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Força gravitacional: Desvendando a maçã de Newton.

 

08/12/2009

Autor e Coautor(es)
João Eduardo Fernandes Ramos
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RECIFE - PE COLEGIO DE APLICACAO DO CE DA UFPE

Emanuele dos Santos Souza

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Terra e universo
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula

              Ao final das atividades o aluno deve estar apto a responder os motivos que fazem os corpos caírem e entender por que os corpos sempre caem ao mesmo tempo, além de justificar o motivo de não observamos isso normalmente. Junto a isto, o aluno será capaz de medir a gravidade de maneira rápida e simples. Gostaríamos também que o aluno perceba que a ciência pode ser realizada por qualquer um.

Duração das atividades
3 a 4 aulas de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

-Operações matemáticas básicas como multiplicação e divisão;

-Conceitos de movimento como a velocidade e a aceleração;

-Conceito de força.

Estratégias e recursos da aula

            Dividimos as atividades em momentos, no entanto, não implica que cada aula seja realizado apenas uma das etapas. Isto irá depender do rítimo de cada turma.

            1º Momento:

                        Começar a aula com uma atividade de investigação. Utilizando uma bola, deixa-la cair e perguntar aos alunos o que ocorreu. Anotar as repostas e começar a trabalhar diversas hipóteses como: “será que isso também ocorre do lado de fora da sala?”, e com isso, escolher um voluntário para realizar este teste. Naturalmente os alunos devem chegar à conclusão que os objetos sempre caem. O que será que faz eles caírem?

                        Para criar uma discussão pode-se questionar os alunos porque então os balões de São João sobem. É importante deixar claro que os balões de festa só sobem quando preenchidos com gás Hélio.

                        Por fim, perguntar aos alunos o que eles acham que acontece com a velocidade do objeto durante a queda, se ela é nula, constante ou aumenta.

            2ºMomento:

                        Após este início, já que todos os corpos caem atraídos por uma “força estranha”, questionar os alunos: “Quem cai mais rápido, uma folha de papel ou uma bola de ferro?”. Neste momento, realizamos uma investigação a partir da realização de um experimento. Sugerimos a participação de um voluntário para realizar o experimento junto ao professor.

                        Ao fim do experimento, o professor deve explicar a influência da resistência do ar nos movimentos.

*Experimento: Queda dos corpos com e sem resistência do ar.

            Materiais:

·         Tampa de caixa de sapatos;

·         Diversos materiais de pesos distintos, como bolinha de ferro, folha de papel, pregos, entre outros.

            Procedimento:

                        Primeiramente, soltar objetos distintos e observar se caem juntos. Os alunos podem tentar se guiar pelo som do objeto ao atingir o chão. Em seguida, soltar os mesmos objetos dentro da tampa da caixa e observar o que ocorre.

            Questões:

                        Ao soltar os objetos junto com a tampa da caixa, caem todos juntos ou os mais pesados primeiro?

            3ºMomento:

                        Esta é a hora de formalizar e sintetizar as observações realizadas e apresentar a teoria. É importante sintetizar os seguintes pontos com os alunos:

·         Objetos caem, atraídos por uma “força estranha”, sem a necessidade de contato;

·     &n bsp;& nbsp;  Todos os objetos levam o mesmo tempo para cair, da mesma altura, independente da sua massa;

·         Os corpos aceleram da queda, ou seja, sua velocidade aumenta.

Por fim, revelar aos alunos como tudo foi resolvido por Newton a partir da teoria da força gravitacional e apresentar aos alunos a equação encontrada por ele, juntamente com seu enunciado. Além do mais, o professor deve deixar bem claro que está força é a responsável pelos objetos caírem e além do mais é a mesma que nos prende ao sistema solar. Junto a isto, o professor ainda pode levantar explicações para diversos exemplos presentes no dia-a-dia, como o movimento das marés que ocorre devido à atração entre a Terra e a Lua, entre muitos outros. Isto inclusive, pode servir de tema para os alunos realizarem uma pesquisa.

