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v.29 n.5 2018

Programa de Pós-Graduação em Ensino de FísicaUFRGS

FORMAÇÃO INICIAL E CONTINUADA DE PROFESSORES EALUNOS DE ENSINO MÉDIO NOS LABORATÓRIOS DE FÍSICA

Camila WerleMara Fernanda Parisoto

Valdir Rosa

ISSN 2448-0606

Textos de Apoio ao Professor de Física, v.29 n. 5, 2018. Instituto de Física – UFRGS

Programa de Pós – Graduação em Ensino de Física Mestrado Profissional em Ensino de Física

Editores: Marco Antonio Moreira Eliane Angela Veit

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Setor Técnico da Biblioteca Professora Ruth de Souza Schneider

Instituto de Física/UFRGS

W489f Werle, Camila Formação inicial e continuada de professores e alunos de ensino médio nos laboratórios de física / Camila Werle, Mara Fernanda Parisoto, Valdir Rosa – Porto Alegre: UFRGS, 2018.

135 p.; il. (Textos de apoio ao professor de física / Marco Antonio Moreira e Eliane Angela Veit, ISSN

2448-0606; v. 29, n. 5)

1. Formação de professores 2. Ensino de física 3.

Ensino médio I. Werle, Camila II. Parisoto, Mara Fernanda III. Rosa, Valdir IV. Título V. Série.

TEXTOS DE APOIO AO PROFESSOR DE FÍSICA – IF-UFRGS – Werle et. al.

3

Prefácio

Vivemos em novos tempos. Há quem diga que este é o tempo das tecnologias digitais, pois

elas estão em todas as partes e nas mãos das pessoas de diferentes idades, raças ou religiões. Com

a invasão desses aparatos eletrônicos em todos os ramos da sociedade, inclusive na educação, há a

necessidade de pararmos e pensarmos em “novas” metodologias educacionais onde os professores

possam utilizar a tecnologia disponível para motivar e cativar os alunos a aprenderem. E onde podemos

buscar novas ideias para serem utilizadas na sala de aula? Que novas estratégias podemos utilizar na

sala de aula para motivar nossos alunos para que alcancem a aprendizagem?

O presente trabalho tem a intenção de contribuir com algumas respostas a estes

questionamentos, direcionado principalmente aos professores que lecionam a disciplina de Física no

Ensino Médio. Assim, o livro foi elaborado por capítulos onde os graduandos do curso de Licenciatura

em Ciências Exatas descrevem o planejamento e a realização de suas aulas com temas variados de

Física, utilizando recursos diversificados como, por exemplo, Clickers, simuladores computacionais,

materiais de laboratório e metodologias ativas. As atividades realizadas foram descritas de forma que

possam ser interpretadas e reproduzidas com facilidade para aqueles que desejarem aplicá-las em sua

sala de aula.

Acredito que todos os professores que reproduzirem as atividades aqui descritas em suas

escolas, irão desenvolver nos alunos um novo olhar às Ciências, principalmente, no ensino de Física.

Prof. Dr. Valdir Rosa


4


5

SUMÁRIO

Resumo....................................................................................................................................................9

Apresentação ....................................................................................................................................... 11

Justificativa ....................................................................................................................................... 11

Objetivos .......................................................................................................................................... 12

Metodologia das aulas .................................................................................................................. 13

Avaliação .................................................................................................................................. 14

Referências Bibliográficas .................................................................................................... 15

Capítulo 1: Mecânica, Gráficos e Energia ........................................................................................ 17

Resumo ............................................................................................................................................ 17

1.1 Contexto ..................................................................................................................................... 17

1.2 Descrição das aulas ................................................................................................................... 17

Primeiro encontro ..................................................................................................................... 20

Segundo encontro .................................................................................................................... 25

Terceiro encontro ...................................................................................................................... 29

Quarto encontro ........................................................................................................................ 34

Quinto encontro ........................................................................................................................ 37

1.3 Resultados.................................................................................................................................. 38

1.4 Referências ................................................................................................................................ 40

Capítulo 2: Física Forense .................................................................................................................. 41

Resumo ............................................................................................................................................ 41

2.1 Contexto ..................................................................................................................................... 41


2.3 Resultados.................................................................................................................................. 45

2.4 Referências ................................................................................................................................ 50

