Nesta aula o aluno compreenderá o que é Impulso e sua importância no cotidiano das pessoas, principalmente o uso de seu conceito em lançamento de foguetes e nos esportes. Além disso, esta aula pode contribuir para aprimorar a capacidade crítica, analítica e argumentativa dos alunos relacionadas às temáticas de dinâmica.

* Força; * Quantidade de movimento.

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Desenvolvimento de um experimento. Observamos que o professor deverá solicitar previamente aos alunos os materiais (como segue na Tabela 1 abaixo) necessários para a realização do experimento nestas aulas.   

Tabela 1 – Lista de Materiais

Motivação:

Sugerimos que o professor, após pedir para que os alunos formem grupos de quatro a cinco integrantes, instigue a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado, perguntando se eles sabem o que é um Impulso e o que representa dizer que alguém utilizou um Impulso para realizar um salto ou um mergulho.

Sugerimos que o professor utilize, como exemplos, a prática de algumas modalidades esportivas, para que os alunos reflitam sobre o tema, e favoreça, assim, a compreensão do que é impulso. Desta forma, o professor pedirá para que os alunos digam (sem explicar o conceito) se o Impulso está presente nos esportes abaixo, pedindo que eles justifiquem suas respostas, bem como tente explicar com suas próprias palavras o referido conceito.

• Salto em distância no atletismo (Fig. 1);
• Corrida;
• Natação.   

Figura 1 – Salto em distância.

Imagem disponível em: http://www.atribunamt.com.br/wp-content/images/imagens_do_dia/26-07-07/Pan%20do%20Rio%20-%20Maurren%20Maggi%20-%20salto%20-%2025-07-07.jpg. Acesso em: 05 abr. 2010    

Após a discussão dos grupos, é importante que todos os alunos (ou representantes dos grupos, se assim ficar decidido) possam expressar suas opiniões, em aula aberta. Para isso, o professor deverá intervir, quando necessário, de forma a  esclarecer as dúvidas que surgirem e corrigir conceitos errôneos, de forma a favorecer com que os alunos possam entender o conceito Físico do Impulso.

Deve ficar claro para os alunos que:

• No caso do salto em distância, no momento do salto, a atleta exerce uma força sobre o chão e se coloca em movimento. O pé da atleta interage com o chão durante um tempo extremamente curto, da ordem de centésimos de segundo, mas como a intensidade da força é bastante grande, o impulso produzido é suficiente para que a atleta seja lançada numa distância longa.
• Já na corrida, o atleta exerce uma força no chão, principalmente, com seu pé de apoio para que consiga um Impulso, ou seja, para que ganhe uma velocidade de arranque alta.
• No caso dos nadadores, eles utilizam a mesma ideia dos corredores, mas o Impulso é utilizado para que eles sejam lançados com uma máxima velocidade e a uma distância longa da borda da piscina.   

Explique aos alunos que esta é a ideia principal do conceito de Impulso, mas que podemos utilizá-lo em várias outras experiências, e a seguir iremos demonstrar uma delas na próxima atividade.   

Atividade 1

Neste momento, o professor deverá apresentar o recurso que aborda uma atividade experimental, que aborda o uso do Impulso em lançamento de foguetes. Destacamos, contudo, que nesta atividade iremos utilizar equipamentos simples que representam a ação do Impulso em lançamento de projéteis.   

Recurso: Foguete da OBA (Fig. 2)

Link do Recurso no site do Ponto Ciência: http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=282&FOGUETE+DA+OBA      

Figura 2 – Demonstração da Experiência.

Imagem do vídeo “O Foquete da OBA”

Os foguetes funcionam queimando combustível sólido ou líquido e ejetando o resultado desta queima em altíssima velocidade na direção oposta àquela em que ser quer que o foguete vá. Este é o princípio de uma famosa lei da Física chamada “ação e reação”. Nesta atividade não vamos usar este princípio. Vamos lançar foguetes por “impulsão”.

Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:

• Vedem uma das pontas do canudo fino, com um pedaço de palito de fósforo contendo a respectiva cabeça (Fig. 3). Além de vedar o canudinho, o peso do pedaço do palito de fósforo na ponta do “foguete-canudinho” faz com que o centro de massa do foguete fique na metade superior dele, o que estabiliza o vôo.   

Figura 3 – Demonstração da Experiência.

• Coloquem o canudo fino vedado dentro do canudo grosso (Fig. 4). Soprem fortemente na extremidade inferior do canudo grosso e verá o canudinho-foguete, fino, ser lançado para longe. Meçam a distância entre você e onde ele tocou no chão. Varie o ângulo de lançamento e façam o foguete-canudinho ir ainda mais longe.   

Figura 4 – Demonstração da Experiência.

• Utilizem a garrafa pet (de refrigerante) vazia. Façam um furo em sua tampinha tal que por ele você consiga passar o canudo grosso até a metade dele (Fig. 5). O canudo tem que entrar justinho ou até um pouquinho apertado. Por isso façam um furo fininho e vá alargando com a ponta da tesoura.   

Figura 5 – Demonstração da Experiência.

