20/07/2009
Erwin Doescher e Bruno Pagliarani Mattiazzo
Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
---|---|---|
Ensino Médio | Física | Movimento, variações e conservações |
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;
• Uso do Laboratório de Informática ou Sala de Vídeo.
Motivação
Sugerimos que o professor peça para os alunos formarem grupos de quatro a cinco integrantes, na sala de aula e, em seguida, instigue a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado, fazendo a seguinte pergunta: Como um astronauta (Fig. 1) no espaço pode aproximar-se de sua nave ao qual está separado?
Figura 1 – Astronauta.
Imagem disponível em: http://diferencial.ist.utl.pt/wordpress/wp-content/uploads/200 8/05/astronauta.jpg. Acesso em: 05 jul. 2009
Após discutir com os alunos sobre o fato descrito acima, ressalte que no decorrer destas aulas, eles poderão compreender como o astronauta resolverá este problema.
Atividade 1
Após as discussões anteriores, o professor deverá pedir para os alunos acessarem o vídeo (Fig. 2) postado abaixo, ou seja, exibido na sala de vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=otlg6Ry8Tfo
Sugestão: Sugerimos que o professor grave o vídeo em DVD e, que os alunos estejam na Sala de Vídeo da escola para assistirem o recurso (vídeo), para que todos possam ao mesmo tempo assisti-lo.
Figura 2 – Imagem do vídeo “Impulso e quantidade de movimento”
Após a visualização do vídeo, pergunte aos alunos se eles compreenderam o que é impulso e quantidade de movimento. Pensando na Conservação da Quantidade de Movimento que foi explicado no vídeo, como o astronauta pode conseguir se movimentar.
Atividade 2
Na atividade anterior foi estudado, conceitualmente, o Impulso e a Quantidade de Movimento. Nesta atividade será desenvolvido um experimento prático sobre Quantidade de Movimento.
Neste momento, o professor deverá apresentar o recurso (que se trata de uma experiência) postado abaixo.
Link do Recurso no site do Banco Internacional de Objetos Educacionais:
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/8495
O experimento (Fig. 3) consiste em construir um sistema onde duas esferas se choquem frontalmente. Estas esferas estão suspensas e se movimentando em um plano vertical. O sistema de cordas em "V" as mantém no centro e alinhadas para a colisão.
Figura 3 – Representação da experiência.
O motivo pelo qual estão suspensas é para restringir o movimento a uma única direção e eliminar o atrito com qualquer superfície. Uma bolinha permanece em repouso, enquanto a outra é colocada em movimento, até que certo tempo depois elas colidem frontalmente.
Observa-se que a bolinha que tinha movimento cede todo ele para a segunda bolinha, que estava em repouso. O movimento de vaivém faz com que o movimento periodicamente passe da bolinha que possui movimento para aquela que está parada.
Observamos que a lista de materiais necessários para a realização destas experiências encontra-se na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1 – Lista de Materiais
Materiais |
Curiosidades |
Bolinhas de Vidro |
É aconselhável que se tenha um par de bolinhas idênticas; as bolinhas de vidro podem ser substituídas por bolinhas de aço; |
linha 10 |
A linha que mais se adequa ao experimento é a chamada "linha dez". A mesma que se usa para empinar pipas. Caso haja falta da mesma pode-se usar qualquer outro tipo de linha. |
Palitos de sorvete |
Na falta dos palitos de sorvete, podem ser usados lápis. |
Alguns livros |
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Fita Adesiva |
Fita crepe. |
Cola |
A maior exigência deste experimento se deve ao fato de qu e esta cola deve ser do tipo cola instantânea. |
Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:
Figura 4 – Bolinha presa em “V”.
Figura 5 – Pilha de livros.
Observamos no experimento que, quando soltamos a primeira bolinha de uma certa altura, ele desce e se choca com a segunda que estava parada. Esta segunda ganha velocidade e a primeira para. Pergunte aos alunos o porquê deste fenômeno.
Auxilie com que os alunos percebam que o responsável por este fenômeno (descrito acima) com as bolinhas de vidro é o Principio Físico da Quantidade de Movimento. Como elas têm a mesma massa, a quantidade de movimento das duas bolinhas serão trocadas exatamente (de forma igual). Portanto, a quantidade de movimento da bola que foi levantada passará para a que estava parada e a nova quantidade de movimento da primeira bolinha será zero. Pelo sistema ser um pêndulo, a segunda bolinha sobe, desce e se choca com a primeira, revertendo, assim, novamente às quantidades de movimento.
Pergunte também se os alunos já jogaram sinuca (Fig. 6) ou até mesmo bolinha de gude (Fig. 7) e qual a relação destes jogos com a Quantidade de Movimento.
Figura 6 – Sinuca.
Imagem disponível em: http://blogdaresenhageral.com.br/v1/wp-content/uploads/sinuca21.jpg. Acesso em: 05 jul. 2009
Figura 7 – Bolinha de gude.
Imagem disponível em: http://www.overmundo.com.br/_banco/img/1193690022_02bolinha_de_gude.jpg. Acesso em: 05 jul. 2009
Questione se eles já observaram o que acontece quando um objeto (bola, por exemplo) vem com uma certa velocidade e se choca com um outro objeto idêntico que está em repouso. Provavelmente alguns alunos responderão que o objeto inicial para e o outro se movimenta com a mesma velocidade do objeto que o chocou, que está certo. Contudo, pergunte por que deste fenômeno acontece r (fisicamente).
Faça com que eles reflitam sobre a pergunta e os questione novamente sobre o fenômeno das bolas de bilhar (quando uma se choca com outra parada e as velocidades são trocadas), e pergunte se isto tem alguma relação com o conceito aprendido nestas aulas. Ajude-os a compreender que quando o choque entre duas bolas idênticas for perfeito, elas trocarão suas quantidades de movimento como visto no experimento (de forma análoga a este) feito na sala de aula.
Finalize estas aulas retomando a pergunta inicial (do astronauta) e ajude-os a compreender que podemos utilizar o Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento (para respondê-la). Sendo a única forma do astronauta alcançar a nave é lançando algo que se afaste dele e da nave para que ele se mova no sentido oposto e se aproxime da nave. Quanto maior a massa do corpo e a velocidade com que é lançado, maior a quantidade de movimento que o astronauta adquire no sentido de aproximar se da nave (1).
Referências Bibliográficas
Teoria e experimentos:
http://educacao.uol.com.br/fisica/ult1700u9.jhtmSem estrelas 0 classificações
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