Tema geral: Física Mecânica.
Tema da aula: Força de ação e Reação;
O que o aluno pode alcançar com esta aula?
# A capacidade crítica acerca da existência de uma força única atuando em um objeto ou sistema.
# O entendimento de que as forças de ação/reação atuam em corpos diferentes.
# Perceber que aquele que exerce ação sempre recebe a reação.
# Conhecimentos físicos e matemáticos sobre as forças que regem a natureza.
# Desenvolvimento do raciocínio lógico matemático mediante a interpretação dos processos associados a construção de um carrinho movido a ar.
BNCC: CIÊNCIA DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS: COMPETÊNCIA ESPECÍFICA 3.
Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).
(EM13CNT301) Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Duração das atividades: 4 encontros de 50 minutos cada.
A proposta será dividida da seguinte maneira (Visão geral):
1º passo – “CONECTAR” – Primeiro momento de contato com a aula e que traz exemplos do cotidiano e da realidade do aluno, dando significado aos desafios da atividade.
2º passo – “CONSTRUIR” – Etapa em que os alunos realizam as montagens com os materiais.
3º passo – “ANALISAR” – Apreciação das construções e socialização de estratégias mais eficazes ou criativas durante a montagem, registro das atividades no caderno do aluno.
4º passo – “CONTINUAR” – Momento em que os alunos são desafiados a aprimorar as soluções encontradas ou ainda resolver uma nova situação-problema.
Objetivo geral dos encontros / “CONECTAR”.
Observar o efeito da força de ação e reação na prática, e como essa pode influenciar no movimento de um corpo;
Objetivos específicos:
· Entender o conceito de ação e reação e as forças que estão envolvidas no processo;
· Compreender como é atuação da força elástica no processo;
· Entender o que é propulsão mecânica;
· Desenhar as forças atuantes no sistema (Carrinho), tanto dentro do balão como no momento de escape;
· Criar um mapa mental ou conceitual sintetizando todos os conceitos discutidos ou até mesmo um pequeno vídeo;
· Construir o carrinho para servir de objeto físico de estudo.
Problema inicial:
Como ensinar lei de Newton de forma prática e aplicada que venha proporcionar ambientes de potencialmente significativo à aprendizagem de alunos do fundamental II?
Conteúdos:
· Física Mecânica: Força de ação e reação, Força elástica.
· Tempo; atrito; deslocamento; Velocidade; aceleração.
Metodologia:
· Usaremos um carrinho fabricado com materiais de baixo custo para iniciar uma discussão sobre o tema Física de propulsão;
· O carrinho pode ser fabricado previamente com materiais encontrados facilmente no cotidiano, os materiais para construção do mesmo estão listados nos recursos didáticos.
· O professor provocará o movimento do carrinho, nesse momento vai direcionar perguntas para os alunos, como por exemplo: como foi possível o carrinho de movimentar? O que provoca o movimento em corpos é a Força? Existe força atuando no processo? Onde? Quais? Entre outras...
· O professor irá explicar o conceito força de ação (inflando a bexiga) e reação a essa força quando se solta o lacre;
· Também poderá ser explicada a decomposição das forças, tanto dentro da bexiga quando o ar está armazenado, como no momento de escape, isso vai mostrar o conceito de vetor Força.
· Para explicar a decomposição de força o professor pode desenhar o esquema no quadro.
· O professor pode trazer uma discussão complementar, relacionando a propulsão do carrinho com a propulsão de foguetes, carros supersônicos e entre outros, isso vai mostrar como a força de ação e reação atua nos diferentes motores.
Aplicação do conhecimento:
Atividade 01
· A proposta de atividade é a criação de um mapa mental ou mapa conceitual sintetizando tudo de foi explicado pelo professor e discutido durante a explicação, principalmente em relação aos agentes causadores de movimento.
· Essa parte deve ser informada para os alunos no início da aula;
· Os alunos deveram fazer a atividade no caderno ou no papal A4.
Atividade 02 / “CONSTRUIR”.
· Neste momento o professor irá solicitar a construção do carrinho, onde cada aluno vai construir seu próprio objeto de estudo. Se for a caso o professor poderá pedir diversas atividades posteriores;
· Provocar diversos movimentos no carrinho para as diferentes propulsões, ou seja, com quantidades de ar diferentes na bexiga, criar um quadro comparativo das maiores e mínimas distâncias.
· O quadro pode conter diversos dados que os alunos podem medir, como por exemplo, o quadro abaixo:
Para superfícies Ásperas (piso de cimento) |
| Para superfície lisa (piso de cerâmica) | ||||||
Quantidade de movimento | Quantidade de sopro. | Distância máxima Atingida. | Tempo de percurso | Quantidade de movimento | Quantidade de sopro. | Distância máxima Atingida. | Tempo de percurso | |
01 (Exemplo) | 1 sopro | 20 cm | 4 segundos | 01 |
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02 |
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| 02 |
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03 |
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| 03 |
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04 |
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| 04 |
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· Diversas atividades podem surgir dessas práticas, como conceitos de aceleração velocidades entre outros /
· 01 Bexiga (Balão);
· 04 Tampas de garrafas plásticas;
· 01 pedaço de papelão;
· 01 tubo de caneta;
· 02 palitos de madeira com aproximadamente 20 cm de comprimento;
O passo a passo para a montagem pode ser observado clicando no link a seguir:
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(((CLIQUE AQUI)))
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Avaliação / “CONTINUAR”.
· Pedir para os alunos explicarem o funcionamento de um pequeno barco a remo, tendo por base a atividade desenvolvida com o carrinho movido a ar. Pergunte também: como a hélice de um helicóptero sustenta seu peso?
Referências bibliográficas;
https://www.sesieducacao.com.br/conecta/pdf/Manual_de_Implementacao_Programa_Conecta_2020.pdf
Recursos Complementares
Sugerimos a título de enriquecer a aula e para que os alunos assimilem ainda mais o conteúdo, os filmes que se encontram disponíveis na internet nos seguintes endereços:
Varro movido a ar comprimido
Empresa divulga carro movido a ar
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