FICHA PARA IDENTIFICAÇÃO

PRODUÇÃO DIDÁTICO – PEDAGÓGICA -TURMA - PDE/2012

Título: Aulas de Física com Equipamentos Didáticos de Baixo Custo

Autor Ricardo Pires

Disciplina/Área Física

Escola de Implementação do Projeto

e sua localização

Colégio Est. Prof. Francisco Villanueva

Município da escola Rolândia

Núcleo Regional de Educação Londrina

Professor Orientador Dr. Américo Tsuneo Fujii

Instituição de Ensino Superior UEL

Relação Interdisciplinar -

Resumo

É objetivo deste projeto facilitar aos alunos a compreensão dos fenômenos físicos e tirar-lhes a imagem de que a Física significa exercícios e problemas, além de aproximar o conteúdo do aluno a fim de levá-lo a relacionar-se com o mesmo através de atividades com materiais de baixo custo já existentes em seu cotidiano

Palavras-chave Equipamentos Didáticos. Física. Experiência. Baixo custo.

Formato do Material Didático Unidade Didática

Público Alvo 3ª série do Ensino Médio

APRESENTAÇÃO

Esse trabalho refere-se à produção didático-pedagógica, conforme o

projeto de intervenção pedagógica na escola será feito uma revisão de certos

conteúdos da 1º, 2º séries do ensino médio acompanhada de experiências de baixo

custo, e seguir a sequência da Eletricidade como consta na grade curricular.

No ensino médio, a Física contribui para a formação de uma cultura

científica efetiva permitindo ao indivíduo a interpretação de fatos, fenômenos e

processos naturais, redimensionando sua relação com a natureza em

transformação.

Conforme as diretrizes curriculares da educação básica do Paraná (2008),

“os conteúdos estruturantes fundamentam a abordagem pedagógica dos conteúdos

escolares, de modo que o estudante compreenda o objeto de estudo e o papel

dessa disciplina no Ensino Médio”.

Conforme Lavarda (2012) a sociedade atual, com toda a tecnologia que

possui, não aceita mais um ensino exclusivamente expositivo. Isso mostra a falta de

interesse dos alunos em aulas convencionais. Além disso, boa parte dos alunos do

Ensino Médio não são mais estudantes em tempo integral, o que exige ainda mais

do professor em termos do planejamento de aulas que atendam às necessidades

dos alunos. O uso de experimentos de baixo custo pode ser uma possibilidade de

transição dos modelos tradicionais de ensino para a construção de formas

alternativas de ensinar Física.

É provável que os primeiros equipamentos experimentais destinados à demonstração de princípios científicos. Tenham sido criados por Arquimedes para o museu de Alexandria (Egito), no século III A.C. Desde então, um número incontável de equipamentos, experimentos e brinquedos tem sido criados com as mais variadas finalidades, da pura diversão à pesquisa em ensino de ciências. (GASPAR, 2005, p.11).

OBJETIVO GERAL

Facilitar a compreensão dos conteúdos da Física, aplicando atividades

práticas com materiais de baixo custo já existentes no cotidiano dos alunos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Aproximar os alunos dos conteúdos da Física com as aulas práticas que

proporcionem a compreensão dos fenômenos físicos.

Aplicar conceitos, leis, teorias e modelos trabalhados em sala de aula à

situações cotidianas próximas da realidade social, tecnológica e

ambiental.

Desenvolver atitudes positivas e o gosto da aprendizagem pela Física.

Estimular o desenvolvimento do potencial, o interesse e a autoconfiança

do aluno ao realizar atividades vinculadas à Física.

CONTEÚDOS

Revisão: 1 º série do Ensino Médio

1. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado – MRUV

2. Velocidade

Sabemos que a velocidade está relacionada com a maior ou menor

rapidez em se percorrer determinado espaço. Alguns exemplos: a velocidade de um

corpo caindo, um carro em movimento, uma pessoa correndo etc.

De acordo com Máximo e Alvarenga (2011) se um carro, em uma viagem,

percorre uma distância de 450 km em 5,0 h, você e, provavelmente, muitas outras

pessoas diriam: “o automóvel desenvolveu, em média, 90 km/h”. Este resultado, que

foi obtido dividindo-se a distância percorrida (450 km) pelo tempo gasto (5,0h), é o

que denominamos velocidade média e representamos por Vm.

Temos, por definição:

Vm=distância total percorrida/tempo gasto no percurso ou

Vm= d/t

Experimento:

Este experimento possibilita a compreensão do Movimento Retilíneo

Uniformemente da aceleração e a velocidade.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIAIS

Dois canos de aproximadamente 80 cm ou 1 m;

Fita adesiva;

Régua;

Fita de papel (do tamanho dos canos);

Bola de rolamento ou bola de gude;

Calço;

Cronômetro.

