Relacionar a história de vida de Santos Dumont ao invento do avião;

Valorizar o conhecimento científico e a produção tecnológica;

Relacionar a pressão e a resistência do ar ao vôo dos aviões.

4h/a

Saber que o ar existe, ocupa espaço e movimenta; que o ar quente é “mais leve” que o ar frio.

Introdução: uma abordagem para o professor

Nesta aula os seus alunos terão oportunidade de conhecer um pouco da história de Alberto Santos Dumont, um cientista brasileiro inventor do primeiro avião, o 14 Bis, do mecanismo de vôo de um avião e relacionar o vôo do avião à pressão e resistência do ar.

Alberto Santos Dumont nasceu a 20 de julho de 1873 em Santa Luzia do Rio das Velhas, hoje cidade de Santos Dumont, depois de ter sido denominada cidade de Palmira por dilatados anos. Era filho do engenheiro Henrique Dumont e de D. Francisca de Paula Santos. Faleceu em Guarujá - São Paulo - em 23 de julho de 1932. Eleito membro da Academia Brasileira de Letras em 4 de junho de 1931, não chegou a tomar posse de sua cadeira

De família abastada, o jovem Alberto iniciou os estudos no Brasil mas, ainda muito novo passou a estudar em Paris.

Recebeu a influência da leitura de alguns dos inúmeros romances de Júlio Verne, que empolgaram várias gerações de leitores. Em Paris, fiel leitor do escritor francês, manifestou enorme interesse pela construção de balões. A 18 de setembro de 1898, fez subir ao espaço o primeiro de uma série desses engenhos.

Uma grande vitória foi conseguida em 12 de julho de 1901, quando, partindo de um ponto conseguiu retornar ao mesmo local da partida. O fato teve grande repercussão e, por não ser francês, recusou Santos Dumont a cruz da legião de Honra que lhe foi oferecida. No mês seguinte, o Aéro Clube da França concedeu-lhe uma medalha de ouro.

Satisfeito com os resultados conseguidos na dirigibilidade de seus balões, Santos Dumont, em 19 de outubro de 1901, apresentou-se para disputar o prêmio Deutsch de la Meurthe, cujo itinerário consistia na circumnavegação da Torre Eiffel dentro do prazo de trinta minutos. Conseguiu realizar a façanha. O prêmio de 100.000 francos foi dividido pelo vencedor entre os pobres de Paris e os mecânicos que com ele haviam trabalhado na construção dos aparelhos voadores.

Por sua vez o Congresso Brasileiro aprovou a concessão de 100 contos de réis em lei sancionada pelo Presidente da República, Campos Sales, que enviou a Santos Dumont o seguinte telegrama:

"Tenho o prazer de informar-vos que, hoje, data memorável para o nosso País, assinei a lei votada pelo Congresso Federal vos concedendo, como prova de reconhecimento nacional, cem contos de réis, em memória do brilhante sucesso que alcançastes no vosso ensaio aeronáutico de 19 de outubro".

O Aéro Clube de Paris ofereceu-lhe um banquete no dia 5 de novembro de 1901. Em 1904 foi editado o livro "Dans l’Air", que em português seria divulgado com o título de "Os meus balões"- 1ª edição em 1938. Em 1905 iniciou Santos Dumont suas experiências com "o mais pesado do que o ar"- o aeroplano.

No ano seguinte, obteve grande êxito com o aparelho "14-Bis", em experiências no Champ de Bagatelle. Neste local, a 12 de novembro de 1906, sob controle do Aéro Clube da França, estabeleceu os primeiros recordes de aviação do mundo.

No dia 19 de outubro de 1913 o Aero Clube da França inaugurou em Saint-Cloud um monumento a Santos-Dumont, representando o lendário Ícaro numa estátua de bronze.Em 1918 o Governo Brasileiro doou a Santos-Dumont a casa em Cabangu onde nascera perto da estação de Palmira, em Minas Gerais.

No Segundo Congresso Científico Pan-americano, proferiu, a 4 de janeiro de 1916, uma conferência intitulada - "Como o aeroplano pode facilitar as relações entre as Américas".

Aos 59 anos de idade, suicidou-se Santos Dumont, em 23 de julho de 1932, em Guarujá, São Paulo, profundamente traumatizado, ao que se presume, com o desenrolar do movimento revolucionário irrompido a 9 do referido mês, nos Estados de São Paulo e Mato Grosso.

Em 1931 a Academia Brasileira de Letras o elegera para ocupar a cadeira nº 38, vaga pelo falecimento do romancista Graça Aranha. Não chegou a tomar posse e, em seu lugar foi escolhido o escritor Celso Vieira

A 31 de julho de 1932, a cidade de Palmira teve mudado seu nome para Santos Dumont. Em 22 de setembro de 1959 foi concedido ao pioneiro da aviação o posto honorífico de Marechal-do-Ar e seu nome continuou a encabeçar a lista de oficiais-aviadores, no Almanaque do Ministério da Aeronáutica.

