Mecânica – Cinemática e Dinâmica

PIBID Biologia 3
Coordenadora: Professora Márcia Mendonça
UNIDADE DIDÁTICA
Autor: Gabriela Breternitz Ribeiro
Marcos Vinicius Tavares
Mecânica: Cinemática e Dinâmica
O movimento é relativo e é possível de ser observado em experiências diárias.
Depende de um referencial para que possa ser determinado se um corpo está em
repouso ou movimento, qual sua velocidade, se sofre influência de aceleração ou se
sobre ele estão atuando forças.
A Cinemática e Dinâmica são as áreas da Física que estudam e descrevem o
movimento, suas causas e seus efeitos.
Conteúdo Geral: Mecânica - Cinemática e Dinâmica.
Série do Ensino Fundamental: 9º. Ano
Número de aulas ideais: 9 aulas com 45 minutos cada.
Plano de aulas 1
Introdução: Existem diferentes tipos de movimento. Se há movimento, existe uma
velocidade. Quando um objeto realiza movimento, este sofre um deslocamento e
apresenta uma trajetória. A trajetória e o deslocamento não são sempre iguais.
Fonte: http://www.render.com.br/curso/fisica-fundamental-movimento-retilineo
Conteúdo Específico: Movimento, Velocidade Média e MRU.
Duração: 3 aulas, sendo 2 teóricas e 1 prática.
Objetivos:
Assimilar os conceitos de movimento e velocidade.
Compreender a relatividade do movimento.
Compreender a diferença entre velocidade instantânea e média.
Interpretar e construir gráficos.
Conhecer e assimilar as unidades de medida utilizadas.
Cálculo de suas próprias velocidades médias (aula prática).
Conteúdos: Movimento. Grandezas físicas - posição e velocidade.
Métodos e Estratégias:
1. A aula será iniciada com algumas questões, como “o que é movimento?”, “o
que é posição?”, “o que é velocidade?”. Após isso, falar sobre o movimento e
como ele é relativo, tentando trazer alguns exemplos práticos. Utilizando um
exemplo de atletismo, iniciar o assunto sobre velocidade. Falar sobre as
unidades de medida.
2. Diferenças entre velocidades média e instantânea. Iniciar, então, e trazer
algumas fórmulas para os educandos, conforme é exposto o conteúdo, sempre
utilizando a lousa. Passar vários exemplos de como utilizar a fórmula da
velocidade média. Atentar quanto ao uso das unidades, e passar o método de
conversão km/h para m/s. Quando a velocidade média de um corpo será nula?
Com o exemplo de um carro numa estrada, explicar sobre movimento retilíneo
uniforme. Esboçar, na lousa, gráficos de MRU. Caso haja tempo, resolver um
ou dois exercícios.
3. Esta etapa seria a etapa prática. Num primeiro momento, na sala de aula,
relembraríamos a eles sobre o conteúdo da aula anterior. Num segundo
momento, levaríamos os educandos até a quadra esportiva (se possível) ou até
espaço amplo, para aplicar a prática. Em duplas, eles teriam de correr um
determinado percurso e, então, calcular suas respectivas velocidades médias
- um cronometraria o tempo enquanto o colega correria. O cálculo seria
realizado já em sala de aula. Nesse restante de tempo, aplicar alguns
exercícios (pelo menos um de construção de gráficos) do livro escolar para
melhor assimilação do conteúdo.
Recursos didáticos:
Lousa. Cronômetro.
Avaliação:
Correção dos resultados obtidos em aula prática, assim como dos exercícios
aplicados na última aula.
Referências:
GEWANDSZNAJDER, Fernando. Projeto Teláris: Ciências. 1. ed. São Paulo: Ática,
2012.
GOWDAK, Demétrio; MARTINS, Eduardo. Ciências Novo Pensar: Química e Física.
9 ano. - Manual do professor. 1. ed. São Paulo: FTD, 2012.
TRIVELLATO, José et al. Ciências, natureza e cotidiano. 9 ano - Manual do professor.
2. ed. São Paulo: FTD, 2012.
Plano de aulas 2
Introdução: A velocidade dos corpos em movimento sofre alterações tornando o
movimento mais rápido ou mais devagar. Nisto consiste a aceleração, a variação da
velocidade em função do tempo. Assim são descritos o movimento retilíneo
uniformemente variado e a queda livre.
Fonte: http://www.aulas-fisica-quimica.com/9f_09.html
Fonte: http://pontov.com.br/site/index.php/matematica-e-fisica/307-queda-livre-xna
Conteúdo Específico: Aceleração, MRUV, queda livre.
Duração: 3 aulas.
Objetivos:
Assimilar os conceitos de aceleração, MRUV e queda livre.
Compreender a relação entre aceleração e velocidade.
Assimilar as fórmulas apresentadas.
Interpretar e construir gráficos.
Assimilar as unidades de medida utilizadas.
Conteúdos: MRUV, queda livre, resistência do ar. Grandezas físicas - aceleração.
