Portal do Professor

Compreender os princ?pios da a??o da for?a da gravidade.

Identificar diferentes possibilidades de utiliza??o da for?a da gravidade em benef?cio do homem.

Vislumbrar alguns efeitos da for?a da gravidade no cotidiano.

04 AULAS (50 MINUTOS)

Conhecimentos b?sicos sobre F?sica.

Antes de iniciar a aula, cabe ao/a professor/a orientar os/as alunos/as sobre a import?ncia da participa??o coletiva durante as atividades propostas, explicando que, dessa forma, poder? ocorrer uma maior integra??o e um di?logo mais amplo sobre o tema abordado.

Ser? necess?rio, para o desenvolvimento dessa aula, um netbook para cada aluno/a. 

1? atividade: explorando a for?a da gravidade

Nessa primeira atividade da aula, os/as alunos/as ser?o convidados a assistir em seus netbooks cinco v?deos sobre a gravidade. Para tanto, cabe ao/a professor/a orientar os/as alunos/as a, empregando o software  Mozilla Firefox, acessar os sites abaixo, nos quais os v?deos em quest?o se encontram dispon?veis.

V?deo 1

Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=KTHOCdmrP9o&feature=related  acesso feito dia 16/08/2011

V?deo 2

Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=xKEZzQ46xDA&feature=related  acesso feito dia 16/08/2011

V?deo 3

Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=J1SROosFZZE&feature=related  acesso feito dia 16/08/2011

V?deo 4

Fonte:  http://www.youtube.com/watch?v=ce8V0ysAaj0&feature=related acesso feito dia 16/08/2011

V?deo 5

Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=KsvvEzGIF0E&feature=related   acesso feito dia 16/08/2011

OBSERVA??O:O/a professor/a pode executar previamente o download dos v?deos nos sites mencionados para, empregando seu netbook, exibi-los durante a aula utilizando um kit multim?dia e um data show. Essa estrat?gia seria uma alternativa caso o acesso ? internet, no momento da aula, esteja impossibilitado por qualquer raz?o.

Concluindo a exibi??o dos v?deos, cada um dos alunos/as dever? ser orientado pelo/a professor/a a, utilizando osoftware Kword, responder o Exerc?cio 1. Vale destacar que o Exerc?cio 1 dever? ter sido previamente enviado pelo/a professor/a aos/as alunos/as, obviamente sem as respostas, via e-mail. Finalizada a execu??o do Exerc?cio 1 pelos/as alunos/as, a corre??o dever? ser executada em seguida durante aula pelo/a professor/a.

Exerc?cio 1

1 ? O v?deo 1 mostra que os surfistas e os esquiadores utilizam a for?a gravitacional para praticar os respectivos esportes. De que forma isso acontece?

2 ? Em que sentido os seres humanos e as estrelas s?o parecidos quando se trata de gravidade?

3 ? Por que a for?a de gravidade foi citada como a ?cola do Universo??

4 - Por que a Terra est? em queda livre sobre o Sol?

5 ? O que ? o expresso da gravidade?

6 ? O que os cientistas dever?o criar para que o ser humano possa chegar al?m de Marte?

7 ? Por que as montanhas russas se movimentam?

8 ? O que aconteceu com a nave espacial que chegou a J?piter em 1979?

9 ? Como nosso sistema cardiovascular reage em rela??o ? gravidade?

10 ? Como pode ocorrer uma onda gravitacional?

11 ? Qual acontecimento citado no v?deo 5 poder? mudar a Ci?ncia?

2? atividade:aprendendo sobre a for?a gravitacional

Nessa segunda atividade da aula, cabe ao/a professor/a dividir a turma em duplas e orient?-las/as a, usando o software  Kword, acessar os textos 1 e 2, denominados, respectivamente, ?For?a gravitacional: rela??o entre for?a e massa segundo Newton e Einstein? e ?A for?a da gravidade?. Os textos dever?o ter sido previamente enviados pelo/a professor/a aos/as alunos/as via e-mail.

Texto 1: For?a gravitacional: rela??o entre for?a e massa segundo Newton e Einstein ? UOL Educa??o
Fonte: http://educacao.uol.com.br/fisica/forca-gravitacional.jhtm    acesso feito dia 16/08/2011

Texto 2: A for?a da gravidade
Fonte: http://www.silvestre.eng.br/astronomia/criancas/gravidade/ acesso feito dia 16/08/2011

Conclu?da a leitura dos textos, cada uma das duplas dever? ser orientada pelo/a professor/a a, utilizando o software Kword, responder o Exerc?cio 2. Vale destacar que o Exerc?cio 2 dever? ter sido previamente enviado pelo/a professor/a aos/as alunos/as, obviamente sem as respostas, via e-mail. Finalizada a execu??o do Exerc?cio 2 pelos/as alunos/as, a corre??o dever? ser executada em seguida durante aula pelo/a professor/a.

