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Guia do Professor
Vídeo
Os Curiosos - Forças e
Movimentos
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Guia do Professor – Vídeo – Os Curiosos - Forças e Movimentos - Versão 1.1
IBTF - Projeto Acessa Física - Atualizado em outubro de 2010
Projeto Financiado pelo MEC - Ministério da Educação e pelo MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia
- Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons - © 2010 – MEC e MCT
Ficha de Catalogação
Tema: Forças e Movimentos
Tempo de duração do vídeo: aprox. 10 minutos.
Tempo sugerido/previsto para utilização do vídeo: 1 aula de 50 minutos.
Pré-requisitos:
Vetores;
Conceitos de velocidade e aceleração;
Estudo dos movimentos.
Objetivos da atividade:
Compreender o conceito de força e sua relação com o movimento;
Compreender os princípios da lei de Ação e Reação;
Analisar a força de atrito em diferentes superfícies.
Introdução
Caro professor, este vídeo foi desenvolvido visando a discutir e problematizar,
com os alunos do ensino médio, o tema força e movimento.
Esse tema é muito comum para o professor do Ensino Médio, pois utiliza
diagramas de força para determinar grandezas do movimento como aceleração
e velocidade, partindo da análise das forças presentes em cada parte do
sistema.
Ainda que extensamente presente no cotidiano e discutido em sala de aula,
muitos alunos têm dificuldade em compreender, por exemplo, que empurramos
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o chão para trás ao andar.
Por isso, acreditamos que o vídeo seja um excelente meio de comunicação
integrador e motivador para os alunos. Visto que ele aproxima a sala de aula do
cotidiano, das linguagens de aprendizagem e comunicação da sociedade, assim
como também introduz novas questões no processo educacional.
Mas afinal, o que põe um foguete em movimento?
Após assistir ao vídeo, o aluno será capaz de entender algumas características e
propriedades interessantes de força e movimento, através de situações
vivenciadas pelas equipes vermelha e azul.
O vídeo irá propor situações inusitadas e curiosas do cotidiano, visando a
auxiliar o aluno a compreender o tema força e movimentos.
A equipe vermelha vai mostrar o princípio da ação e reação através de um jogo,
no qual o objetivo é arremessar diferentes objetos, se deslocando o mínimo
possível, em uma pista de patinação no gelo, conforme ilustrado na figura 1.
Já a equipe azul vai verificar a 3ª Lei de Newton em uma corrida de carrinhos
de controle remoto, em diferentes solos, conforme ilustrado na figura 2.
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E no último desafio, as duas equipes farão uma disputa de força e movimento
num animado cabo-de-guerra (figura 3), verificando a 3ª Lei de Newton, que
afirma que a toda ação corresponde uma reação de igual intensidade e sentido
contrário.
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Dicas para utilização do vídeo
Os vídeos do projeto “Acessa Física” foram desenvolvidos pensando em
problematizar situações físicas presentes no cotidiano dos alunos. Em cada
episódio, alguns jovens curiosos resolvem problemas e/ou vivenciam situações
inusitadas e curiosas, instigadas inicialmente por um professor de Física.
Todas as mídias têm por objetivo ser um meio de comunicação integrador e
motivador para os alunos. No entanto, a maneira como você, professor, irá
utilizá-lo pode variar.
O vídeo pode ser motivador – Nesse caso o professor poderá utilizá-lo antes da
discussão e explicação do tema do vídeo. As tramas podem ser utilizadas para
introduzir um novo assunto, já que objetivam despertar a curiosidade e
motivação para o tema a ser discutido.
Ou, o vídeo pode ser demonstrativo – Nesse caso deverá ser utilizado após a
discussão e explicação do tema do vídeo. O professor pode optar em abordar e
explicar a temática em questão antes de sua utilização, e assim a mídia ajudará
a mostrar e levantar novas questões referentes às explicações e discussões já
vividas em sala.
Há também a possibilidade do vídeo ser utilizado como suporte de ensino –
Nesse caso pode ser usado durante a explicação do professor, não antes ou
depois. As tramas podem ser utilizadas para responder questões, assim como
para levantar outras.
Todos os vídeos têm duração de aproximadamente 10 minutos, mas é
importante que o professor se prepare e planeje suas aulas da melhor maneira
visando cumprir os seus objetivos específicos de ensino, levando em
consideração o tempo previsto para execução da atividade e discussão da
temática.
É importante destacar também, que cada turma reage de uma maneira frente à
exibição dos vídeos, o guia do professor traz algumas sugestões de como
utilizar e também se preparar para a aplicação da peça, dá subsídios para
questões prévias e desafios interessantes para que essa atividade atenda o
propósito para a qual você, professor, planejou.
