19/01/2009
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;
• Uso do Laboratório de Informática;
• 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:
Figura 1 - Aparelho de musculação: polias fixas
As polias, quanto ao modo de operação, classificam-se em fixas e móveis. As polias fixas são muito usadas em aparelhos de musculação encontrados em academias (Fig. 1). Nesses aparelhos as polias têm como principal função inverter o sentido da força. Por exemplo, num aparelho em que os pesos são encontrados embaixo e temos que fazer uma força na vertical, de cima para baixo a polia tem que estar posicionado encima do aparelho. Já as polias móveis (Fig. 2) são utilizadas, sobretudo, para facilitar a elevação de algum objeto pesado, tornar mais fácil o esforço de tração ou assegurar uma transmissão de movimento. Este tipo de sistema de polias é capaz de levantar grandes cargas e é, normalmente, utilizado na ponta de um guindaste para aumentar a força do motor ao levantar uma carga.
Figura 2 - Polia Móvel presa ao objeto.
Imagem disponível em:
3.bp.blogspot.com/_z0Xoq1xIKiY/SLgw_DIAW6I/AAAAAAAAAEE/r2BzCoV7pxc/s1600-h/2+polias.gif. Acesso em: 14 jan. 2009.
Atividade 1
Após as discussões, estando os alunos organizados nos computadores em duplas ou trios, o professor deverá apresentar o recurso (que se trata de uma experiência) postado abaixo:
Essa experiência consiste em uma demonstração de que é possível fazer com que um determinado objeto levante um segundo objeto com um peso maior do que o seu (o do primeiro), o que representa um ganho de força. Assim, se uma pessoa for capaz de levantar, por exemplo, 20 kg, usando uma máquina parecida com a deste experimento, ela conseguiria levantar mais que 20 kg. Isto é feito utilizando-se duas "polias" de diâmetros diferentes: um carretel e um lápis.
Observamos que a lista de materiais necessários para a realização desta experiência encontra-se na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1 – Lista de Materiais
Item | Observações |
Dois lápis | Caso a espessura do lápis for menor do que o orifício do carretel, pode-se usar o tubo de caneta FaberFix (por ser cilíndrica e leve). |
Carretel | Carretel do tipo linha 10 usada para empinar pipa. |
Linha | Linha do tipo 10. |
Vinte moedas de mesma massa | Ou vinte peças pequenas de mesma massa. |
Dois copinhos descartáveis pequenos | |
Fita adesiva |
É importante destacar que essa experiência é de grande valia, pois mostra que com uma polia podemos levantar grandes pesos com pouco esforço, como por exemplo, içar um piano para o segundo andar ou algum outro acima de um prédio.
Para a montagem do experimento o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:
Atividade 2
Após a realização da experiência por cada dupla ou trio, sugerimos que o professor questione os alunos sobre o que eles entenderam, sua dúvidas etc. Ressaltamos que, neste momento, é importante que o professor alie a prática com a teoria dos conceitos abordados na experiência realizada, de forma a propiciar a construção do conhecimento dos alunos sobre os referidos conceitos.
Feito isto, sugerimos que o professor peça para os alunos acessarem o site abaixo postado:
http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/polias/polias.htm
Destacamos que neste site será encontrado uma pequena representação de um sistema de polia, sendo possível verificar três (3) tipos de sistemas: com duas (2) polias, com quatro (4) polias e depois com seis (6) polias. Peça para os alunos explorarem o referido link e descobriam uma vantagem e uma desvantagem de um sistema com mais e menos polias.
Os alunos deverão visualizar que quanto mais polias há num sistema, mais leve fica para uma pessoa levantar os pesos. Por outro lado, a desvantagem é que quanto mais polias menor é a altura alcançada pelo objeto e mais corda terá que ser puxada. Se por acaso os alunos não chegarem a tais conclusões (vantagem e desvantagem), o professor deverá pedir para que os alunos verifiquem as alturas em cada sistema de polia (Fig. 4), verificar a força aplicada em cada sistema e observar se teve diferença para cada sistema.
Figura 4 - Imagem da atividade proposta na atividade 2
SUGESTÕES:
Considerando que, a história da Física é muito importante, pois nos mostra como grandes pensadores descobriram suas fórmulas, princípios e leis, e que ela (a história da Física) ainda é pouco conhecida por alunos, sugerimos alguns sites que versam sobre Arquimedes e a História de Física. Após a pesquisa dos alunos, sugerimos que eles apresentem o que aprenderam sobre Arquimedes e a História da Física através da confecção de murais e que expliquem o conteúdo destes para os demais colegas de classe.
http://www.ludoteca.if.usp.br/tudo/pmd.php?cod=_pmd2005_i2102
http://www.ime.unicamp.br/~calculo/modulos/history/arquimedes/arquimedes.html
http://www.colegioweb.com.br/fisica/arquimedes1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquimedes
É importante observarmos que Arquimedes foi um grande pesquisador, muitos o relaciona somente com a descoberta do “Principio de Arquimedes”, que foi o fato na história que ele estava na banheira e descobriu que a quantidade de água deslocada num líquido é igual o volume do corpo imerso nele. Mas, Arquimedes não descobriu somente esse princípio. A história dele é muito mais rica e um exemplo de uma grande descoberta é dele foi a polia, por isso sugerimos os sites acima.
Figura 5 – Representação de um navio sendo puxado por polias.
Imagem disponível em:
http://www.cienciamao.if.usp.br/dados/pmd/_pmd2005_i21022.jpg. Acesso em: 14 jan. 2009.
Sugerimos ainda, que o professor estimule os alunos a pesquisarem outros grandes cientistas, principalmente aqueles emprestaram seus nomes para algum princípio, lei etc.
Recursos complementares
Teoria e experimentos:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06_RE03.asp
http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/maquinas/polia/
http://sosfisica.blogspot.com/2008/06/arquimedes-matemtico-grego.html
Nome | Tipo |
---|---|
Polias | Experimento prático |
Quatro estrelas 1 classificações
Denuncie opiniões ou materiais indevidos!
05/04/2013
Quatro estrelasMUito interessante.Principalmente quando aplicada na musculação