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Verificando a Velocidade Constante

 

22/04/2009

Autor e Coautor(es)
ANDREA MARQUES LEAO DOESCHER
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PRESIDENTE PRUDENTE - SP UNOESTE COLEGIO ENSINO MEDIO E PROFISSIONAL

Erwin Doescher e Bruno Pagliarani Mattiazzo

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Física Movimento, variações e conservações
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
* Movimento Uniforme
Duração das atividades
Aproximadamente 100 minutos, duas (2) aulas.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
* Tempo; * Deslocamento.
Estratégias e recursos da aula

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;
• Aula conceitual;
• Uso do Laboratório de Informática;
• 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.

Motivação:

Neste momento o professor deverá instigar a curiosidade dos alunos sobre o tema a ser estudado, e escrever na lousa a seguinte frase: “Um carro viaja de São Paulo para o Rio de Janeiro a uma velocidade uniforme de 100 km/h”. Após isso pergunte aos alunos o que eles entendem ou imaginam ser essa velocidade uniforme.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1922/imagens/movuniforme_imagem.jpg

Figura 1 – Carro em movimento uniforme.

Após ouvir as opiniões dos alunos, o professor deverá dizer que esta definição poderá ser facilmente compreendida no decorrer das aulas.

 

Atividade 1

Estando os alunos na sala de aula, organizados em grupos de quatro a cinco integrantes, o professor deverá apresentar aos alunos o recurso (que se trata de uma experiência) postado abaixo.


Recurso:

 

Link do Recurso no site do Portal do Professor:
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/17844/bolhas_confinadas.pdf

 

O experimento (Fig. 2) consiste em observar o movimento de uma bolha criada em um tubo transparente preenchido com um líquido viscoso, quando este é deixado em repouso e com uma certa inclinação. Uma bolha nestas condições possui a curiosa (porém explicável) propriedade de se deslocar com velocidade constante.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1922/imagens/mu.JPG

Figura 2 – Representação da experiência.

Os alunos irão montar o experimento em uma régua, onde prenderão os tubos sobre ela. Assim, com o auxílio de um relógio ou cronômetro, os alunos poderão medir distâncias e tempos de intervalos sucessivos das bolhas, e constatar que elas se deslocam com velocidade constante.

Observamos que a lista de materiais necessários para a realização destas experiências encontra-se na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 – Lista de Materiais

Materiais Comentários
Uma régua de 60 cm Em princípio qualquer suporte rígido serve.
 120 cm de mangueira (tubo) transparente de 4 mm de diâmetro  A mangueira a ser escolhida depende do suporte que é utilizado. Nossa experiência diz que praticamente o tamanho do aparato não influencia a qualidade do resultado. Para suporte que adotamos, a mangueira ideal é aquela usada em extensão para inalação, podendo ser comprada em farmácias.
Cola de secagem ultra-rápida Tipo "Super bonder"
4 tampinhas do fundo da caneta BIC Serão usadas como vedantes das mangueiras.
2 tipos de líquidos de diferentes
densidades

 Usamos detergente e limpador multiuso (dê preferência para os que não sejam transparentes para melhorar a visualização).


Destacamos que a experiência proposta  é importante para o ensino de Física, especificamente para o ensino de mecânica, pois ela tem como objetivo apresentar o conceito de movimento uniforme, demonstrando como os objetos se movimentam com velocidade constante.

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

  • Cortem a mangueira em dois pedaços de 60 cm.
  • Colem as mangueiras paralelamente sobre a régua (Fig. 3).

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1922/imagens/mu2.JPG

Figura 3 – Mangueiras cortadas.

• Vedem com as tampinhas um dos lados de cada uma das duas mangueiras (Fig. 4).

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1922/imagens/mu3.JPG

Figura 4 – Mangueiras cortadas.

  • Encham os tubos com os líquidos de densidade diferente (que pode ser um detergente e um limpador multiuso).
  • Encham até o final e verifiquem se a tampinha para o fechamento final está com o seu interior bem seco.
  • Fechem o sistema, colocando a tampinha verticalmente de modo que ela empurre o líquido para baixo e que ao virar a régua de cabeça para baixo verifica-se uma bolha subindo.

