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Ondas – Classificação quanto às suas características físicas.

 

16/06/2010

Autor e Coautor(es)
José Marcelo Gomes
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VICOSA - MG COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI

Edson Luis Nunes, Daniel Rodrigues Ventura, Isnard Domingos Ferraz, José Ângelo de Faria

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Educação de Jovens e Adultos - 1º ciclo Estudo da Sociedade e da Natureza Seres humanos e o meio ambiente
Ensino Médio Física Som, imagem e informação
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Entender a classificação das ondas de acordo com sua natureza (características físicas).

--Perceber que existem vários tipos de fenômenos ondulatórios provocados pela diferenças entre os tipos de ondas;

--Saber distinguir entre fenômenos ondulatórios de fenômenos que não o são;

--Saber onde, no dia-dia dos seres vivos, estão presentes os fenômenos ondulatórios.

Duração das atividades
Uma aula de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Conceitos de energia, matéria e de vácuo.

Estratégias e recursos da aula

Atividade 1:

Comece a aula com uma tempestade de ideias: pergunte o que eles entendem por ondas? Quais os exemplos que eles conhecem? Dos exemplos citados cada um é um tipo diferente de onda? O professor deve organizar as repostas no quadro para uma atividade que acontecerá mais adiante.

Prossiga a aula dando aos alunos uma noção da importância do estudo de ondas. Diga a eles que, sem nenhum exagero, estamos mergulhados num mar de ondas. Por exemplo, um telefone celular só funciona devido ao conhecimento que a ciência possui sobre ondas. A televisão e o rádio também possuem o mesmo princípio básico de funcionamento dos aparelhos celulares.

Outro exemplo seria o simples fato de conversarmos diretamente com alguém. Nosso interlocutor só nos houve porque seus ouvidos são excitados por ondas sonoras. Nosso interlocutor também só nos vê porque seus olhos são excitados por ondas luminosas.

Pode-se citar ainda o caso mais fácil de se lembrar que são as ondas do mar (e também as tsunamis). Seu comportamento também será compreendido por intermédio do estudo de ondas que faremos de agora em diante.

Atividade 2:

Neste momento o professor pode gerar ondas em uma corda para que os alunos vejam, ou até mesmo gerá-las em uma cuba d água sobre um retroprojetor para que eles observem-nas na projeção.

Inicie a teoria dizendo aos alunos que as ondas podem ser classificadas de duas maneiras diferentes. Quanto às suas “características físicas” e quanto a “direção de propagação das partículas do meio por onde ela se propaga”. Nesta aula só abordaremos a classificação no que diz respeito às características físicas, sendo que a outra classificação será objeto de estudo em nossa próxima aula.

A classificação quanto às características físicas subdivide as ondas em dois grandes grupos: o das “ondas mecânicas” e o das “ondas eletromagnéticas”.

Diga que as ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagarem, em outras palavras, elas se propagam por intermédio de perturbações provocadas nas partículas do meio. Então essas ondas não se propagam no vácuo. São exemplos de ondas mecânicas o som, as ondas do mar (ou aquelas que se propagam na superfície de líquidos como lagos) e as que se propagam em cordas tensas.

Diga agora que as ondas eletromagnéticas são formadas por um campo elétrico e outro magnético, ambos variáveis, que se propagam tanto no vácuo quanto em alguns meios materiais. São exemplos de ondas eletromagnéticas as ondas de TV, a luz, ondas de telefones celulares, ondas de rádio, as micro-ondas (do forno micro-ondas) e os raios X (utilizados em exames médicos).

Deixe agora bem claro para os alunos que as ondas, em geral, possuem a característica de transportar energia sem transportar matéria. Dê então o seguinte exemplo. Imaginem uma pedra jogada na superfície de um lago de águas completamente paradas. Ela gera ondas. Se houver algo boiando nessas águas, como um pedaço de isopor, quando a onda passar este isopor será agitado para cima, para baixo, etc., mas, após a passagem da onda ele não terá sofrido deslocamento linear na direção de propagação da onda. Em outras palavras, apesar de ter sofrido perturbação com a passagem da onda, o isopor continuará exatamente onde estava após a passagem de uma ou mais ondas sob ele.

Atividade 3:

O professor deve voltar agora ao quadro e, depois dessas explicações, realizar a seguinte atividade com eles: pergunte se eles eliminariam algumas das respostas dadas inicialmente. Cada aluno que indicar algum item a ser eliminado pois está errado pergunte o porque da eliminação. Se a resposta do aluno estiver errada o professor deve dar a explicação correta, mas se a resposta estiver correta parabenize-o e dê prosseguimento a atividade até que não sobre nenhum item errado no quadro.

Encerre a aula dizendo que existe um número muito grande de perturbações ondulatórias. Para sabermos diferenciá-las é preciso conhecê-las. Conhecer as ondas é saber classificá-las quanto ás suas características físicas, que é o que foi estudado nesta aula, e também saber classificá-las quanto a direção de vibração das partículas do meio onde se propagam, que será estudado nas próximas aulas.

Atividade 4:

Sugira agora aos alunos que formem grupos de 4 pessoas e tentem responder às seguintes perguntas:

1) é possível que dois astronautas conversem no espaço sideral, utilizando suas vozes, mas sem a utilização de rádios comunicadores?

2) é possível enxergar pessoas e coisas na mais completa escuridão?

3) qual o princípio de funcionamento de um telefone celular, do ponto de vista de quais tipos de ondas são utilizadas em quais momentos, durante o diálogo entre duas pessoas?

O professor deve responder a algumas perguntas dos grupos durante as discussões, com o objetivo de conduzi-los a respostas corretas. Se algum grupo chegar às respostas corretas escreva-as no quadro e re-explique para todos. Senão, faça isso ao final das discussões.

Na forma de atividade extra-classe, peça aos alunos para, utilizando-se dos instrumentos de pesquisas disponível para eles, responderem à seguinte pergunta: é possível que outros seres vivos, como girafas e cães, ouçam sons num ambiente que, para os seres humanos, é de completo silêncio?

Peça também para que pesquisem outras informações interessantes sobre ondas para trazer na próxima aula e compartilharem com os colegas.

Recursos Complementares

Aprenda mais sobre classificação de ondas no que diz respeito as suas características físicas:

Unime: http://ww2.unime.it/weblab/awardarchivio/ondulatoria/ondas.htm 

Uol Educação: http://educacao.uol.com.br/fisica/ult1700u17.jhtm    

Info Escola: http://www.infoescola.com/fisica/ondulatoria-ondas/    

Brasil Escola: http://www.brasilescola.com/fisica/ondas.htm    

Colegio Web: http://www.colegioweb.com.br/fisica/o-que-sao-ondas    

Wikipedia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Onda  

Cola da Web: http://www.coladaweb.com/fisica/ondas/ondas  

NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica. São Paulo: Editora Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a Ed., 2007.

Avaliação

Este assunto é essencialmente teórico, portanto, elabore questões que abordem a classificação de ondas citando-as (como ultra-sons) e pedindo ao aluno que dê a classificação no que diz respeito às suas características físicas.

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