Fonte: http://www.biblio.com.br/defaultz.asp?link=http://www.biblio.com.br/conteudo/biografias/santosdumont.htm - acesso em 08/10/2010. 

Por que o avião consegue voar?

O que sustenta os aeroplanos no céu não é nenhuma força mágica, mas, sim, o próprio ar!

Por: A Redação, com base em entrevista concedida por Maurício Pazini Brandão, professor do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)

Como o avião, mesmo pesando, às vezes, milhares de quilos e carregado de pessoas, cargas e todo tipo de coisa, consegue voar com tanta facilidade? Essa dúvida já deve ter deixado você intrigado algumas vezes, não é? Pois saiba que a explicação é muito mais simples do que você imagina.

O principal responsável pelo vôo do avião é o ar. Quando esse aparelho está voando, o ar que passa por suas asas gera uma força para cima, que se equilibra com a força que seu peso faz para baixo, e o sustenta. Mas não é só. O ar produz, ainda, uma força, o arrasto, que se opõe ao movimento para frente do avião. E, para manter uma velocidade constante, os motores fazem uma força no sentido contrário ao arrasto.

O arrasto é uma força que todos nós conhecemos. Ou será que você, ao correr depressa, nunca teve a sensação de que o ar o empurrava para trás? Essa resistência que o ar faz ao nosso movimento é justamente a força de arrasto. Mas como é produzida a outra força, a que joga o avião para cima, impedindo que ele caia?

Dois fatores são responsáveis por isso e ambos estão relacionados ao movimento do ar na asa. Em primeiro lugar, o ar dá um impulso na asa, que é levemente inclinada para cima. Se você, em um dia com muito vento, esticar sua mão, meio inclinada, poderá verificar isso ao vivo: uma força a empurrará um pouco para trás, mas também um pouco para cima. Quem a joga para trás é o arrasto, mas quem a empurra para cima é a força que proporciona sustentação ao avião.

O outro fator que ajuda a manter o avião no ar é a pressão. Quando o avião está em movimento, o ar passa tanto pela parte superior das suas asas – que é arredondada e, portanto, mais comprida – quanto pela parte de baixo, que é praticamente reta e mais curta. Na parte de cima da asa, o ar alcança uma velocidade maior do que na parte de baixo. Talvez você não saiba, mas, quanto maior a velocidade do ar, menos pressão ele gera. Assim, na parte de cima da asa, o ar produz uma pressão menor do que na parte de baixo. Resultado? É gerada uma força de baixo para cima, que empurra o avião para o alto: a força de sustentação!

Os dois fatores que dão sustentação ao avião, porém, apenas surgem quando ele atinge uma certa velocidade. Por isso, as pistas de decolagem são longas e retas: para a aeronave se tornar cada vez mais veloz.

Viu só como o principal responsável por sustentar os aviões lá no céu não é nenhuma força mágica, mas, sim, o próprio ar? 

 FONTE: http://chc.cienciahoje.uol.com.br/revista/revista-chc-2006/172/por-que-o-aviao-consegue-voar  - acesso em 08/10/2010. 

Estratégia:   

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de conversa dialogada em que vão expor suas ideias sobre o que  sabem do assunto, investigando sobre a história de Santos Dumont, realizando uma atividade de construção de modelo, assistindo a  vídeos, entre outros.   

Como o professor irá ativar esse processo: 

O professor vai ativar o processo de ensino-aprendizagem orientando as atividades a serem desenvolvidas, além de incentivar a discussão entre os alunos, valorizando o confronto de ideias.  

Atividade 1

Neste primeiro momento converse com a turma sobre os assuntos a serem estudados, estimulando-os a opinarem, a manifestarem sua curiosidade sobre o tema. Registre no quadro-giz as ideias da turma que devem ser retomadas posteriormente. Sugestão de questões a serem propostas:

-Você já andou de avião?

-Como foi essa experiência?

-Quem foi o inventor do primeiro avião?

-Será que o primeiro avião tinha características semelhantes ao avião atual?

-O que você sabe sobre isso?

-Como você explica o fato do avião se manter no ar?

É importante ouvir as ideias dos alunos sobre o fato do avião, tão pesado, conseguir manter-se no ar.

-Será que o vôo das aves ajudou na invenção do avião? Como?

--Será que essa invenção tem apenas um inventor?

-O que antecedeu a invenção do avião?

-Você já viu uma imagem do avião inventado por Santos Dumont?

Ao final dessa primeira atividade, exiba para a turma o vídeo: KIKA – De onde vem o avião?   http://www.youtube.com/watch?v=5LmgeE7d4w0  - acesso em 08/10/2010. 