Poderá ser visto no experimento que quando os tubos são virados a bolinha sempre manterá seu movimento uniforme, ou seja, subirá sempre com a mesma velocidade. Este acontecimento é comprovado pela diferença da densidade entre o ar e os líquidos, sendo assim a bolinha sempre subirá com a mesma velocidade por não haver nenhuma força sendo aplicada sobre ela.

Sugestão:

Pergunte aos alunos se alguma vez eles tentaram afundar uma bola (tênis, pingue-pongue etc) e se repararam com que velocidade ela volta. Sugerimos que o professor faça tal experimento em sala de aula, juntamente com os alunos, para que eles (os alunos) possam perceber e compreender que devido a diferença de densidade (entre a bola e a água) poderá ser visto que: em todas as vezes que a bola for afundada na água ela subirá praticamente com a mesma velocidade.
Assim sendo, o professor deverá levar um balde com água e uma bolinha (pingue-pongue). Peça para que cada grupo use os cronômetros para medir o tempo de subida das bolinhas. Lembrando-os de soltar a bolinha sempre de uma mesma altura e fazer cinco (5) medições para obter resultados mais relevantes.

Para complementar o tema estudado (Movimento Uniforme), sugerimos a segunda atividade.

 

Atividade 2

Após a realização da atividade anterior, leve os alunos para o laboratório de informática e apresente o seguinte vídeo (Fig. 5) aos alunos (o recurso pode ser salvo em DVD e ser apresentado na Sala de Vídeo da escola):
http://www.youtube.com/watch?v=hNkujCPLfGw

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1922/imagens/video2.JPG

Figura 5 – Imagem do vídeo “Física: Cinemática - Movimento Uniforme (Prof. Toid)”

Este vídeo apresenta conceitos fundamentais para o entendimento da mecânica (tempo, velocidade e deslocamento), demonstra a importância desta e explica como calcular velocidade, tempo e espaço num movimento uniforme. Além de explicar e demonstrar os conceitos de mecânica o professor Toid (do vídeo) resolve um exercício simples para a fixação dos conceitos explicados.

 

CURIOSIDADE:

O professor poderá fazer o seguinte questionamento aos alunos: “Como você recomendaria a um amigo o uso do cinto de segurança, baseando-se em uma explicação física?”.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1922/imagens/cinto.JPG

Figura 6 – Cinto de segurança.
Imagem disponível em: http://oglobo.globo.com/blogs/arquivos_upload/2007/11/198_547-alt-adolbancode-tras.jpg. Acesso em: 01 abr. 2009

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, pela 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia, que diz que um corpo em repouso tende a continuar em repouso), um corpo em movimento num referencial inércia permanece em movimento com velocidade constante, quando não existem forças externas agindo sobre ele. No caso do carro, após o choque, o motorista e/ou o passageiro tendem a continuar com a mesma velocidade do veículo antes da colisão, chocando-se assim contra o seu painel. O cinto exerce uma força que desacelera a pessoa, evitando que, na colisão, ela seja atirada contra o painel (1).

 


Referencias Bibliográficas
(1) – Scribd. Física do Dia-a-Dia. Disponível em: < http://www.scribd.com/doc/4077040/Fisica-Curiosidades-Fisica-do-DiaaDia >. Acesso em: 01 abr. 2009
 

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Bolhas confinadas Experimento prático
Recursos Complementares
Teoria e experimentos: http://educacao.uol.com.br/fisica/ult1700u5.jhtm
Avaliação
Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento do experimento e nas discussões.
Opinião de quem acessou

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Opiniões

  • Maria Aparecida de Almeida Silva, Aluna do primeiro ano do encino médio , Rio de Janeiro - disse:
    mapasilva@yahoo.com.br

    19/01/2013

    Cinco estrelas

    Adorei a explicação muito bom. Obrigada! Nota 10!!!


  • Andréa Marques Leão Doescher, UNOESTE COLEGIO ENSINO MEDIO E PROFISSIONAL , São Paulo - disse:
    andreamleao@gmail.com

    24/03/2010

    Cinco estrelas

    O tema velocidade está muito presente no nosso cotidiano e principalmente em nosso trânsito.


  • jeronimo aguiar, EDSON CORREA EEFM , Ceará - disse:
    aguiarnc@hotmail.com

    24/03/2010

    Sem estrelas

    um tema bastante interesante com discurção, comentario ,atividades ,curiosidades e bom di se trabalhar pois podemos citar como exemplo o trasito onde os motoristas utrapaça o limite da mesma.


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