Figura 1- Trilho obtido ao se unir os canos

Fonte: QUIFISICA (2012).

Figura 2- Esquema do experimento montado

Fonte: QUIFISICA (2012)

a) Construção do experimento:

Com o auxílio de uma régua divida a fita de papel em centímetros e

numere-os, criando uma régua do tamanho do cano que será utilizado no

experimento. Cole a fita de papel na lateral de um dos canos, de modo que a bola,

ao rolar, não toque nela. Una os canos nas extremidades com fita adesiva. Você

obterá um “trilho” (Figura 1).

b) Procedimento:

Coloque um calço numa das extremidades dos tubos, de forma que ao

soltar a bola ela adquira um movimento acelerado não muito rápido. Coloque a bola

no início da fita (Figura 2) e solte-a acionando o cronômetro simultaneamente.

Observe o movimento da bola e anote o tempo que ela leva para percorrer a

distância de uma extremidade a outra da fita.

Figura 3 - Ilustração do experimento

Fonte: QUIFISICA (2012).

Repita o procedimento soltando a bola de outro ponto da fita para ter

como comparar diferentes valores, com o cuidado de que o ponto inicial (de onde a

bola será solta) deverá ter sempre a mesma altura já que as causas dos valores

obtidos não estarão sendo levados em consideração.

Revisão: 2º série do Ensino Médio

Hidrostática

A Terra está em uma camada de ar atmosfera, que possui massa e está

sujeita à ação do campo gravitacional. Então, o ar tem peso e exerce pressão sobre

os corpos nele imersos, que tem o nome de pressão atmosférica.

informa que Pressão é a grandeza que mede indiretamente a quantidade de colisões das partículas contra as paredes do recipiente que contém o gás. Lembrando que pressão é a relação entre a força aplicada e a área sobre a qual ela é aplicada, as partículas que colidem com as paredes do recipiente trocam forças com elas. A grande quantidade de colisões produz uma força praticamente constante e, portanto, uma pressão constante. Quanto maior o número de colisões, mais intensa é a pressão exercida pelo gás no interior do recipiente.(FUKE; YAMAMOTO, 2010, p.85).

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIAIS

Garrafa de plástico de refrigerante com tampa (pet).

Uma agulha de costura ou a ponta de um compasso.

Água.

Segundo Paulo Ueno (2005, p.128) dar a entender que é possível explicar

pressão e escoamento utilizando-se dos materiais anteriormente mencionado.

Trata-se de uma experiência que utiliza uma garrafa (pet) não totalmente

cheia de água, tampada firmemente por uma tampa com orifícios feitos com uma

agulha. Ao ser apertada a garrafa, a água não escoará. No entanto, ao afrouxar-se a

tampa, imediatamente se estabelece o fluxo de água pelos orifícios. Apertando-se a

tampa, estanca-se o fluxo.

Quando a garrafa está fechada, a pressão interna mais a pressão da coluna de água são iguais à pressão atmosférica. Quando se afrouxa a tampa, a pressão interna aumenta e se iguala à atmosférica. Com isso, a pressão da coluna de água não é mais equilibrada e a água escoa. (UENO, 2005, p.128).

Figura 4- Exemplo: garrafa (pet) cheia de água

Fonte: Ricardo Pires (2012).

Fonte: Ricardo Pires (2012).

Figura 5 – Modelo do experimento com garrafa

Fonte: Paulo Ueno (2005, p.128).

ELETRODINÂNICA

CIRCUITO ELÉTRICO

Conforme Silva e Barreto Filho (2010, p.98) se nos perguntarem qual a

característica comum de um rádio, um liquidificador, um computador, uma televisão

e uma lâmpada, provavelmente diremos que todos eles necessitam de energia

elétrica para funcionar.

Viu-se que para haver uma corrente elétrica, isto é, para os portadores

de carga se moverem de maneira ordenada, é preciso haver uma diferença de

potencial entre as duas extremidades de um fio condutor. Na maioria dos casos,

essa diferença de potencial é mantida por um gerador ou fonte de tensão.

Assim, chamamos de circuito elétrico o movimento de uma corrente

elétrica, pelos condutores entre os dois terminais da fonte de tensão. Em geral, um

circuito elétrico é constituído por uma (ou mais) fontes de tensão, que pode ser uma

pilha, fios condutores e outros componentes,aos quais chamaremos de elementos

resistivos.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiais

Limão.

Pedaço de placa pequena de cobre.

Pedaço de placa pequena de zinco.

Pedaços de fio flexível fino.

Uma Calculadora.

Conforme Paulo Ueno (2005, p.353), para exemplificar o conceito de

circuito elétrico simples, usaria o limão elétrico e mostrar o funcionamento de uma

calculadora.

