Portal do Professor

- Trabalhar, na pr?tica, o conte?do de Queda Livre a partir do lan?amento de foguete  did?ticos, feito com garrafas PET, utilizando ar comprimido;

- Perceber que os conte?dos trabalhados em F?sica se relacionam diretamente com o seu dia a dia;

- Evidenciar que as fun??es e equa??o de segundo grau, vistas em Matem?tica, t?m aplica??o pr?tica na F?sica;

- Trabalhar, interdisciplinarmente,  as disciplinas de Matem?tica (Fun??es e Equa??es de 2? grau)  e F?sica (Movimento de Queda Livre) , levando o aluno a internalizar que o conhecimento n?o ? compartimentalizado.

03 aulas de 50 minutos cada.

Convers?o de unidades de medidas;

Escalas;

Propor??o;

Movimento Retilineo Uniformemente Variado.

Material Utilizado: Foguete de garrafa PET; base de lan?amento; bomba de ar (tipo de encher bola e/ou pneu de bicicleta); m?quina fotogr?fica e ou filmadora; cron?metro; r?gua.

Para realizar esta atividade, ? necess?rio que seja realizada a constru??o de foguete did?tico e da base de lan?amento (foto 1), segundo a proposta de oficina do programa AEB Escola (material "Cole??o Explorando o Ensino: Astron?utica" volume 11 do AEB Escola http://pt.scribd.com/doc/34218676/colecaoexplorandooensino-Astronautica). Um material de apoio a constru??o e lan?amento dos foguetes pode ser acessado em "Lancamento de foguetes por impulsao", disponivel em http://educacaoespacial.files.wordpress.com/2010/10/colecaoexplorandooensino_vol12.pdf (p. 332).

Foto 1 - Foguete e base de lan?amento sugeridos pela OBA. Cr?dito: autor

Na sequ?ncia, far-se-? o lan?amento de foguetes did?ticos, feitos a partir de garrafas PET, utilizando como propulsor ar comprimido, conforme  proposta de oficina do programa AEB Escola. Os alunos filmam os lan?amentos e, a partir das imagens, fazem medi??es de tempos e dist?ncias, dados esses que ser?o utilizados para desenvolver os c?lculos sugeridos nesta aula e que est?o descritos a seguir.

Atividade 1: Constru??o do foguete e base de lan?amento

Para realizar esta atividade, os alunos podem ser organizados em equipes de 5 alunos. Cada equipe construir?, a partir das orienta??es do professor, o seu foguete. Depois, sob a orienta??o do professor, a turma construir? a base de lan?amento.

As informa??es de como construir o foguete e a base de lan?amento, bem como os materiais necess?rios, o professor encontrar?, seguindo a proposta de oficina do programa AEB Escola. O passo a passo da constru??o do foguete e da base podem ser acessados nos endere?o http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol8/Num2/v08n02a02.pdf, nos v?deos http://unbnasbpc.wordpress.com/2011/07/13/aeb-lanca-foguete-na-sbpc/ e http://www.youtube.com/watch?v=3SAsjM1PriM e no material encontrado no link http://educacaoespacial.files.wordpress.com/2010/10/projeto-foguetes-na-escola.pdf .

Atividade 2: Lan?amento de foguetes e obten??o de dados

Para obter os dados necess?rios para a realiza??o das atividades, os alunos devem se dirigir a um espa?o aberto, como um campo de futebol ou local similar.

Primeiramente tira-se uma foto do professor, e, depois, no computador, indica-se a altura real do professor. Para uma maior compreens?o da sequ?ncia de procedimentos para a execu??o desta etapa, tomemos como exemplo o lan?amento feito pelo professor Jaime Campos, da rede p?blica de ensino do Distrito Federal (foto 2). Utilizando um conceito de Matem?tica, propor??es, podemos, a partir da altura do professor e da escala que sua altura representa na foto, calcular a altura atingida pelo foguete. Vejamos:

A altura do professor ? de 1,85 m. Na figura essa altura mede 2,1 cm. A altura que o foguete atingiu, na figura mede 6,7 cm. Utilizando o conceito de propor??es podemos calcular a altura que o foguete subiu.

 

 Calculando, descobrimos que a altura atingida pelo foguete foi de 5,9 metros. Pelo cron?metro da filmadora, vemos o tempo para que o foguete atingisse tal altura.

Tempo inicial: 0:00:39.333

 Tempo final: 0:00:39.533

Ou seja: t = 0,2 s

Foto 2 - Foto de lan?amento vertical de foguete did?tico. Cr?dito: Jaime Campos

Utilizando as equa??es (1), (2) e (3) de movimento de queda livre, sabendo que o foguete est? sob a a??o da acelera??o da gravidade (g = 9,8 m/s²), podemos calcular as grandezas de movimento, tais como:

a) A velocidade inicial (v_0y) de lan?amento do foguete.

b) A altura m?xima (y) que o foguete ir? atingir, acima do ponto de lan?amento.

c) O tempo (t) que o foguete permanecer? no ar, at? atingir novamente o solo.

Atividade 3: Pesquisa

Em sala de aula, organizar os alunos em 3 equipes. Cada equipe ficar? respons?vel para pesquisar um dos temas sugeridos abaixo e apresent?-los em forma de semin?rio para o grande grupo.

1. Hist?ria dos foguetes;

2. Programa espacial brasileiro;

3. Conquista da Lua 

Para a realiza??o de tais pesquisas, sugerir que os alunos acessem o site "Astronomia, Astron?utica e Ci?ncias Espaciais na Escola", onde encontrar?o recursos e informa??es sobre esses e outros temas.

Para obter maiores informa??es e aprimorar o conhecimento necess?rio para desenvolver com ?xito a aula sugerida, sugiro assistir os v?deos sobre Movimento Retil?neo Uniformemente Variado e sobre movimento de queda livre.

Outra estrat?gia e apoio ? encontrada no recurso visual sobre Estudo do movimento retil?neo uniformemente acelerado e desacelerado e na aula Entendendo os Lan?amentos Verticais de objetos, do professor Bruno Pagliarani Matiazzo, encontrados no Portal do Professor.

Para as pesquisas da atividade 3, s?o sugeridas as leituras Foguetes e Sat?lites , O Homen na Lua , A Fraude da Fraude do S?culo, Programas espaciais e a Tecnologia de Sat?lites.

Ser? realizada de forma cont?nua, verificando se o aluno assimilou o conceito de queda livre e se percebe que, tanto na subida quanto na descida do foguete, a acelera??o do movimento ? o valor da acela??o gravitacional da Terra.

Mediante os procedimentos e participa??o dos alunos, os indicadores para a avalia??o poder?o ser:

? O aluno soube diferenciar escala de redu??o e escala de amplia??o?
? Soube interpretar as medidas, em escalas, nas fotos?
? Aprendeu a determinar a altura a partir dos dados de tempo e dist?ncia obtidos nas fotos e/ou filmagem do lan?amento?
? Aprendeu a resolver as grandezas envolvidas no movimento de queda livre, a partir dos dados coletados no lan?amento dos foguetes?