• Conhecer os diferentes tipos de dilatação térmica.
• Entender o efeito da dilatação térmica nos materiais.  
• Analisar as aplicações da dilatação térmica.

É necessário conhecimento inicial do estudo da Física.

Esta aula poderá ser trabalhada interdisciplinarmente por outras áreas como:

Língua Portuguesa: Produção de texto, interpretação de gráficos e tabelas.

Matemática: Elaboração de gráficos de dados a respeito da dilatação térmica, resolução de problemas etc.

Artes: Exposição de imagens de materiais dilatados, o professor poderá pedir aos alunos que tirem fotos de coisas que sofreram dilatações. Exemplo: piso, parede com rachaduras, copos, louças trincados etc.

Professor, o texto abaixo é para subsidiar as discussões sobre o assunto proposto, o aluno deverá ler individualmente o texto e logo depois deverá ocorrer um debate a respeito da dilatação térmica. Comece a aula de dilatação térmica abordando alguns exemplos do dia-dia. É necessário que o professor explique o significado das palavras dilatação e térmica. Atenção professor, pois os alunos tendem a relacionar a palavra térmica apenas com aumento de temperatura.

Texto motivador

Em nosso cotidiano existem inúmeras situações que envolvem a dilatação térmica dos materiais. Quando colocamos uma quantidade de chá muito quente em um copo de vidro comum pode ocorrer de ele trincar. Isso ocorre porque a parte interna do copo se dilata ao ser aquecido, no entanto, o vidro é um mau condutor de calor de forma que a parte externa do mesmo demora para ser aquecida. Dessa forma, ocorre diferença de dilatação entre as partes interna e externa do copo, o que acaba por fazê-lo trincar. As calçadas, quadras poliesportivas e até mesmo as lajes sofrem dilatação quando a temperatura aumenta e contração quando a temperatura diminui. Nesse processo de dilatação e contração podem acontecer fissuras que, no caso das lajes, acabam deixando a água passar quando ocorre chuva. Para evitar essas fissuras e rachaduras os pedreiros colocam juntas, no caso das quadras, e divisórias, no caso das calçadas, quando estão construindo as mesmas. Durante a construção de pontes e viadutos deixam-se pequenas fendas para que essas estruturas possam dilatar quando a temperatura aumentar, sem que aconteçam as rachaduras. Nas ferrovias existem pequenos espaços que separam um trilho de outro, possibilitando que eles se dilatem sem provocar danos à estrutura. Assim como todos os casos descritos acima, o dente e os materiais utilizados nas obturações também sofrem dilatação térmica, no entanto eles têm diferentes coeficientes de dilatação, o que significa que um dilata mais que o outro. Por exemplo, comida muito quente e bebidas geladas excessivamente podem provocar danos aos dentes quando eles se dilatam ou contraem. Um dos possíveis danos são as quebras dos dentes e as cáries que podem acontecer quando há dilatação das obturações.

Texto disponível em http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/a-dilatacao-termica-no-cotidiano.htm 

Imagem disponível em http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/a-dilatacao-termica-no-cotidiano.htm 

Atividade 1

Para melhor entendimento do assunto, os alunos deverão elaborar um glossário. O objetivo deste glossário é apresentar, como referencial, definições de termos usualmente empregados. A importância de um glossário em trabalhos como este são demonstrados pela necessidade do conhecimento de alguns termos que requerem uma especial atenção quanto à sua função no entendimento do trabalho. Os termos importantes da análise deste trabalho são:

a) Dilatação dos materiais

b) Dilatação térmica

c) Coeficiente de dilatação

d) Calor

e) Temperatura

f) Junta de dilatação

g) Dilatação dos líquidos

h) Dilatação dos sólidos

i) Dilatação dos gases

j) Moléculas

Atividade 2

Professor, nesta atividade os alunos deverão observar as imagens e explicar utilizando os conceitos da física a ação em cada figura. Atenção, a explicação deverá estar relacionada com os conhecimentos da dilatação térmica. 

Imagem disponível em http://www.fisica.net/einsteinjr/3/Image346.gif 

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Imagem disponível em http://rilf-cmm.blogspot.com/2010_03_01_archive.html 

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Imagem disponível em http://www.muitogostoso.com.br/images/stories/INGREDIENTES_A_B/%C3%A1gua-quente.jpg 

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Imagem disponível em http://www.scribd.com/doc/2979174/Apostila-Fisica-Volume-02-A-Termica 

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Atividade 3

Professor utilize o recurso disponível no Banco Internacional de Objetos Educacionais para trabalhar com os alunos. Trabalhando essa animação, o professor poderá explorar e aprofundar os conhecimentos acerca da dilatação térmica dos materiais. Professor, o que se pretende com esta animação é demonstrar a importância de saber a respeito desse conhecimento para resolver grandes ou pequenos problemas que possam ocorrer em nosso cotidiano.

Assista a animação:

Animação disponível em  http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/4788/dilatacao.swf?sequence=1 

Após assistir a animação proponha aos alunos que troquem ideias entre si e elaborem a própria teoria a respeito do assunto. Após a definição da teoria, os alunos deverão expor ao professor, cabe a ele fazer as devidas correções e fechar a discussão.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=1335 

http://www.scribd.com/doc/2979174/Apostila-Fisica-Volume-02-A-Termica 

 http://cref.if.ufrgs.br/~leila/dilata.htm 

A avaliação de cada aluno poderá ser feita em todos os momentos das atividades propostas: durante a discussão do texto, a partir das contribuições e solicitações individuais ou do grupo como um todo, na resolução dos problemas e principalmente no envolvimento dos alunos  na participação em todo o desenvolvimento da aula.