Capítulo 3: Campeonato de minifoguetes ........................................................................................ 51

Resumo ............................................................................................................................................ 51

3.1 Contexto ..................................................................................................................................... 52


3.3 Resultados.................................................................................................................................. 53

3.4 Referências ................................................................................................................................ 54


6

Capítulo 4: Colisões Elásticas e Inelásticas .................................................................................... 57

Resumo ............................................................................................................................................ 57

4.1 Contexto ..................................................................................................................................... 57


4.3 Resultados.................................................................................................................................. 62

4.4 Referências ................................................................................................................................ 67

Capítulo 5: Física dos super-heróis .................................................................................................. 69

Resumo ............................................................................................................................................ 69

5.1 Contexto ..................................................................................................................................... 69


5.3 Resultados.................................................................................................................................. 73

5.4 Referências ................................................................................................................................ 76

Capítulo 6: Como identificar a composição dos materiais? .......................................................... 77

Resumo ............................................................................................................................................ 77

6.1 Contexto ..................................................................................................................................... 77


6.3 Resultados.................................................................................................................................. 80

6.4 Referências ................................................................................................................................ 81

Capítulo 7: A física na música ........................................................................................................... 83

Resumo ............................................................................................................................................ 83

7.1 Contexto ..................................................................................................................................... 83


7.3 Resultados.................................................................................................................................. 84

7.4 Referências ................................................................................................................................ 88

Capítulo 8: Eletromagnetismo............................................................................................................ 89

Resumo ............................................................................................................................................ 89

8.1 Contexto ..................................................................................................................................... 89


8.3 Resultados.................................................................................................................................. 91

8.4 Referências ................................................................................................................................ 92


7

Capítulo 9: Introdução à Eletrostática .............................................................................................. 93

Resumo ............................................................................................................................................ 93

9.1 Contexto ..................................................................................................................................... 93


9.3 Resultados.................................................................................................................................. 94

9.4 Referências ................................................................................................................................ 95

Capítulo 10: Eletricidade estática e suas aplicações ..................................................................... 97

Resumo ............................................................................................................................................ 97

10.1 Contexto ................................................................................................................................... 97

10.2 Descrição das aulas ................................................................................................................. 97

10.3 Resultados.............................................................................................................................. 103

10.4 Referências ............................................................................................................................ 103

Capítulo 11: A física por trás dos raios .......................................................................................... 105

Resumo .......................................................................................................................................... 105

11.1 Contexto ................................................................................................................................. 105

11.2 Descrição das aulas ............................................................................................................... 105

11.3 Resultados.............................................................................................................................. 108

11.4 Referências ............................................................................................................................ 111

Capítulo 12: A Física por trás dos transformadores ..................................................................... 113

Resumo .......................................................................................................................................... 113

12.1 Contexto ................................................................................................................................. 113


12.3 Resultados.............................................................................................................................. 118

12.4 Referências ............................................................................................................................ 118

Capítulo 13: Eletrodinâmica ............................................................................................................. 119

Resumo .......................................................................................................................................... 119

13.1 Contexto ................................................................................................................................. 119


13.3 Resultados.............................................................................................................................. 122

13.4 Referências ............................................................................................................................ 125


8

Capítulo 14: Avaliação do projeto ................................................................................................... 127

Resumo .......................................................................................................................................... 127

14.1 Avaliação da Equipe pela professora ..................................................................................... 127

14.2 Avaliação dos docentes ......................................................................................................... 127

14.3 Avaliação dos alunos ............................................................................................................. 131

14.4 Conclusão............................................................................................................................... 133

14.5 Referências bibliográficas ...................................................................................................... 134

Capítulo 15: Considerações finais ................................................................................................... 135


9

Resumo

Os laboratórios de Física da UFPR foram utilizados para formação inicial e continuada de

professores e ensino de alunos do Ensino Médio, com intenção de integrar tais atividades com práticas

lúdicas e tecnologias digitais educacionais aplicadas ao Ensino de Física como, por exemplo, o uso do

sistema de votação interativa. Com a utilização desse sistema interativo, pôde-se fazer avaliações

formativas que automaticamente foram armazenadas e puderam ser utilizadas para pesquisas em

Ensino de Física. O projeto veio ao encontro da atual pesquisa desenvolvida na UFPR, intitulada