Métodos e Estratégias:
1. Inicia-se a aula conectando o assunto com as aulas anteriores (comentando,
por exemplo, novamente sobre a velocidade dos carros e, então, questionar se
essa velocidade poderia variar). Assim, começar a falar sobre a aceleração e
sua relação com a velocidade (MRUV). Confeccionar tabelas na lousa, e então
passar a fórmula da aceleração. Comentar sobre o freio de carros (aceleração
negativa).
2. Nesta aula, questionar sobre a velocidade de queda de diferentes objetos.
Explicar a relação disso com a aula passada (MRUV). Falar sobre a resistência
do ar, demonstrando a eles a diferença entre a queda de uma bola de papel
amassada e uma folha aberta. Comentar sobre o “vácuo” que existe em
corridas de carro.
3. Esta aula seria sobre a aceleração da gravidade. Pincelar rapidamente sobre a
gravidade, e então passar seu valor (atentar para a unidade de medida).
Comentar sobre o experimento de Galileu, e que dois objetos, de massas
diferentes, chegam ao mesmo tempo ao solo. Resolução de exercícios simples
sobre isso, e confecção de gráficos simples. Aplicação de exercícios para
resolver em casa.
Recursos didáticos:
Lousa. Folhas de papel.
Avaliação:
Correção dos exercícios aplicados na última aula.
Referências:
GEWANDSZNAJDER, Fernando. Projeto Teláris: Ciências. 1. ed. São Paulo: Ática,
2012.
GOWDAK, Demétrio; MARTINS, Eduardo. Ciências Novo Pensar: Química e Física.
9 ano. - Manual do professor. 1. ed. São Paulo: FTD, 2012.
TRIVELLATO, José et al. Ciências, natureza e cotidiano. 9 ano - Manual do professor.
2. ed. São Paulo: FTD, 2012.
Plano de aulas 3
Introdução: Força é uma ação que pode causar movimento. O resultado de uma força
depende da sua intensidade, direção e sentido, portanto, a força é uma grandeza
vetorial. Possui como unidade o Newton (N).
O cientista Isaac Newton sistematizou as relações entre força e movimento
através das 3 Leis de Newton: lei da inércia; Princípio Fundamental da Dinâmica; e
lei da ação e reação.
A lei da Inércia afirma que todo corpo que estiver em repouso ou em movimento, tende
a permanecer em seu estado, a não ser que seja sobre ele aplicado algum tipo de
força.
O Princípio Fundamental da Dinâmica diz que a força é diretamente proporcional ao
produto da aceleração de um corpo pela sua massa. F=m.a
A Lei da Ação e Reação mostra que toda a força de ação recebe uma força de reação
com mesmo módulo e sentido oposto ao da lei que foi aplicada.
http://www.aulas-fisica-quimica.com/9f_14.html
Conteúdo Específico: Força, tipos de força e Leis de Newton.
Duração: 3 aulas
Objetivos:
Compreender que existem diferentes tipos de força e suas diferentes formas de ação.
Entender a aplicação das 3 Leis de Newton.
Associar as Leis de Newton a eventos do dia a dia.
Conteúdos: Força, inércia e leis de Newton.
Métodos e Estratégias:
1. Questionar sobre o que seria a força, e o que ela alteraria nos corpos, quando
aplicada. Falar sobre ela ser uma grandeza vetorial, sobre a sua unidade de
medida (newton) e sobre o dinamômetro. Comentar sobre a orientação da
grandeza (mesma direção; mesma direção e sentidos opostos; direções
diferentes).
2. Nesta aula, levantar a questão do acidente de carro; de quando vamos para
frente no ônibus quando o mesmo freia, e abordar sobre a inércia. Enunciar a
primeira lei de Newton.
3. Já nesta etapa, conectar sobre o que foi falado na primeira aula (sobre as
causas de uma força aplicada num corpo), enunciando a segunda Lei de
Newton. Mostrar a fórmula e aplicá-la num exercício. Tentar mostrar o que
acontece quando um dos valores se mantém constante, na fórmula. Explicar
sobre a unidade de medida.
4. Na última etapa, questionar a eles o que pensam sobre ação e reação. Com o
auxílio da lousa e do livro didático, fazer esquemas para representar a interação
entre dois corpos. Enunciar a terceira lei de Newton. Enfatizar que essas forças
estão atuando sempre em corpos diferentes (não se anulando). Comentar
sobre a decolagem de um foguete e sobre o ato de andar. Aplicar exercícios
para casa.
Recursos didáticos:
Lousa.
Avaliação:
Correção dos exercícios aplicados na última aula.
Referências:
GEWANDSZNAJDER, Fernando. Projeto Teláris: Ciências. 1. ed. São Paulo: Ática,
2012.
GOWDAK, Demétrio; MARTINS, Eduardo. Ciências Novo Pensar: Química e Física.
9 ano. - Manual do professor. 1. ed. São Paulo: FTD, 2012.
TRIVELLATO, José et al. Ciências, natureza e cotidiano. 9 ano - Manual do professor.
2. ed. São Paulo: FTD, 2012.
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php