Exerc?cio 2

1 ? Por que os equilibristas usam, como se v? na ilustra??o abaixo, uma vara encurvada para caminhar sobre a corda bamba? Explique com suas palavras.

Fonte:   http://gartic.uol.com.br/desenhos/o-equilibrista    acesso feito dia 16/08/2011

O que determina o equil?brio de um corpo ? o centro de gravidade. O centro de gravidade ? um ponto em que qualquer objeto se comporta como se todo o peso do corpo estivesse concentrado nele. O equilibrista procura incessantemente o equil?brio, fazendo com que, ? medida que ele se desloca, o centro de gravidade se mantenha num plano que cont?m a corda bamba esticada. O uso da vara ? fundamental para fazer com que, atrav?s dela (puxando-a para a esquerda ou para a direita), seja mantido o centro de massa acima da corda.

2 ? O boneco que se v? na imagem abaixo, popularmente conhecido como Jo?o Teimoso, ?, em ess?ncia, uma bola cheia de ar com gr?os de chumbo em sua base. Explique por que o boneco sempre retorna ? posi??o vertical quando o derrubamos.

Fonte: http://www.mocidadeviva.com/prxisto/index.php/loucura-da-pregacao/108-o-crente-joao-bobo.html acesso feito dia 16/08/2011

O Jo?o Teimoso fica sempre em p? porque seu centro de gravidade ? baixo, perto da base arredondada do objeto. Assim, o formato arredondado e a distribui??o da massa fazem o objeto manter-se de p? mesmo se inclinado.

3 ? Os barcos ? vela t?m um mastro muito alto e uma parte submersa muito funda, como se v? na ilustra??o abaixo. Explique de que modo isso contribui para o barco n?o virar.

Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/barco-a-vela/barco-a-vela-2.php acesso feito dia 16/08/2011

No centro de gravidade est? aplicado o peso da embarca??o, que ? uma for?a vertical para baixo. No centro de flutua??o est? aplicado o empuxo, que ? uma for?a vertical para cima. Mas, mesmo com o centro de gravidade acima do centro de flutua??o, um barco ? vela opera com seguran?a e n?o emborcar? se inclinado at? a um determinado ?ngulo. Isto acontece gra?as ? "movimenta??o" do centro de flutua??o, que muda de posi??o conforme o veleiro se inclina. Este veleiro ter? estabilidade at? o ponto em que o centro gravitacional ficar alinhado ao centro de flutua??o.

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3? atividade: pesquisando e aprendendo

Nessa terceira atividade da aula, cabe ao/a professor/a apresentar aos/as alunos/as a tirinha ?Quem ? o verdadeiro inventor da gravidade??, o trecho de reportagem ?Como Newton descobriu a gravidade? e o trecho de m?sica ?Tendo a Lua? que se encontram abaixo, utilizando, para tanto, um kit multim?dia e um data show.

O/a professor/a poder? pedir para que, em voz alta, um/a aluno/a fa?a a leitura da tirinha, um/a outro/a aluno/a do trecho de reportagem e um/a outro/a do trecho de m?sica.

Quem ? o verdadeiro inventor da gravidade?

Fonte: http://www.desaforo.com/2009_09_01_archive.html acesso feito dia 16/08/2011

Como Newton descobriu a gravidade

A hist?ria mais popular ? a da ma?? de Newton. Se por um lado essa hist?ria seja mito, o fato ? que dela surgiu uma grande oportunidade para se investigar mais sobre a Gravita??o Universal. Essa hist?ria envolve muito humor e reflex?o. Muitas charges sugerem que a ma?? bateu realmente na cabe?a de Newton, quando este se encontrava num jardim, sentado por baixo de uma macieira, e que seu impacto fez com que, de algum modo, ele ficasse ciente da for?a da gravidade. A pergunta n?o era se a gravidade existia, mas se ela se estenderia t?o longe da Terra que poderia tamb?m ser a for?a que prende a Lua ? sua ?rbita. Newton mostrou que, se a for?a diminu?sse com o quadrado inverso da dist?ncia, poderia ent?o calcular corretamente o per?odo orbital da Lua. Ele sup?s ainda que a mesma for?a seria respons?vel pelo movimento orbital de outros corpos, criando assim o conceito de "gravita??o universal".