“Análise e desenvolvimento de metodologias e ferramentas para reduzir as taxas de evasão e retenção

e aumento de alunos nos cursos na área de Ciências Exatas”, tendo em vista que os alunos no curso

de licenciatura em Ciências Exatas, matriculados na disciplina de Introdução a Física, foram também

professores nessas atividades e puderam aplicar os conhecimentos aprendidos na disciplina durante

as atividades de extensão. A teoria basilar do projeto teve suporte na Techonogogical Pedagogical

Content Knowledge – TPACK (Conhecimento Tecnológico Pedagógico de Conteúdo), no qual orientou

os acadêmicos em formação a compreender, descrever e utilizar os tipos de conhecimentos

necessários para a prática pedagógica com a utilização de tecnologias digitais. Para a análise dos

dados obtidos pelos acadêmicos durante a realização das atividades práticas com os estudantes do

Ensino Médio, e na intenção de articular a pesquisa, o ensino e a extensão, foram utilizadas a análise

de conteúdo de Bardin e a pesquisa quantitativa. A proposta que originou esse livro também atendeu

aos alunos que participam do Cursinho Pré-Vestibular Comunitário, outro projeto de extensão da UFPR.

Os professores do Ensino Médio de Física foram convidados a participarem da elaboração e

implementação das aulas, auxiliando na formação continuada desses professores. Este livro tem como

principal objetivo apresentar aulas que integram atividades experimentais, atividades lúdicas,

sugestões de avaliação e tecnologias digitais com o intuito de que possam ser utilizadas por outros

professores em sua prática pedagógica.


10


11

Apresentação

A proposta que originou este livro visou contemplar um aspecto ainda em aberto na área de

Ensino de Física, relacionada diretamente com a formação inicial e continuada de professores para o

ensino de Ciências Exatas, no qual aborda atividades experimentais integradas a atividades lúdicas e

tecnologias digitais educacionais. Além disso, o fomento dessas atividades extensionistas da área da

educação e inclusão social, possibilitou maior estreitamento dos laços entre Universidade e

Comunidade, para permitir que, os alunos das licenciaturas da UFPR, pudessem estar em contato com

o meio no qual atuarão após sua formação. O Projeto teve como princípio norteador a

interdisciplinaridade entre as ações previstas, bem como o princípio da indissociabilidade entre Ensino,

Pesquisa e Extensão (TAUCHEN, 2009), e envolveu graduandos do curso de Ciências Exatas,

professores da UFPR e do Ensino Médio, técnicos administrativos, alunos do Ensino Médio.

Compreende-se que a interdisciplinaridade transcende o modo tradicional de se pensar o fazer

científico e, colabora para a construção de uma nova maneira de fazer ensino, pesquisa e extensão.

Atualmente, ao se levar em conta a paisagem social brasileira, as áreas da Ciência, Tecnologia e

Inovação tem se tornado um campo fundamental para promoção da igualdade social e do

desenvolvimento econômico. Por meio da alfabetização científica e da popularização das Ciências,

entendemos que é possível construir conceitos importantes para o fomento do pensamento científico,

bem como da carreira científica entre crianças e jovens.

Compreendemos que a participação ativa na sociedade requer a inclusão através de práticas

sociais que estejam vinculadas a divulgação e promoção da ciência e tecnologia (MOREIRA, 2006).

Ainda, a alfabetização científica pode ser considerada uma forma de potencializar o exercício da

cidadania por parte de todos os sujeitos envolvidos. Isso porque o conhecimento e a compreensão dos

processos científicos e tecnológicos são saberes legítimos e necessários para a configuração de um

país que cresce e se desenvolve. Por fim, este crescimento só será possível se apostarmos na

formação inicial e continuada dos professores que atuam nas áreas científicas. Este projeto, portanto,

visou a formação continuada do professor, bem como a inclusão social de adolescentes por meio da

popularização do conhecimento científico e de atividades práticas lúdicas e tecnologias digitais

educacionais, visando o surgimento de aprendizagem significativa a parti de metodologias ativas.

Justificativa

O município de Palotina, onde está sediado o curso de Licenciatura em Ciências Exatas da

UFPR – setor Palotina, é bastante recente pois ainda não atingiu os 60 anos de emancipação política.