Atividade 2 

Após a exibição do vídeo sugerido, exiba o vídeo a seguir, que mostra uma réplica do 14 Bis, feita por ocasião do centenário do mesmo, inclusive alçando vôo.

http://www.youtube.com/watch?v=0Jk0haC3-oQ&feature=related – Vôo do centenário do 14 Bis. Acessado em 08/10/2010. Retome com a turma questões como: 

-Quem foi Santos Dumont?

-Como e o que foi usado para fazer o 14 Bis?

-A que altura e velocidade ele voou?

-Como os aviões atuais conseguem voar em grandes altitudes e altas velocidades?

-Qual a importância do invento de Santos do Dumont para a aviação?

Depois de discutir questões como essas, reapresente o primeiro vídeo e peça aos alunos para, em duplas, criarem um texto sobre: De onde veio o avião, ilustrando-o com desenhos. Peça às crianças que leiam para os colegas  o texto elaborado e reserve esse material para uma montagem de mural ao final da aula.

Atividade 3

Apresente para a turma o texto da Ciência hoje das crianças, sugerido na introdução da aula: Por que o avião consegue voar. Para reproduzi-lo, use o link:

http://chc.cienciahoje.uol.com.br/revista/revista-chc-2006/172/por-que-o-aviao-consegue-voar  - acesso em 08/10/2010. 

Ao ler e discutir com a turma o texto, você pode propor após a sua leitura e discussão uma ida até o pátio da escola para verificar algumas informações do texto, como:

-Quando corre, parece que o ar lhe empurra para trás?

A essa resistência do ar ao movimento, dá-se o nome de arrasto.

-Por que o avião não cai?

Dois fatores são responsáveis por isso e ambos estão relacionados ao movimento do ar na asa. Em primeiro lugar, o ar dá um impulso na asa, que é levemente inclinada para cima.

Se estiver ventando, peça-lhes para esticar o braço com a mão, meio inclinada. Ao fazer isso, poderão verificar ao vivo que uma força a empurrará um pouco para trás, mas também um pouco para cima. Quem a joga para trás é o arrasto, mas quem a empurra para cima é a força que proporciona sustentação ao avião.

O outro fator que ajuda a manter o avião no ar é a pressão. Quando o avião está em movimento, o ar passa tanto pela parte superior das suas asas – que é arredondada e, portanto, mais comprida – quanto pela parte de baixo, que é praticamente reta e mais curta. Na parte de cima da asa, o ar alcança uma velocidade maior do que na parte de baixo.

Os aviões, ao serem criados, tiveram como inspiração a aerodinâmica das aves. As asas dos aviões são comparáveis às asas de aves bem adaptadas ao vôo.

Veja nas imagens a seguir, a comparação entre a asa de uma ave bem adaptada ao vôo e a asa de um avião.

Retirado de: http://3.bp.blogspot.com/_yiXxVeLvphY/SwVoVT-CzwI/AAAAAAAABdY/b22YMRh6GtA/s1600/170599post_foto.jpg (consultado em 07/08/10, às 17h33min).          

Atividade 4 

A próxima atividade será feita em grupo. Para isso, reproduza para cada grupo a reportagem sobre: E não é que voa? Eles devem ler a reportagem e fazer a atividade sugerida, respondendo às seguintes questões:

-Qual a importância das asas para que o avião possa voar?

-Para que servem as hélices ou turbinas?

-Que partes do avião permitem que ele voe em baixa velocidade durante os pousos e decolagens?

-De onde o piloto aciona os comandos do avião?

-Para que servem as asas localizadas na cauda do avião?

-Como funciona o trem de pouso?

Ao final, demonstre para os alunos como funciona uma asa de avião, conforme a dica de atividade sugerida no texto trabalhado anteriormente.   

Nos endereços eletrônicos sugeridos você encontra outras explicações e atividades experimentais que podem ajudá-lo a desenvolver o tema desta aula.

http://cienciastododia.blogspot.com/2008/09/experincia-presso-atmosfrica-e-os-avies.html - experiência - pressão atmosférica e os aviões. Acessado em 09/10/2010.

http://proavirtualg9.pbworks.com/Sobre-a-aerodin%C3%A2mica-dos-avi%C3%B5es  - sobre a aerodinâmica dos aviões. Acessado em 09/10/2010.   

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos durante todo o processo de ensino e aprendizagem. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante o trabalho desenvolvido, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula, o seu envolvimento e participação nas diferentes atividades realizadas.

Como avaliação final proponha a seguinte atividade:

Agora que você conhece o mecanismo de funcionamento dos aviões mais modernos e assistiu em vídeo, o vôo de uma réplica do 14 Bis. Em dupla, troque ideias com o seu colega e responda:

-Como algo mais pesado que o ar pode voar?

Antes de fazer o 14 bis Santos Dumont construiu balões que também flutuavam no ar. Esses balões eram cheios de ar quente.

-Por que esses balões flutuavam?