Leia atentamente o guia a seguir, assista ao vídeo proposto e boa atividade a
todos!
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Sinopse
Essa atividade irá abordar o tema força e movimento, que são dois fenômenos
básicos que movem o mundo.
A discussão inicial é em torno do questionamento que se refere ao que põe um
foguete em movimento.
Para entender melhor o assunto, o físico explica, através da 3ª Lei de Newton,
como um foguete é colocado em movimento.
A equipe vermelha demonstra que toda ação tem uma reação ao arremessarem
bolas de diferentes massas e tamanhos sobre uma plataforma móvel (uma
placa de granito sobre o gelo).
Já a equipe azul, em uma pista de patinação, disputa uma corrida com
carrinhos de controle remoto: um carrinho no gelo e outro em piso de borracha.
Em um segundo momento, o físico vai explicar melhor a 3ª Lei de Newton e
comentar os experimentos realizados pelas duas equipes.
Para finalizar, o físico propõe um ultimo desafio, as duas equipes farão uma
disputa de força e movimento num animado cabo-de-guerra.
Preparação
Antes da exibição do vídeo, sugerimos a você, professor, que:
Assista ao vídeo antes para conhecê-lo. É importante assistir atentamente ao
material. Atente-se para as questões e situações levantadas. Cheque a
qualidade da cópia e deixe a mídia preparada no ponto exato para a exibição.
Informe aos alunos somente aspectos gerais do vídeo (autor, duração, tema).
Não interprete, nem antecipe as questões que serão tratadas no vídeo para que
ele não se torne mera demonstração de assunto já discutido. Deixe que cada
um possa fazer a sua leitura.
Sem antecipar as situações do vídeo, pode instigar os alunos a pensarem sobre
o tema da atividade com questionamentos.
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1. Como é possível uma pessoa se deslocar para frente ao caminhar?
Resposta: Conforme a 3º Lei de Newton: “A toda ação há sempre uma reação
oposta e de igual intensidade, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o
outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.” Nesse caso, quando uma
pessoa caminha sobre uma superfície, ela é direcionada para frente graças à
força que ela aplicou sobre o chão. É a reação da força aplicada para trás (ao
empurrar o chão) que faz a pessoa movimentar-se para frente.
2. O que acontece com um corpo livre da ação de qualquer força?
Resposta: Temos que considerar duas situações, na primeira um corpo parado
ou em repouso: se nenhuma força atua em um corpo em repouso, ele continua
em repouso. Na segunda, o corpo em movimento: se nenhuma força atua sobre
um corpo em movimento, ele continua em movimento retilíneo uniforme (MRU).
Como não há nenhuma força atuando sobre ele, sua velocidade não sofre
nenhuma alteração, portanto, MRU.
3. Por que um jogador de futebol ao chutar a bola tem seu pé recuado
para trás?
Resposta: Ao chutar uma bola, os pés aplicam uma força sobre a mesma. A
força de reação da bola age sobre o pé do jogador. Com isso, o pé experimenta
uma força de recuo ou para trás, quase que instantaneamente.
4. Por que é tão difícil separar dois copos de vidro encaixados um no
outro se o vidro é tão liso?
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Resposta: Como os copos são lisos, há formação de muitos pontos de solda,
por isso fica muito difícil separar os copos de vidro encaixados.
5. Como objetos
horizontal?
se
mantêm
em
repouso
sobre
uma
superfície
Resposta: Ao colocarmos um objeto sobre uma superfície, haverá uma
tendência a comprimí-la. A superfície exercerá uma força de reação sobre o
objeto (dita normal), procurando mantê-lo em equilíbrio.
As questões acima são suficientes para iniciar uma discussão sobre força e
movimento, entretanto, sua contextualização com o cotidiano é indispensável.
Não se preocupe, nesse momento da atividade, em encontrar respostas
corretas e únicas, mas em despertar as dúvidas e questionamentos sobre os
conceitos que serão abordados e desenvolvidos no vídeo.
O professor pode optar também por somente informar aos alunos o assunto
abordado e pedir que eles apresentem idéias e hipóteses sobre aquilo a que irão
assistir. Essas informações podem ser anotadas coletivamente ou
individualmente pelos alunos em um exercício de reflexão sobre “o que eu sei”.
Nessa atividade, os alunos poderão escrever o que sabem sobre o tema a ser
abordado.
