunos o v?deo (Fig. 8), postado abaixo, com dura??o de um (1) minuto e cinq?enta e um (51) segundos.   

Link do V?deo: ?Vasos comunicantes?:   http://www.youtube.com/watch?v=Y_cy43nGGFk&feature=related Acesso em: 27 Mai. 2010.        

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Figura 8  ? Imagem do v?deo ?Vasos comunicantes?.

Imagem do v?deo ?Vasos comunicantes?   

Sugest?o: o professor poder? gravar o v?deo em DVD e apresentar este para os alunos na Sala de V?deo da escola, de forma que todos possam assisti-lo ao mesmo tempo.      

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Neste v?deo ser? visto que, quando inserimos qualquer l?quido dentro de um recipiente, que contenha v?rios tubos na vertical com formatos diferentes, o n?vel do l?quido em todos os tubos ser? sempre o mesmo.   

Ap?s a visualiza??o do v?deo, o professor dever? fazer as seguintes perguntas aos alunos:

• O que voc?s acharam do v?deo? Sobre o que ele abordou?
• Por que os n?veis de ?gua permanecem iguais em todos os tubos?
• A press?o em l?quidos depende de quais vari?veis?   

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Atividade 3

Dando prosseguindo ? aula, o professor poder? fazer o seguinte questionamento aos alunos:   

?Por que, quando fazemos apenas um furo na tampa de uma lata de ?leo (Fig. 9), n?o conseguimos despejar o l?quido nela contido??.     

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Figura 9 ? Lata de ?leo.

Imagem dispon?vel em: http://2.bp.blogspot.com/_pzF8LFtiVq4/SGwUAXOykCI/AAAAAAAAAUo/HT230NsN3Fg/s400/P6300001.JPG. Acesso em: 26 Mai. 2010    

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Sugerimos que o professor leve uma lata de ?leo para repetir o fato mencionado na quest?o acima. Assim, fa?a um furo na lata e mostre aos alunos o que acontece quando viramos a lata para baixo. Ap?s demonstrar e discutir a quest?o acima, favore?a a forma??o da constru??o do saber de que, com apenas um furo, a press?o atmosf?rica exercida sobre a tampa impede a sa?da do l?quido, visto que a sa?da de ?leo abaixaria a press?o interior e for?aria a volta desse ?leo para dentro da lata. J? com dois furos, ? medida que um pouco de ?leo sai por deles, entra ar pelo outro. A press?o sobre o ?leo e a dele pr?prio ficam maiores que e externa, for?ando o ?leo a escapar ⁽¹⁾.

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Refer?ncias Bibliogr?ficas

1. Regina Pinto de Carvalho [org.] ? F?sica do Dia a Dia, Ed. Aut?ntica/Gutenberg, Belo Horizonte (2003)

Teoria e experimentos:

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/vasos/teorema-de-stevin.php    

Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento das atividades e peça para que os grupos, utilizando os conceitos aprendidos nesta aula calculem, a Pressão que será exercida em um mergulhador que se encontra ao nível do mar e esta imerso a dez (10) metros de profundidade nos seguintes líquidos:

• Álcool etílico;
• Leite integral;
• Água do mar;
• Óleo vegetal;
• Outro líquido a escolha dos alunos.