domingo, 21 de março de 2010

FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL Comparando Tempos de Queda

INTRODUÇÃO

Esta apresentação refere-se a conceitos físicos relacionado a “queda e a gravidade”, para que se entenda de maneira mais prática as teorias de Galileu. Embora a disciplina de Física seja trabalhada a partir do Ensino Médio, nada impede que seus conceitos sejam estudados e experimentados no Ensino Fundamental, já que a Física está presente na vida cotidiana e não apenas nos limites das paredes escolares.
Como Física está presente no dia a dia, fica fácil evidenciar seus conceitos a partir de experiências diversas, com recursos e metodologias que façam ligação com a realidade dos alunos, formando os pré-requisitos necessários que irão ser aprofundado com teoria, e mais prática no Ensino Médio.
Aqui o principal recurso escolhido para ser trabalhado conteúdo de Física no Ensino Fundamental é o audiovisual. A partir de um vídeo da PIXAR, onde o criador brinca com a gravidade e queda de pombinhos, tornando possível a apresentação desse tema e sua compreensão de maneira mais prática, objetiva e divertida.
Alem do recurso audiovisual, que serve para descontrair, preparar e ilustrar o conteúdo, é necessário papel e massinha de modelar, podendo ser esse material substituído por qualquer outro capaz de fazer possível o objetivo da aula que é compreender a queda dos corpos e a relatividade da gravidade em condições variáveis.
De acordo com Dietrich, os fenômenos devem sempre ser iniciando pela experiência e a teoria servirá para explicá-la. Sempre que possível apresentar também um pouco da história que levou ao conceito apresentado. O material caseiro descrito permitirá ao professor desenvolver estes experimentos em sala de aula com a participação de todos os alunos.








DESENVOLVIMENTO

Apresentação para os alunos do vídeo da PIXAR que pode se obtido no site:
http://www.youtube.com/watch?v=FFK_XuVqsCQ
Após a exibição do vídeo, perguntar aos alunos o que eles perceberam no que diz respeito a queda dos pombos.

Material
• 2 folhas de papel
• 1 caixinha de massa de modelar
Experiência 1- Faça, a partir de quantidades iguais de massa (fig. 1), objetos de formas diferentes e depois solte-os, simultaneamente de uma mesma altura. Os objetos cairão ao mesmo tempo ? O que podemos concluir do que foi observado ?

Figura 1: Dois objetos de mesma massa e de formas diferentes
1- Sim. Utilizando a mesma quantidade de massa, mas com formatos diferentes, observa-se que elas cairão ao mesmo tempo.


Experiência 2- Faça uma bola com a massa de três bastãozinhos e outra com a massa de um bastãozinho. Agora largue as duas bolas simultaneamente, de uma mesma altura (fig.2). As bolas cairão ao mesmo tempo ? O que podemos concluir do que foi observado ?

Figura 2: Dois objetos de mesma forma e massas diferentes
2- É de se esperar que o corpo que possui maior massa chegue ao solo um pouco mais rápido que o de massa menor. Porém, verifica-se que os corpos chegam ao mesmo tempo.
Experiência 3- Pegue duas folhas de papel sulfite abertas e solte-as simultaneamente de igual altura (fig.3). As folhas cairão ao mesmo tempo ? O que podemos concluir do que foi observado?

Figura 3: Dois objetos de mesma massa e mesma área
3- As duas folhas caem ao mesmo tempo. Demoram um pouco mais para cair comparando-se com as massas de modelar.


Experiência 4- Pegue uma das folhas de papel sulfite e dobre-a o maior número de vezes. Agora pegue esta folha dobrada e outra aberta soltando-as simultaneamente e de uma mesma altura. As folhas cairão ao mesmo tempo ? Explique o que ocorreu ?

Figura 4: Dois objetos de mesma massa e áreas diferentes
4- Não cairão ao mesmo tempo. A folha aberta possui uma área muito maior comparada com a área da folha dobrada. A resistência do ar, neste caso, influenciou no tempo de queda da folha aberta.







CONCLUSÃO

Experiência 5- Um pouco de História
O grande filósofo grego Aristóteles afirmava que uma pedra de 2 kg cairia duas vezes mais depressa que uma pedra de 1 kg. Dois mil anos depois desta colocação de Aristóteles, Galileu, um estudioso de Ciências, refutou a afirmativa do filósofo grego dizendo que a experiência provava o contrário. Assim sendo, Galileu convenceu importantes professores de sua época (os quais concordavam com Aristóteles) a irem com ele à torre inclinada de Pisa, de onde ele deixou cair - do ponto mais alto da mesma - uma grande pedra junto com outra pequena.
Na opinião do grupo, quem tem razão Galileu ou Aristóteles? Justifique a resposta dada.

5- Quando soltamos um objeto, percebe-se que à medida em que este objeto chega ao solo, sua velocidade aumenta. Esse aumento na velocidade se deve ao fato da ação da aceleração da gravidade no movimento do objeto. Todos os corpos em queda livre sofrem a ação dessa aceleração.
Quando um objeto é abandonado de uma determinada altura, adquire um movimento acelerado pela ação da força peso (P = m g, onde m é a massa do corpo e g a aceleração da gravidade). Além dessa força, pode atuar no objeto uma outra força de mesma direção e sentido contrário, devido à resistência do ar. Essa segunda força é variável e depende da velocidade com que cai o objeto.
Além de depender da velocidade do objeto, a força de resistência do ar depende também da sua forma e da sua maior secção transversal (área) em relação à direção do movimento. Pense no formato de um pára-quedas e de um foguete.




REFERENCIAIS BIBLIOGRÁFICOS

Experimentos de Física. Disponível em: Acessado em 21 de mar, 2010.

PIXAR: Birds. Disponível em: Acessado em 21 de mar, 2010.