Até bem pouco tempo, os projetos de educação desenvolvidos dependiam de professores formados

em outras regiões do estado ou país, uma vez que não havia nenhum curso de formação de professores

sediado na cidade. Nos últimos três anos, iniciaram-se as atividades dos cursos de Licenciatura em

Computação, Licenciatura em Ciências Biológicas e Licenciatura em Ciências Exatas que, este último,

oferece habilitação em Física, Matemática e Química. Um grande desafio que necessita ser superado,

para que se possam formar bons professores, é a qualidade profissional do aluno recém-ingresso nas


12

licenciaturas. As escolas e professores, tanto da rede pública quanto privada, tem envidado esforços

para melhorar a qualidade da formação oferecida aos jovens, mas a carência de eventos e

oportunidades culturais e intelectuais têm sido um empecilho. Esse marasmo acadêmico tem sido

notadamente intenso na área de Ciências da Natureza e Matemática. A comprovação vem pelos

resultados do ENEM de 2015 e 2016 nos quais percebe-se que as pontuações médias dos estudantes

do Ensino Médio em Palotina é a mais baixa nestas duas áreas.

Essa dificuldade não é exclusiva da cidade de Palotina, podendo ser percebida em todo o

país. Considera-se que esse constrangimento está intimamente relacionado à ausência de uma

proposta eficiente de alfabetização científica. Em solo brasileiro, são escassos os dados e os estudos

a respeito desse assunto. Em um levantamento com mais de 90 professores na Inglaterra, Millar (2011)

descreveu a percepção por parte dos professores de que uma ênfase em alfabetização científica em

sala de aula ajuda a promover, de forma marcante, o interesse e a participação dos alunos. As

atividades de extensão têm um forte vínculo com essa ênfase pois desperta a motivação para a

aprendizagem dos jovens, tanto dentro quanto fora da sala de aula. Até aqui, já foram desenvolvidas

atividades de extensão pelos professores do curso de Licenciatura em Ciências Exatas da UFPR, nas

áreas de Matemática, Física, Química e Educação, para atingir não apenas os jovens, mas também,

os professores do município e região. Como exemplo dessas atividades, pode-se citar a Feira de

Ciências e Tecnologia de Palotina, os cursos de formação continuada, as apresentações de

experimentos de Física e Química, bem como a divulgação dos cursos de Licenciatura em eventos da

cidade, cursos de reforço em Matemática Básica e assessoria no uso de laboratórios didáticos de Física

e Química. O envolvimento de todas as áreas do conhecimento disponíveis no curso de Licenciatura

em Ciências Exatas, que além das três áreas específicas, conta também com um núcleo da área da

Educação com o grupo de docentes da área Biológica e Computação. A interdisciplinaridade é

essencial, uma vez que a melhoria na qualidade de ensino não pode ficar restrita a uma ou duas áreas

de conhecimento, mas ao conjunto das áreas educacionais.

É necessário buscar uma integração não apenas dos esforços, mas também dos conceitos e

ideias. Segundo Fazenda (1999), a realização de atividades interdisciplinares requer desde o início, o

reconhecimento das competências, possibilidades e limites de cada disciplina e de seus agentes. Só

assim é possível o apoio e valorização mútuos necessários para o desenvolvimento da proposta em

parceria. Além da integração entre diferentes disciplinas, também buscou-se envolver os professores

de Física das escolas do Ensino Básico na elaboração das propostas.

Objetivos

O projeto que forneceu base para a construção do livro é baseado nos seguintes objetivos:

Geral: Fomentar e consolidar ações que visam melhorar a qualidade do ensino e da

aprendizagem de Física.

Específicos: Formar continuamente professores de Física para atuarem com atividades

experimentais, lúdicas e com tecnologias digitais aplicadas à educação; Melhorar a formação inicial de

estudantes do curso de Licenciatura em Exatas que atuarão nas oficinas; Incentivar os licenciandos em

Exatas a opção pela habilitação em Física; Instigar que alunos do Ensino Médio aprendam melhor


13

Física, com intenção de obterem melhores colocações no vestibular e ENEM e possam, ao conhecer

melhor a Física, optarem por cursos na área das Ciências Exatas, principalmente, pela Licenciatura em

Exatas; Aproximar a Universidade e a Escola; Articular laboratório em Ensino de Física e avaliação

realizada a partir da Instrução por Pares; Utilizar o laboratório para melhorar a Feira de Ciências e os

escores na Olimpíada Brasileira de Física; Diminuir evasão, reprovação e retenção dos alunos que

cursam licenciatura em Ciências Exatas.