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Durante a atividade
Atente-se para as cenas mais importantes e anote-as para uma posterior
discussão. É importante também observar as reações do grupo: como eles
reagem à exibição do vídeo. Se necessário, pause a exibição do vídeo para
esclarecer e discutir a(s) passagem(s) que julgar interessante(s).
Questão abordada no vídeo:
1. O que põe um foguete em movimento?
Resposta: Para subir, um foguete lança gases em alta velocidade em uma
direção. Isso provoca como reação uma força em sentido contrário, que faz com
que ele se movimente.
Um grande volume de gás é produzido à medida que o combustível é queimado.
Estes gases possuem massa e podem escapar apenas pelo orifício de saída da
câmara de combustão, o que implica, uma vez que saem com grande
velocidade, que possuam um grande momento linear. Os gases adquirem
momento linear graças a uma ação. A reação dá ao foguete um momento
linear, que é igual em intensidade e direção, mas em sentido contrário. Isto
implica que, como a massa do foguete é maior, a sua velocidade vai ser menor
que a velocidade dos gases de escape. É a câmara de combustão que faz com
que os gases saiam pela retaguarda do foguete, exercendo nestes uma força na
vanguarda da câmara de combustão, empurrando o foguete para frente,
enquanto o foguete empurra os gases em sentido oposto.
2. Comentários sobre o experimento da equipe vermelha – arremesso
de bolas de diferentes massas e tamanhos sobre uma plataforma
móvel (uma placa de granito sobre o gelo).
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Resposta: Geralmente, quando empurramos ou puxamos um objeto, passa a
atuar sobre ele outra força, a força de atrito (força que aparece toda vez que
um corpo tende a entrar em movimento). Ela varia conforme a superfície –
quanto maior o número de rugosidades da superfície, maior a força contrária ao
movimento do objeto (o mesmo ocorre quando ele tenta sair do repouso). São
forças microscópicas, que somadas criam uma força relevante.
Como surge do contato entre as superfícies, essa força vai depender apenas da
natureza dessas superfícies e da componente normal à superfície da força peso
do objeto. É por isso que é mais fácil empurrar um guarda roupa ou uma
cômoda sobre um piso encerado do que num cimentado: o piso encerado
produz "rugosidades" mais fracas que o cimentado.
No caso do jogo da equipe vermelha, foi a redução drástica da força de atrito
que possibilitou o movimento. A força que nossos amigos faziam ao arremessar
os objetos para frente provocava uma força contrária que os empurrava para
trás.
3. Comentários sobre o experimento da equipe azul - disputa de uma
corrida com carrinhos de controle remoto: um carrinho no gelo e
outro em piso de borracha?
Resposta: As forças de ação e reação possuem as seguintes características:
Possuem a mesma natureza, ou seja, são ambas de contato ou de campo;
São forças trocadas entre dois corpos;
Não se equilibram e não se anulam, pois estão aplicadas em corpos
diferentes.
A terceira lei é muito comum no cotidiano. O ato de caminhar e o lançamento
de um foguete são exemplos da aplicação dessa lei. Ao caminharmos, somos
direcionados para frente graças à força que nossos pés aplicam sobre o chão.
Os pneus do carrinho, quando giram, empurram o solo para trás, o que causa o
movimento deles para frente. No caso da pista de gelo, como o atrito é
pequeno, os pneus patinam e o carrinho não desenvolve a velocidade que
consegue desenvolver sobre o asfalto.
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Depois da atividade
Depois da exibição do vídeo, o professor pode rever os diálogos mais
importantes ou que considerar de difícil compreensão, ou, ainda, se necessário,
exibi-los uma segunda vez, chamando a atenção para determinados diálogos e
situações.
É importante que o grupo (professor e alunos) desenvolva uma discussão sobre
o vídeo, destacando questões, dúvidas e comentários sobre a mídia.
Pode-se também resgatar a dinâmica em que os alunos refletem e escrevem
inicialmente em uma folha, após a aula, sobre “o que aprenderam”, eles
escreverão sobre algo novo que tenham aprendido com o vídeo. Podem ainda
trocar a folha com os colegas para incentivar discussões.
Durante as discussões, ou mesmo durante a apresentação do vídeo, outras
passagens (típicas do cotidiano de jovens em idade escolar) podem ser
exploradas, como por exemplo:
1. Como um patinador encostado a uma parede consegue ganhar
impulso?
Resposta: Um patinador encostado a uma parede ganha impulso, isto é, ele se
acelera ao empurrar uma parede com as mãos. O resultado da reação da
parede é uma força que o habilita a qualquer aceleração.
