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Átomo
Breve introdução à evolução dos modelos do átomo, abordando de maneira
mais detalhada o modelo padrão.
Objetivos

Mostrar a evolução histórica dos modelos.

Mostrar a necessidade de um conhecimento mais aprimorado.

Introduzir a Física Moderna
Recursos didáticos

Cópia de alguma matéria de revista ou internet sobre o Bóson de Higgs
e o LHC.
Sugestões de trabalho
1. Para mensurar o conhecimento prévio de seus alunos, questione-os: “O que é
um átomo?”, “De que é feita a matéria?”.
2. Após obter as respostas, explique aos alunos que o modelo de matéria possui
uma estrutura fundamental, base para a formação de tudo à nossa volta. Essa
ideia nasceu das discussões de Leucipo e Demócrito, ainda na Grécia, em torno
de 2500 anos atrás. Tal proposta consistia em um pensamento indutivo, na
qual tudo que fosse matéria poderia ser dividido até uma entidade básica. Essa
unidade seria chamada por eles de átomo, algo que pode ser traduzido como
“não divisível".
3. Inicie uma discussão sobre os motivos pelos quais seria interessante conhecer a
estrutura da matéria, seu desenvolvimento tecnológico e suas aplicações na
vida humana.
4. Apresente o histórico da evolução dos modelos atômicos e sobre a física das
partículas elementares.
5. Exemplifique sobre o modelo-padrão:
Rutherford descobriu que o átomo teria uma estrutura de distribuição das cargas
como se fosse um sistema planetário, na qual teríamos o núcleo (denso e positivo)
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comparado com o Sol (ou qualquer outra estrela) e os elétrons (negativos) com os
planetas (por exemplo, a Terra). Neste ponto, existia uma discussão importante entre
os cientistas intrigados: o fato de ser estável e unido, apesar das cargas positivas do
núcleo e como o elétron negativo não era atraído ao núcleo devido a força elétrica.
Segundo Niels Bohr os elétrons teriam apenas algumas trajetórias possíveis, sendo
que nas trajetórias não perderiam energia. Além disso, nem todas as regiões do
entorno do núcleo poderiam ser usadas para essas rajetórias.
Essa nova descoberta levou a novas e intensas pesquisas sobre o assunto, com
investimentos cada vez maiores em máquinas que fossem capazes de acelerar átomos
e elétrons e causarem colisões poderosas, que mostram a estrutura, até agora,
desconhecida da matéria.
Chegou-se assim, ao início do que hoje é denominado modelo padrão de átomos,
com sua principal figura de descobertas, o LHC. Recentemente foi confirmada a
existência de sua última estrutura que completou o modelo-padrão, o Bóson de Higgs,
mais famoso por seu apelido “partícula de Deus”.
Atividade
Promova um debate com seus alunos sobre as possibilidades que ainda podem
ser usadas em um futuro próximo e distante, com as descobertas que já temos e o que
ainda pode ser feito para melhorar o modelo.
Peça aos alunos que pesquisem um dos temas levantados em sala, para que,
em uma segunda aula, seja possível a discussão dessas aplicações e suas interferências
na sociedade.
Experimento
Para entender melhor como ocorreu o Big Bang, você poderá propor um
experimento onde o aluno poderá perceber que apesar de pequena, uma mesma
explosão pode lançar objetos a distâncias diferentes.
Assim entenderão porque corpos celestes estão distribuídos no Universo.
Material: bexiga grande e pedaços pequenos de papel.
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Procedimento: Coloque os pedaços de papel na bexiga. Encha-a até estourar.
Faça a análise no resultado retomando o assunto trabalhado em aula.
Sugestões de links
Como
funciona
o
Bóson
de
Higgs.
Disponível
em
<http://www.youtube.com/watch?v=MD8kl_PVZA8.>. Acessado em 14 ago. 2014.
Big Bang: A Grande Explosão e teoria do nascimento do Universo. Disponível em
<http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/big-bang-a-grande-explosao-e-teoriado-nascimento-do-universo.htm>. Acessado em 14 ago. 2014.
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