Metodologia

Metodologia de trabalho: Os alunos matriculados na disciplina de Introdução a Física

escolhem um tema que abordarão com os alunos do Ensino Médio, relacionado com os conteúdos da

disciplina. Os graduandos fazem um pré-teste (teste diagnóstico) visando identificar quais são os

conhecimentos prévios dos alunos e um pós-teste, para verificar se há indícios de aprendizagem

significativa. Quando identificado ausência de conhecimentos prévios ou subsunções equivocadas,

planejou-se formas de sanar tais dificuldades, para favorecer desse modo, a constituição do professor

pesquisador.

Além disso, eles prepararam uma lista de exercícios de vestibular e do ENEM, os quais

entregaram aos alunos para trabalho extraclasse. Os graduandos recolheram, corrigiram e devolveram

aos alunos essas listas de exercícios. Antes de entregarem essas listas resolveram todos os exercícios,

de modo a saberem mais o conteúdo.

Durante o andamento do projeto, foram elaboradas questões conceituais pelos graduandos

com a intenção de avaliar o conhecimento conceitual dos alunos participantes. As questões foram

desenvolvidas a partir da Metodologia de Instrução por Pares. Após os graduandos prepararem as

atividades junto com o professor da UFPR e das escolas, foram realizadas aulas simuladas para um

grupo de estudos em ensino de Física, no qual houve a possibilidade de discussão para a sua melhoria.

Essas aulas foram gravadas com o intuito dos alunos se autoanalisarem e melhorarem a própria prática.

Essas atividades fizeram parte do relatório que foi entregue ao final da disciplina como parte da

avaliação. Assim, buscou-se articular pesquisa, ensino e extensão, visando também, articular

conhecimento tecnológico, pedagógico e do conteúdo, conforme sugere a metodologia TPCK (MISHRA

e KOEHLER, 2006), sintetizadas na Figura 1.


14

Figura 1: Síntese da metodologia TPCK.

(Fonte: Adaptado de MISHRA e KOEHLER, 2006, p.1025.)

Essas atividades ocorreram nos laboratórios de ensino de Física da UFPR e nos colégios,

dependendo da necessidade dos participantes. Os professores de Física do Ensino Médio

acompanharam seus alunos e favoreceram a troca de conhecimentos entre a escola e universidade e

a formação continuada dos professores de Física de Palotina.

Metodologia das aulas: Cada aula teve duração de duas horas. Essa foi dividida em duas

partes, a primeira foi com a integração entre atividades experimentais e novas tecnologias aplicadas

ao ensino de Física. A segunda de divulgação científica (atividade lúdica). A primeira começou e

terminou com um teste, seguindo de uma pergunta que foi resolvida durante a aula, após foi feito uma

breve explicação do conteúdo utilizando metodologias ativas de ensino-aprendizagem, após os alunos

trabalharam com os experimentos e houve discussão dos resultados, entrega de lista de exercícios de

vestibular e ENEM para os alunos fazerem extraclasse e pergunta a qual não foi respondida, de modo

a instigar a curiosidade dos mesmos. Na segunda parte será trazido atividades que envolvam física e

que eram curiosas, como "mágica", "caçadores de mitos" e experimentos lúdicos. A primeira atividade

durou em torno de uma hora e meia e a segunda meia hora.

Metodologia das pesquisas: a pesquisa desenvolvida pelos graduandos foi introdutória com

base na análise de conteúdo e pesquisa quantitativa, visando buscar conhecimentos prévios dos alunos

e indícios de Aprendizagem Significativa. Cabe destacar que o foco do presente livro não é na avaliação

inicial feita pelos graduandos, mas sim, descrever as atividades desenvolvidas para que outros

professores possam utilizá-las em suas práticas.

Avaliação

Avaliação dos alunos: resultado no pré-teste e pós-teste e na utilização da metodologia de

instrução por pares.

Avaliação dos graduandos: análise das aulas ministradas e relatório final que integrou a

pesquisa, ensino e extensão.


15

Avaliação da atividade: ao final foi aplicado um questionário e entrevista para a avaliação da

atividade a todos os envolvidos, de modo a identificar o que é necessário melhorar no projeto.