Experimento:

Para realizar essa experiência é necessário que se faça um orifício em

uma das extremidades de cada placa e na outra uma ponta para facilitar a

penetração no limão. Em seguida, amassar os limões, rolando-os sobre a mesa e

pressionando-os com as mãos, para quebrar os gomos e liberar o suco dentro deles.

Há que se inserir em todo o limão uma placa de cobre e outra de zinco tomando

cuidado para que elas não se toquem. Finalmente, amarrar as pontas dos cabinhos

nas placas e ligá-los à calculadora.

Dessa forma, o limão comporta-se como uma pilha. Por causa do ácido

cítrico do limão, ocorrem reações químicas que tornam o cobre positivo e o zinco,

negativo. Os limões estão ligados em série com o negativo de um, ligado ao positivo

do outro. Quando os cabinhos são conectados à calculadora e esta é ligada, fecha-

se o circuito e uma corrente elétrica muito pequena, mas suficiente para fazer

funcionar a calculadora, passa a fluir.

Figura 6- Modelo de circuito elétrico simples, usando o limão

Fonte: Ricardo Pires (2012).

Figura 7- Demonstração de circuito elétrico simples

Fonte: Ricardo Pires,2012

Figura 8- Ilustração de circuito elétrico simples

Fonte: Paulo Ueno (2005, p.353).

ÓPTICA

Luz

Óptica é o ramo da Física dedicado ao estudo da Luz e suas

propriedades e aos meios em que se propaga.

A “Luz é uma fração do espectro eletromagnético que impressiona os

olhos.” Sua propagação em um meio homogêneo e transparente dar-se-á em linha

reta, na qual pode-se estudar suas reflexões quando incide sobre uma superfície

plana e produz um feixe de raios refletidos paralelos. É quando há uma refração, ou

seja, a passagem da luz de um meio material óptico para outro. Um exemplo do

cotidiano é a água numa panela. Nessa situação, a impressão que se tem é a de

que o fundo da panela está para cima, porque ele tem elevação aparente. Isso

acontece devido à passagem da luz do ar para a água.

É possível observar as cores da luz da seguinte forma: a luz do Sol de

uma lâmpada comum é chamada de luz branca ou luz visível. “Isaac Newton

constatou que, quando essa luz branca atravessa um prisma de vidro, ela se

decompõe em infinitas cores, que podem ser agrupadas nas cores vermelha,

alaranjada, amarela, verde, azul, anil e violeta, sempre obedecendo a essa ordem.”

Esse fenômeno é da refração e acontece quando a luz branca interagi com meio

material diferente como o vidro, a água ou o plástico. (FUKE; YAMAMOTO, 2010).

PARTE EXPERIMENTAL

Material

Espelho

Jarra de água

Fôrma rasa

Procedimento:

Encha meia travessa com água, encoste o espelho na borda da travessa.

Segure a lanterna perto da travessa. Aponte seu facho para a parte do espelho

submersa na água. Segure a folha de papel acima da lanterna ou perto de uma

parede clara. Com essa experiência, você vai transformar a luz branca da lanterna

em todas as cores do arco-íris.

Figura 9- Experimento - cores da luz

Fonte: Ricardo Pires (2012).

Figura 10- Cores do arco-íris

Fonte: Coleção Jovem Cientista (1996).

REFERÊNCIAS

COLEÇÃO Jovem Cientista. São Paulo: Ed. Globo, 1996. 3 v.

FUKE, Luiz Felipe; YAMAMOTO, Kazuhito. Física para o Ensino Médio: volume 1.

São Paulo: Saraiva, 2010.

FUKE, Luiz Felipe; YAMAMOTO, Kazuhito. Física para o Ensino Médio: volume 2.

São Paulo: Saraiva, 2010.

GASPAR, Alberto. Experiências de Ciências para o Ensino fundamental. São

Paulo: Ática, 2005.

LAVARDA, Francisco Carlos. Material baixo custo. Disponível em:

<http://wwwp.fc.unesp.br/~lavarda/>. Acesso em: 02 out. 2012.

MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. São Paulo: Scipione,

2011. v. 2.

PARANÁ. Secretaria do Estado da Educação. Diretrizes Curriculares da Educação Básica Física. Curitiba, 2008.

QUIFISICA. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado – MRUV. 2012.

Disponível em:<http://quifisica1.blogspot.com.br/2012_05_01_archive.html>. Acesso em: 9 out. 2012.

SILVA, Claudio Xavier da; BARRETO FILHO, Benigno. Coleção Física aula por aula: volume 1. São Paulo: FTD, 2010.

UENO, Paulo. Física: volume único. São Paulo: Ática, 2005.