• Coloquem o canudinho fino dentro do canudo grosso que está preso na tampa da garrafa (Fig. 6). Apertem subitamente a garrafa e verá, o foguete-canudinho ser lançado para ainda mais longe do que quando soprado. Variem o ângulo de lançamento, variem o tamanho do pedaço do palito de fósforo que está na ponta do foguete.   

Figura 6 – Demonstração da Experiência.

Imagem do vídeo “O Foquete da OBA”

Pergunte aos alunos o que eles compreenderam sobre o lançamento do canudinho. Questione-os sobre quem aplica a força sobre o canudinho para que ele consiga ser lançado. Favoreça com que os alunos compreendam que o ar que é assoprado ou que está dentro da garrafa PET é ejetado quando apertamos esta e quem aplica a força no canudinho, proporcionando um impulso.   

Atividade 2

Na atividade anterior foi visualizada a ação do Impulso em objetos, nesta atividade será debatida a relação do Impulso com a Quantidade de Movimento.

Com o objetivo de demonstrar que o Impulso é igual à variação da Quantidade de Movimento, o professor, neste momento, poderá fazer os seguintes questionamentos aos alunos: “Você aplica uma força a um determinado corpo durante certo intervalo de tempo (Fig. 7), mas esse corpo não se desloca. Portanto, não houve variação da quantidade de movimento desse corpo. Houve impulso?”.   

Figura 7 – Força sendo aplicada.

Imagem disponível em: http://www.brasilescola.com/upload/e/forca%20sobre%20um%20bloquinho.jpg. Acesso em: 05 abr. 2010    

É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito desta pergunta, bem como medie esta, favorecendo a formação da construção do saber de que, se uma força atua em um corpo em determinado intervalo de tempo, há impulso dessa força. Se não há variação da quantidade de movimento do corpo, há outras forças atuando sobre ele ao mesmo tempo, e a resultante delas é nula. Por consequência, o impulso resultante também é nulo ⁽¹⁾.   

Atividade 3

Nas atividades anteriores visualizamos a ação do Impulso e sua relação com a Quantidade de Movimento, mas os conceitos físicos estão muito mais presentes na realização de esportes como podemos imaginar! Assim, essa atividade irá proporcionar com que os alunos visualizem esta ideia.   

Após os alunos compreenderem o que é Impulso e conseguirem visualizar sua ação na prática, será realizada uma atividade para relacionar as atividades esportivas com a Física, pois em praticamente todos os esportes temos a ação do Impulso. Assim, nesta atividade poderá ser evidenciado a ação do conceito estudado e muitos outros (da Mecânica, Dinâmica, Óptica e Ondulatória).   

Estando os alunos em grupos, informe-os que cada grupo irá analisar um tipo de esporte, como sugerido pelo professor, e determinar o máximo de conceitos Físicos relacionados com a prática desse esporte. Eles somente poderão utilizar seus conhecimentos Físicos, pois nesta atividade será trabalhada a capacidade dos alunos de identificar os conceitos Físicos na prática de esportes. Cabe ao professor acrescentar e corrigir quaisquer conceitos utilizados erroneamente pelos alunos.   

Sugestões de Esportes:

• Futebol;
• Basquete;
• Vôlei;
• Atletismo;
• Handebol;
• Natação;
• Brincadeiras de rua: pega-pega, taco (Fig. 8), esconde-esconde etc.   

Figura 8 – Jogo de Taco.

Imagem disponível em: http://conjectura.files.wordpress.com/2009/04/como-jogar-taco-1.jpg. Acesso em: 05 abr. 2010    

Além disso, o professor deverá informá-los que eles deverão compartilhar as informações de suas deduções com todos da sala, e que isto será feito, sob a orientação e supervisão do professor, em formato de seminários. É importante que o professor supervisione a elaboração dos seminários pelos alunos, ajudando-os neste momento, bem como intervindo nos momentos de dúvidas. Para este momento - de elaboração do seminário, o professor deverá estabelecer um período de no máximo 15 minutos, podendo estender este, caso julgue necessário!   

Os seminários, que são apresentações orais, deverão ter a duração de no máximo quinze (15) minutos.

Observação: Peça para que os alunos demonstrem a relação Física e a ação do esportista ou atleta.

Sugestão:

Neste momento, o professor poderá fazer o seguinte questionamento aos alunos: “Uma força de atrito (Fig. 9) pode exercer Impulso sobre um corpo?”.   

Figura 9 – Força de atrito.

Imagem disponível em: http://yfrog.com/1rimpulso10g. Acesso em: 12 abr. 2010     

É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito desta pergunta, bem como medie esta, favorecendo a formação da construção do saber de que, se um carro freia, é o impulso da força de atrito entre os pneus e a pista que reduz a quantidade de movimento do carro. Portanto, o Impulso de uma força pode ser positivo ou negativo ⁽²⁾.   

Referências Bibliográficas

(1)   - Gaspar, Alberto. Física 1º Edição. p. 172, 2008.

(2)   - Gaspar, Alberto. Física 1º Edição. p. 172, 2008.

Teoria e experimentos:

http://www.youtube.com/watch?v=xFeViU07xIA    

Avalie a participação dos alunos nas discussões, na exploração do recurso, na apresentação do seminário e peça para que cada grupo pesquise na internet e em livros cinco (5) novas situações onde ocorre o efeito do Impulso no cotidiano destes.