Os resultados sistematizados em publicações estão contidos no capítulo 15.

Referências Bibliográficas

EINSNER, E.W. (1981). On the differences between scientific and artistic approaches to qualitative

research. Educationa Researcher, 10(4), 5-9.

FAZENDA, Ivani. Práticas interdisciplinares na escola. 6ªed. São Paulo: Cortez, 1999.

FORPROEX - Fórum de Pró-Reitores de Extensão das Universidades Públicas Brasileiras/

CORRÊA, Edison J. (org.)/ Coordenação Nacional do FORPROEX. Extensão Universitária:

organização e sistematização. Belo Horizonte: Coopmed, 2007, p.44.

MILLAR, Robin. Twenty First Century Science: Insights from the Design and Implementation of a

Scientific Literacy Approach in School Science. International Journal of Science Education, v.28, iss. 13,

2006.

MISHRA, P., & Koehler, M. J. (2006). Technological pedagogical content knowledge: A framework for teacher knowledge. Teachers College Record, 108(6), 1017-1054.

MOREIRA, I. C. A inclusão social e a popularização da ciência e tecnologia no Brasil Inclusão Social,

v. 1, n. 2, 2006. Disponível em: <http://revista.ibict.br/inclusao/index.php/inclusao/article/view/29/50#>.

Acesso em: 26 fev. 2013.

TAUCHEN, G. O princípio da indissociabilidade universitária: um olhar transdisciplinar nas atividades

de ensino, pesquisa e extensão. 2009. Tese (doutorado) Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande

do Sul. Doutorado em Educação, 2009.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ. Setor Palotina. Coordenação do Curso de

Licenciatura em Ciências Exatas. Projeto Pedagógico do Curso de Ciências Exatas. Palotina, 2015.


16


17

Capítulo 1: Mecânica, Gráficos e Energia

Wesley Dias de Almeida

E-mail: [email protected]

Resumo

Devido à grande falta de profissionais das áreas das exatas, tanto por parte de licenciado,

bacharel, tecnólogo e técnicos e após breves pesquisas pode se detectar que resultado da evasão,

retenção e falta de interesse tanto por parte de graduandos de cursos da área como discentes do

Ensino Médio, como de iniciativa para buscar uma resolução para problemática relatada. A iniciativa

adotada foi a utilização de uma metodologia ativa com fins de uma maior participação de discentes em

conjunto com o docente, que difere da tradicional, pois visa a utilização de atividades estratégicas

(experimentos como atividade lúdica e integrada às aulas e com auxílio de ferramenta tecnológicas) e

sua viabilidade como forma de solução ou amenização em relação às problemáticas relatadas, e com

a utilização de atividades lúdicas e ferramentas tecnológicas, integradas ao tema das oficinas, buscou

suscitar a curiosidade epistemológica nos alunos levando ao interesse na área das exatas com ênfase

na física.

1.1 Contexto

Os encontros relatados a seguir visam quantificar e qualificar o método de ensino que integra

as atividades teóricas, experimental prática e lúdica, e atividades competitivas no formato de gincana

e com o auxílio de ferramentas tecnológicas com o uso no qual foram iniciadas no dia 10/07/2017 e

foram até o dia 14/07/2017 com carga horária de 20 horas ministradas pelo monitor Wesley Dias de

Almeida graduando do curso de Licenciatura em Ciências Exatas, que foram divididos em cinco

encontros que possuíam a seguinte estrutura básica :

Apresentação do sistema de aulas

Revisão do conteúdo da aula passada

Conteúdo teórico

Experimento sobre assunto da aula

Experimento lúdico

Atividade extra (gincana)

1.2 Descrição das aulas

Os temas trabalhados contavam com cinemática de uma dimensão, gráficos aplicado a

cinemática, cinemática de três dimensões, dinâmica, trabalho e energias potências. Ilustrado no

Quadro 01 e 02 pode se verificar a integração de todos as atividades segundo cada aula.


18

Dia Tema da

aula

Objetivo Pergunta instigante

da aula.

Experimento

integrado a aula

10/07

Movimento

em uma

dimensão

Entender as grandezas

que são relacionadas

em um movimento em

1D e suas

características.

Como medir a altura

utilizando um objeto

em queda?

