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Construindo uma Lente

 

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
Equipamentos que utilizam lentes, os benefícios da utilização de uma lente e os tipos de lentes (convergente e divergente).
Duração das atividades
Aproximadamente 100 minutos, duas (2) aulas.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
* Luz; * Espelho; * Refração.
Estratégias e recursos da aula

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.

 

Motivação:

O professor deverá iniciar a aula pedindo para os alunos formarem grupos de cinco (5) integrantes e, em seguida, distribuir para cada grupo uma lupa (Fig. 1) e algumas lentes de óculos. Distribua lentes de graus variados e de formatos esféricas ou asféricas (utilizadas para correção de miopia e hipermetropia) e cilíndricas (utilizadas para correção de astigmatismo), pois para cada tipo de lente será visualizado uma variação dos resultados.
 

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lupa.jpg

Figura 1 – Lupa. (Lente convergente)
Imagem disponível em: http://www.portalcosmetico.info/lupa.jpg. Acesso em: 30 mar. 2009

Peça para os alunos colocarem as lentes variando o grau de aproximação entre elas e o texto escolhidos por elas (livro, artigo, revista, jornal etc.) e observarem o que acontece. Feito isto, peça para os alunos efetuarem o mesmo processo com a lupa sobre as mesmas palavras do texto escolhido anteriormente e observarem o resultado (Fig. 2).

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lupa2.jpg

Figura 2 – Lupa sobre uma palavra
Imagem disponível em: http://blog.ypsilon2.com/fp-content/images/lupa.jpg. Acesso em: 30 mar. 2009

É importante que o professor discuta com os alunos os resultados destes experimentos, favorecendo que os alunos compreendam a importância deste efeito (das lentes) na vida humana, como, por exemplo aquelas, na vida de pessoas que têm dificuldades em enxergar.

O professor deverá ressaltar que nestas aulas os alunos aprenderão como construir uma lupa bem como entender mais sobre lentes de aumento.


Atividade 1

Após a motivação, estando os alunos organizados em grupos, o professor deverá apresentar 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/14312/lente_dagua.pdf

Esta experiência tem como objetivo demonstrar aos alunos os efeitos de uma lente (como ela funciona e onde podemos usá-la) e como podemos construir uma lente de aumento.

A experiência (Fig. 3) que será trabalhada nestas aulas é composta por uma argola de arame que será mergulhada na água. A tensão superficial da água - propriedade que as moléculas de água têm de se manterem unidas - faz com que a gota fique presa de forma abaulada (convexa) na argola de arame, formando uma lente biconvexa (duas faces convexas) e, portanto, convergente (lente de centro espesso e bordas finas). Quando os alunos aproximarem a lente de algo e observarem por ela o objeto de estudo (palavras), observarão que ela aumenta a imagem, ou seja, que funcionará como uma lente de aumento.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lente.jpg

Figura 3 – Imagem do experimento postado na aula.

Observamos que a lista de materiais necessários para a realização desta experiência encontra-se na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1 – Lista de Materiais

Materiais Comentários
Arame de cobre  Pode ser substituído por arame de aço fino.
Água  
Lápis Só será utilizado para enrolar o arame dando forma a argola, portanto, pode ser substituído por qualquer outro objeto de forma cilíndrica. Objetos de diâmetro maior, foram testados, mas não deram resultados satisfatórios.


Destacamos que essa experiência é importante no ensino de Física, especificamente em Ótica, pois o objetivo desta é construir uma lente de aumento usando-se material simples.

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

  • Enrolem e torçam o arame em volta do lápis para formar uma argola (Fig. 4).

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lente2.JPG

Figura 4 – Arame sendo enrolado num lápis.

  • Mergulhem a argola (Fig. 5) na água, de modo que uma gota fique presa à argola.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lente3.JPG

Figura 5 – Argola formada pelo arame.

Ressaltamos que, nesta experiência, os alunos poderão aprender de forma prática e interativa que os efeitos das lentes de aumento não são propriedades exclusivamente do vidro e sim da natureza, pois os efeitos da lente podem ser obtidos utilizando-se a água ao invés do vidro.

Pergunte aos alunos o porquê desta lente criada a partir da água não ser tão potente quanto a de vidro. Ajude-os a compreender que a de vidro é mais eficiente por ser mais grossa e polida (ser mais lisa, sem imperfeições em sua superfície), assim ganhando uma eficiência maior, já que a de água não é possível ser polida.

Com essa experiência os alunos poderão compreender como uma lente (ou de vidro ou de água) funciona, a importância dela para a humanidade - com ela enxergamos melhor e, além disso, a utilizamos em diversos equipamentos (telescópios, microscópios, lupas, óculos etc.).

 

Sugestões:

  1. Sugerimos que o professor pergunte aos alunos se eles conhecem outros tipos de lentes. O professor pode dar o exemplo das lentes que são usadas em câmeras fotográficas (Fig. 6), lentes de contato e telescópios.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lentes.jpg

Figura 6 – Lentes fotográficas.
Imagem disponível em: http://npossibilidades.files.wordpress.com/2008/07/lentes.png?w=350&h=232. Acesso em: 09 abr. 2009

Após discutir com os alunos sobre essas lentes, ajude-os a concluir que a lente que eles construíram com a água proporciona o mesmo efeito que as lentes destes equipamentos discutidos.

  1. Outra sugestão é de que o professor entre em contato com a direção da escola e organize um passeio em algum observatório (Fig. 7) da região, se isto for possível. Caso não seja, tal passeio poderá ser feito pela Internet: http://www.uefs.br/antares/

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/observatorio.jpg

Figura 7 – Observatório do Pico dos Dias, Brasópolis, MG.
Imagem disponível em: http://www.overmundo.com.br/_guia/img/1165003755_observatorio.jpg. Acesso em: 30 mar. 2009

Com essa excursão os alunos poderão aprender sobre o funcionamento de um telescópio (Fig. 8) (que é observar os corpos celestes, como os planetas, luas entre outros), entender nosso Sistema Solar e visualizar alguns planetas ou a Lua.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/Telescopio2-F4.jpg

Figura 8 – Telescópio.
Imagem disponível em: http://www.egift1.com/Telescopio2-F4.jpg. Acesso em: 30 mar. 2009

 

CURIOSIDADE:

O professor poderá fazer o seguinte questionamento aos alunos: “É possível queimar papel com uma lente divergente (Fig. 9) - lente de centro fino e bordas espessas? Por quê?”.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1933/imagens/lente_diverg.jpg

Figura 9 – Representação de uma lente divergente.
Imagem disponível em: http://www.educaplus.org/luz/recursos/focvirtu.gif. Acesso em: 30 mar. 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, não é possível queimar a folha, pois o que possibilita a queima do papel é a concentração da radiação solar em uma pequena região; daí a necessidade de se utilizarem lentes convergentes. Em vez de concentrar, as lentes divergentes dispersam a radiação e reduzem o aquecimento do papel (1).

 

 

Referências Bibliográficas
(1) – Gaspar, Alberto. Física 1º Edição. p. 298, 2008.

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Lente dagua Experimento prático
Recursos Complementares
Teoria e experimentos: http://www.educaplus.org/luz/lente1.html
Avaliação
Avalie a participação e envolvimento dos alunos no desenvolvimento do experimento e nas discussões durante as aulas.
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