18/12/2008
Erwin Doescher e Bruno Pagliarani Mattiazzo
Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
---|---|---|
Ensino Fundamental Inicial | Ciências Naturais | Ambiente |
As estratégias utilizadas serão:
- Aula Interativa;
- Aula Conceitual.
Estando os alunos organizados em grupos de até 4 pessoas, entregue a eles a experiência postada abaixo:
portaldoprofessor.mec.gov.br:8080/recursos/13625/conservacao_da_energia_1.pdf
O objetivo deste experimento é mostrar a transformação da Energia Potencial Gravitacional em Energia Cinética, ilustrando a Conservação da Energia Mecânica.
Figura 1 - Representação da experiência.
O professor deverá distribuir o material do experimento - que pode ser solicitado previamente aos alunos, e auxiliar os alunos na realização deste. Além disso, é importante que o professor observe atentamente cada grupo (como estão desenvolvendo o experimento, suas dúvidas etc.) e questionar sobre o porquê da bolinha conseguir movimentar o copo plástico. Ressaltamos que, antes de explicar o porquê do copo plástico se movimentar, é importante revisar os conceitos de Energia Cinética e Potencial Gravitacional. Lembre-os que Energia Cinética é a quantidade de trabalho que teve que ser realizado sobre um objeto para tirá-lo do repouso e colocá-lo a uma velocidade v, Energia Potencial Gravitacional é a energia que um corpo tem quando se encontra numa altura h tendo assim uma capacidade de realizar trabalho.
Feito isto, explique os conceitos de Energia Mecânica através do experimento. Ressalte que a bolinha de vidro está em queda livre m um plano inclinado que transfere sua Energia Cinética para um copo. Ao iniciar o movimento, a bolinha transforma sua Energia Potencial Gravitacional (Epg) em Energia Cinética (Ec). Durante o movimento há diminuição da Energia Potencial Gravitacional e aumento da Energia Cinética. Devido a Conservação da Energia Mecânica, no final do plano, toda a Energia Potencial Gravitacional se transforma em Energia Cinética. Parte desta energia é transferida para o copo que se move e parte é transformada em Energia térmica e Sonora. Neste caso o valor destas formas de energia chega ser desprezível. Assim, podemos supor que toda Energia Potencial Gravitacional é transformada em Cinética.
Então temos que a Energia Mecânica é a soma das Energias Cinética com a Potencial, como é demonstrado abaixo:
Em = Ec + Ep
Após o desenvolvimento do experimento, visando favorecer a comprensão e construção do conhecimento dos conceitos físicos abordados nesta aula, sugerimos que o professor distribua para cada grupo o texto abaixo e que solicite que eles, após lerem e discutirem em grupo, façam a relação deste com o experimento realizado.
Texto: Gramática da Física: Forças Dissipativas e Conservação da Energia
Referência: GASPAR, Alberto. Física. Local: São Paulo Editora Ática, 2008, 1º edição, p. 160.
O signficado de dissipar é gastar e no dicionário, é verificado que o significado de dissipar é um gastar perdulário, irresponsável.
Gastar uma fortuna, por exemplo, é empregar uma soma de dinheiro muito grande em alguma coisa que pode não ser um bom investimento, mas um desperdício. Assim, dissipar uma fortuna é jogá-la É com esse mesmo sentido, que uma Força é classificada como Dissipativa na Física, onde o trabalho que essa Força realiza gera energia inaproveitável em determinada situação. Como exemplos podemos citar: o aquecimento, o ruído e as faíscas luminosas que aparecem junto às rodas de uma locomotiva quando é freada. Essas energias (térmicas, sonora e luminosa) são dissipadas, pois não há como aproveitá-las em nenhum outro sistema. Quando supomos que em determinada situação não há forças dissipativas – o que nunca ocorre na realidade, não há dissipação de energia e o Princípio da Conservação da Energia Mecânica pode ser aplicado.
Pode-se também ser verificado o Principio da Conservação de Energia na aula "Transformação de Energia" encontrada no site: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=919
Em oposição às Forças dissipativas, o Trabalho das forças conservativas não se perde. Um exemplo de Força conservativa é visto quando elevamos um corpo a determinada altura ou esticamos um corpo preso a uma mola, o trabalho nele realizado é conservado na forma de energia potencial gravitacional ou elástica. Se solto, o corpo pode cair ou voltar e "devolver" o trabalho sobre ele realizado.
Curiosidade: Explique aos alunos que numa usina hidroelétrica a Energia Potencial da água armazenada em represa é utilizada para girar turbinas que geram energia elétrica. Como é possível ver no texto do site:
http://www.mundovestibular.com.br/articles/701/1/USINA-HIDRELETRICA/Paacutegina1.html
Colete o nome de algumas usinas que foram citadas no texto acima e distribua uma usina por grupo e peça para eles pesquisarem alguns dados importantes das usinas como: Localização, tamanho da barragem, potência gerada, número de geradores, área e volume do lago.
Figura 2 - Ilustração de uma usina hidrelétrica.
Imagem disponivel em : upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Hydroelectric_dam_portuguese.PNG , acesso em: 11 de dez de 2008
Recursos Complementares
Teoria e experimentos:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_RE_06.asp
http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_04.asp
http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_27.asp
Aula do Portal:
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=919
Nome | Tipo |
---|---|
Conservação da energia 1 | Experimento prático |
Sem estrelas 0 classificações
Denuncie opiniões ou materiais indevidos!