Fonte:  http://pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton  acesso feito dia 16/08/2011

Tendo a Lua. Composi??o: Herbert Vianna

[...] ?Tendo a Lua aquela gravidade aonde o homem flutua
Merecia a visita n?o de militares...? [...]

Finalizadas as leituras, cabe ao/a professor/a ser o mediador de um debate sobre o conte?do da tirinha, do trecho de reportagem e do trecho de m?sica. As quest?es abaixo podem ser usadas pelo professor para estimular esse debate:

1. O que mais chamou sua aten??o ao ler a tirinha, o trecho de reportagem ou o trecho de m?sica?
2. No trecho de m?sica consta que o homem flutua na Lua em fun??o da gravidade. Isso ? verdadeiro? Justifique sua resposta. 

4? atividade: trabalhando no Laborat?rio

Nessa quarta atividade da aula, os/as alunos/as devem ser divididos em grupos de cinco integrantes para a realiza??o de um experimento no Laborat?rio de Ci?ncias. Em primeiro lugar, os materiais necess?rios, previamente providenciados pelo/a professor/a, devem ser apresentados aos alunos/as. Em segundo lugar, os procedimentos pertinentes ao experimento devem ser apresentados pelo/a professor/a. Em terceiro lugar, o/a professor/a deve conduzir uma discuss?o sobre os fen?menos observados durante o experimento.

O sapo equilibrista

Material:

• Papel cart?o ou cartolina
• Cola branca
• Moedas
• Massa de modelar
• Palito para churrasco
• Linha de costura
• Tinta guache
• Figura 1 (modelo)

OBSERVA??O: A quantidade de material para esse experimento depender? da quantidade de alunos/as da turma.

Procedimento:

1 - Imprima a figura 1 (modelo) e cole-a sobre a cartolina. Se voc? quiser, poder? desenhar e pintar, diretamente, a figura do sapo sobre o cart?o ou cartolina.

2 - Fa?a um fio de prumo, utilizando massa de modelar, um palito de churrasco e linha de costura como se v? na figura abaixo.

3 - Espete o palito num peda?o de massa de modelar, prenda uma bolinha de massa de modelar num peda?o de linha e prenda esse conjunto na ponta do palito com o aux?lio de um alfinete.

4 - N?o amarre firmemente o fio de linha no alfinete. Fa?a apenas uma esp?cie de la?o.

5 - Com esse suporte, podemos identificar onde est? o centro de gravidade do sapo. Fa?a um furo numa das patas dianteiras do sapo e pendure o como mostra a figura abaixo.

Verifique que o centro de gravidade estar? na dire??o da linha. Repita o processo para a outra pata dianteira. O centro de gravidade estar? no cruzamento das dire??es das duas linhas, ou seja, perto ?do meio? do sapo.

6 - Dobre um pouco o sapo e ap?ie-o sobre o palito de churrasco. Ele ficar? apoiado pelo centro de gravidade que se situa, neste momento, perto da ?barriga? do sapo.

7 ? Mude um pouco a posi??o do centro de gravidade, colando duas moedas nas patas dianteiras do sapo e repetindo a determina??o do centro de gravidade da mesma maneira que foi feito anteriormente. Ser? poss?vel notar que a dire??o das linhas vai passar perto ?do nariz? do sapo. ? l? que vai estar o novo centro de gravidade. Assim, se o sapo for apoiado, agora, no palito de churrasco, ele ficar? se equilibrando ?pelo nariz?.

A foto abaixo mostra um sapo constru?do como foi descrito.

OSERVA??O: Algumas vezes, quando as moedas s?o muito pesadas ou as patas dianteiras s?o muito compridas, o centro de gravidade pode ficar ?al?m do nariz? do sapo e sair do mesmo. Nesse caso, o sapo vai ficar apoiado pelo nariz, na ponta do palito de churrasco.

FIGURA 1 (Modelo)

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Fonte: http://www.ludoteca.if.usp.br/experimentos/mnm/sapo_palhacinho.pdf  acesso feito dia 16/08/2011

Fonte: http://www.canalkids.com.br/tecnologia/transporte/gravidade.htm acesso feito dia 16/08/2011

A avalia??o dos/as alunos/as pode ser feita em todos os momentos da aula, a partir das contribui??es individuais ou das contribui??es do grupo como um todo, assim como a partir do envolvimento dos/as alunos/as nas atividades solicitadas.