O professor pode ainda levantar algumas questões como: “será que nós estamos presos a Terra?” ou “será que a gravidade é muito forte?”.

            4ºMomento:

                        Convidar agora os alunos para a realização de um experimento mão-na-massa que será a medida do valor da gravidade na Terra. Sugerimos dividir a sala em grupos de até 5 alunos de maneira que seja possível delegar tarefas para cada aluno do grupo, como por exemplo, um aluno ficará responsável pelo cronômetro, outro por anotar os dados, e assim por diante.

                        Se o professor desejar, ele pode realizar este experimento na frente da sala e pedir para os alunos medirem apenas os períodos e em seguida cada aluno realizaria seus cálculos individualmente.

*Experimento: Medindo a gravidade (g) utilizando um pêndulo.

            Materiais:

·         Prego;

·         Peso;

·         Corda;

·         Régua;

·         Cronômetro.

            Procedimento:

                        Fixar o prego na parede e nele prender o peso utilizando a corda de maneira que o peso possa oscilar livremente como um pêndulo. Com o cronômetro, medir o período do movimento, ou seja, o tempo que a massa leva para ir e voltar de onde ela foi solta.

                        Com essas medidas, utilizar a equação abaixo para determinar a gravidade. É altamente recomendado que mais de uma medida seja realizada, para tanto sugerimos o uso de tabelas.

                                                                                undefined

                       Durante a realização, permitimos o uso de calculadoras. É importante lembrar das unidades envolvidas nas medidas, como metro e segundo.

                        Por fim, o professor deve realizar comentários sobre erros, realizando uma comparação entre os valores encontrados e o valor tabelado para a aceleração da gravidade.

Recursos Complementares

O professor, pode utilizar estes filmes como incentivo e a utilização de imagens muito boas.

History Chanel - O universo: gravidade (parte 1 de 5) http://www.youtube.com/watch?v=ncdzuSnE46w

History Chanel - O universo: gravidade (parte 2 de 5) http://www.youtube.com/watch?v=8pD8E26BUos

History Chanel - O universo: gravidade (parte 3 de 5) http://www.youtube.com/watch?v=aYN63XOZZ5E

History Chanel - O universo: gravidade (parte 4 de 5) http://www.youtube.com/watch?v=4zToIU3X94U

History Chanel - O universo: gravidade (parte 5 de 5) http://www.youtube.com/watch?v=4zToIU3X94U

Referências: Física, Alberto Gaspar. Ed. Ática

Avaliação

            Primeiramente, a participação dos alunos na criação de hipóteses e questionamentos é muito importante para o desenvolvimento das aulas e isto deve ser avaliado. Esta avaliação serve como forma de observar como anda o conhecimento dos alunos sobre o tema.

            A sugestão de realização de pesquisas, como por exemplo, uma biografia sobre Newton e Galileu, também pode ajudar bastante a assimilação do assunto pelo aluno, uma vez que esta seria uma atividade extra classe, ou realizada no laboratório de informática da escola.

            Uma avaliação muito importante a ser realizada é do experimento no 4º momento. O professor deve solicitar aos alunos que entreguem um relatório descrevendo toda a pratica que foi realizada e os seus resultados. Uma forma alternativa de realizar isto é o professor entregar fichas prontas para serem preenchidas à medida que o experimento for sendo realizado. No caso da ficha, é possível incluir perguntas ligadas ao assunto, como forma de revisão.

Opinião de quem acessou

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Opiniões

  • suelen, MARIO ANDREAZZA , Amapá - disse:
    suhbarros@hotmail.com

    20/03/2014

    Cinco estrelas

    execelente, é uma maneira de trabalhar a investigação e responder a questionamentos juntos com os alunos e não entregar as respostas prontas. Parabéns...


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