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Avaliação
O vídeo tem uma linguagem própria, e para compreendê-la devemos ir além
das imagens e do som. Sugerimos como possibilidade de avaliação, um
momento em que os alunos opinem e comentem a atividade. O professor pode
solicitar aos alunos que relatem o conteúdo em sala de aula discutindo:
1. O que chamou mais a atenção (imagem/som/palavra)?
2. Quais os assuntos citados no vídeo? Faça um comentário sobre um desses
assuntos.
3. Dê exemplos de outras aplicações no cotidiano, do tema tratado no vídeo.
Uma outra proposta de avaliação é pedir para os alunos produzirem seu próprio
vídeo, discutindo os assuntos tratados no vídeo assistido por eles.
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Atividades complementares
Software do Projeto Acessa Física – Lançamento de projéteis.
Áudio do Projeto Acessa Física – Força centrípeta.
Áudio do Projeto Acessa Física – Ação e Reação.
Para saber mais
GASPAR, A. Física Volume Único, 1°Edição – São Paulo: Ed. Ática, 2008.
PENTEADO, Paulo César M., TORRES, Carlos Magno A. Física – ciência e
tecnologia. vol. 1. São Paulo: Moderna, 2005.
Máximo, A., Alvarenga, B. Física. Volume Único. São Paulo: Editora Scipione,
1997.
GONÇANVES FILHO, Aureliano; TOSCANO, Carlos. Física e realidade. São Paulo:
Editora Scipione, 1997.
Z Bechler, Newton's physics and the conceptual structure of the scientific
revolution (Dordrecht, 1991).
Palavras-chave: força, movimento, 3º. Leis de Newton.
Links que abordam o assunto:
http://www.brasilescola.com/fisica/terceira-lei-newton.htm
Possui um texto que explica a terceira lei de Newton.
http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/3a_lei_de_newton/
Explica vários exemplos de aplicações no cotidiano da terceira lei de Newton.
http://fisica.cdcc.usp.br/Cientistas/IsaacNewton.html
Possui um texto que fala de história da Física, com ênfase em Isaac Newton.
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Créditos
Projeto Acessa Física
Instituição Executora IBTF - Instituto Brasileiro de Educação e
Tecnologia de Formação a Distância
Parceiros CDCC - Centro de Divulgação Científica e
Cultural – USP
IEA - Instituto de Estudos Avançados - São
Carlos – USP
Concepção de Linguagem Cao Hamburger
Concepção e Revisão de Prof. Carlos Alfredo Argüello
Roteiros Prof. Dietrich Schiel
Prof. Yvonne Primerano Mascarenhas
Prof. Carolina Rodrigues de Souza
Prof. Paulo Roberto Mascarenhas
Prof. Márcio Leandro Rotondo
Prof. Naylor Ferreira de Oliveira
Prof. Ana Aleixo Diniz
Prof. Felipe Castilho de Souza
Prof. Herbert Alexandre João
Carolina Codá
Coordenador Pedagógico Hamilton Silva
Apresentação Professores – Márcio Miranda e Luis Nunes
Patrícia – Bruna P. dos Santos
Marina – Yasmim Karina Reis
Marcelo – Thomas Canton Miranda
Jana – Natália Belasalma
Edu – David Narciso
Jonathan – Renato Capella
Livia – Zoe Yasmine Miranda Sá Dall’igna
Luize – Ana Carolina Garbuio
Pietro - Bruno Garbuio
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Iara – Letícia Ferreira
Maurício – Lauro De Paiva Pirolla
Fernanda – Nicole Santaella
Carol – Andressa Barbosa C. Gomes
Bruno – Lucas Matsukura
Caio – Wesley Soalheiro de Souza
Pedro – Victor Casé de Souza Oliveira
Beto – Renato Augusto G. Rodrigues
Renata – Luiza Campos Martins
Felipe – Adans Paulo
Paulo – Rafael Augusto Montassier
Direção Glauco M. de Toledo
José Pinotti
Julio Peronti
Carlos Henrique Branco
Wagner Netto
Produção Danny Santos
José Pinotti
Paulo Mascarenhas
Taciana Previero
Wagner Netto
Roteiros Claudio Ferraraz Jr.
Francisco R. Belda
Glauco M. de Toledo
Luiz Salles
Renato Capella
Roger Mestriner
Direção de Fotografia Adriano S. Barbuto
Fabio Tashiro
Edição e Finalização Danny Santos
Elói Beltrami Doltrário
Fernando Rodrigues
Ivan M. Franco
Rodrigo Pio
Animação 3D André Fonseca Silva
Som Direto Wagner Netto
Adans Paulo
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Sound Designer Alexey Rodrigo
Adans Paulo
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