A avalia??o dos/as alunos/as pode ser feita tamb?m a partir do emprego da leitura do Texto 3 e do Exerc?cio 3. Se o/a professor/a optar por essa alternativa, dever? enviar previamente o Texto 3 e o Exerc?cio 3 aos/as alunos/as, obviamente sem as respostas, via e-mail.

Os/as alunos/as dever?o utilizar o software KWord do netbook para responder, em casa, o Exerc?cio 3. Posteriormente, a corre??o seria realizada em sala de aula pelo/a professor/a.

TEXTO 3 ? GRAVIDADE

Os astronautas americanos andaram pela lua, cobrindo grandes dist?ncias com pequenos saltos. Podemos observar que o astronauta ? capaz de saltar bem alto. N?o podemos dizer que os astronautas emagrecem em sua viagem para a Lua e sabemos ainda que carregavam equipamentos e se vestiam com um traje espacial de massas consider?veis. Como podemos explicar, ent?o aqueles saltos imposs?veis de repetir aqui na Terra?

Isso ? explicado pela gravidade. A gravidade ? uma for?a resultante da atra??o estabelecida por quaisquer dois corpos no Universo. Esse conceito de atra??o n?o deve ser confundido com algo emocional, como as agrad?veis situa??es que vivemos no cotidiano, em que duas pessoas se sentem atra?das e desejam ficar pr?ximas. A atra??o exercida pela gravidade independe de nossa vontade ou desejo: somos involuntariamente atra?dos ? superf?cie terrestre.

A intensidade da for?a da gravidade depende da massa dos corpos envolvidos. Corpos relativamente pequenos, como ser humano e os objetos que nos rodeiam, possuem entre si uma atra??o gravitacional desprez?vel. Caso contr?rio, come?ar?amos a atrair tudo ? nossa volta, coisas ou pessoas desej?veis ou n?o.

A massa da Terra ? grande o suficiente para nos atrair (e as demais coisas) para sua superf?cie. Se sairmos da Terra em um foguete tripulado, ? medida que nos afastarmos da superf?cie, o efeito da gravidade entre n?s e a Terra diminuir?. A gravidade depende ainda da dist?ncia entre dois corpos, portanto, quanto mais distante, menor ser? a gravidade.

Desse modo, o efeito da gravidade ser? t?o maior quanto:

1 ? menor for a dist?ncia entre os corpos;

2 ? maior for a massa dos corpos.

A Lua ? um corpo celeste bem menor que a terra.

Por ser menor, a massa total da Lua tamb?m ser? menor do que a da Terra assim, a gravidade da Lua tem menor intensidade sobre os corpos em sua superf?cie do que a gravidade terrestre sobre os corpos que aqui est?o.

Verifica-se que na Lua os corpos t?m um peso cerca de seis vezes menos, em rela??o ao peso apresentado aqui na Terra. Perceba que passamos a falar em peso, que ? uma fora, em vez de massa. Isso ocorre porque estamos considerando a for?a gravitacional.

O conceito de peso est?, portanto, relacionado ao efeito da gravidade. Onde a gravidade ? menor, o peso de um mesmo corpo tamb?m ser? menor e vice versa.

Agora podemos entender os extraordin?rios saltos dos astronautas na Lua. Como l? a gravidade ? menor do que a gravidade terrestre, o peso dos astronautas tamb?m ? menor.

Fonte: BIZZO; N. JORD?O; M. Ci?ncias. 1? edi??o, S?o Paulo, 2006. Editora do Brasil.

Exerc?cio 3

1 ? Explique de que maneira a gravidade pode alterar o peso de um corpo.
O peso do corpo aumenta com a gravidade, e vice versa.

2 ? Por que a gravidade da Lua ? menor que a da Terra?
Porque a massa total da Lua ? menor do que a da Terra.

3 ? Para chutar uma bola ao gol, na Lua, voc? daria um chute mais fraco do que se estivesse aqui na Terra?
Para que o chute com a trajet?ria praticamente horizontal, a for?a aplicada ? bola n?o dependeria da gravidade, apenas da sua massa. O chute seria dado da mesma forma na Lua ou na Terra.

4 ? O que poderia acontecer com a altura saltada pelos jogadores em um hipot?tico jogo de v?lei na Lua?
Talvez os jogadores pudessem ultrapassar bastante a altura da rede com os bra?os, em um simples salto.