Como medir o tempo

de reação utilizando

uma régua ?

Medindo a altura

indiretamente e tempo

de reação

11/07

Gráficos

aplicado a

cinemática

Inserir e obter dados

através de gráficos

aplicado a cinemática.

Podemos obter uma

medida de uma

grandeza sem ao

menos medi-los ?

Descobrir a

velocidade média e

espessura média

folha de papel

graficamente

12/07

Movimento

em duas e

três

dimensões

Entender os

movimentos em 2D e

3D e suas relações

É possível calcular a

velocidade projétil ?

Lançador de projéteis

13/07

Dinâmica

Entender o movimento

segundo as leis de

Newton

Como identificar a

composição de dois

materiais utilizando a

dinâmica ?

Coeficiente de atrito.

14/07

Trabalho e

Energia

Entender e relacionar

movimento e força

através do conceito de

energia e trabalho

A energia é perdida ou

transformada ?

Medir a velocidade

um objeto instantes

antes de tocar o chão.

E medir a gravidade

local.

Quadro 01: Relação da organização das aulas.

(Fonte: própria)


19

Dia Ferramenta

computacional

Pergunta instigante do

experimento.

Experimento

lúdico

Atividade para

competição

(gincana)

10/07

Clickers

O que é? e qual o efeito

do arco elétrico nos

materiais ?

Lâmpada de arco

elétrico

Questão de

vestibular.

11/07

SciDavis

Como as dançarinas de

balé fazem para

aumentar a velocidade

de rotação ?

Cadeira giratória

(Velocidade

angular e

momento de

inércia.)

Construção de

gráfico utilizando

sensor.

12/07

Pasco Scientific

O corpo pode conduzir

eletricidade?

O ar pode conduzir

eletricidade ?

Gerador de van

de Graaff

e garrafa de

leyden

.

------------

13/07

Phet https://phet.color

ado.edu/pt_BR/simulati

ons/category/physics/

motion

Como aumentar o

tempo do percurso de

um objeto?

Percurso/bolinha/

materiais de

escritório.

Percurso/bolinha/

materiais de

escritório.

14/07

Tracker

Qual visualizar a

trajetória da luz ?

Luz em

movimento.

Premiação das

atividades da

gincana

Quadro 02: Estrutura da organização das atividades e ferramentas integrada a aula

(Fonte: própria)

https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/category/physics/motion





20

Primeiro encontro

Teve como tema Cinemática com foco nos movimentos em uma dimensão e objetivo de

entender as grandezas que são relacionadas em e um movimento em uma dimensão e os movimentos

MRU e MRUV (Figura 01) contando com 18 alunos e seguinte estrutura:

Figura 01: Figura do slide contendo o tema e o objetivo no momento da aula.

(Fonte própria)

Na aula inicialmente foi aplicado um pré-teste no formato de um simulado para vestibular

no qual possuía 22 questões no qual os alunos tiveram uma hora e vinte minutos para

responderem (Figura 02 e 03).

Figura 02 e 03: alunos respondendo a o pré-teste.

(Fonte própria)

Logo após foi apresentado o tema e objetivo da aula (Figura 01) e explicado de forma

expositiva, o qual foi exposto de forma teórica os movimentos em uma dimensão e as equações que

os descrevem (Figura 04), posteriormente aplicado em dois experimentos, no primeiro mediram a sua


21

altura de forma indireta e compararam com a que possuíam (Figura 05, 06 e 07) e foram induzidos a

uma discussão sobre as forças dissipativas desconsideradas no modelo matemático utilizado.

Figura 04: Apresentação expositiva.

(Fonte própria)

Figura 05: Apresentando experimento aos alunos.

(Fonte própria)


22

Figura 06 e 07: alunos realizando experimento

(Fonte própria)

No segundo foi apresentado aos alunos o experimento no qual foi medido de forma indireta

o tempo de reação de cada aluno no qual foi discutido a influência do mesmo no experimento anterior

(Figura 08, 09 e 10).

Figura 08: Apresentação dos experimentos aos alunos

(Fonte própria)

Figura 09 e 10: Alunos realizando experimento.

(Fonte própria)


23

Posteriormente foi apresentado aos alunos exercícios do simulado, no qual foram coletados

os dados utilizando o recurso tecnológico Clicks para obter dados em tempo real e após conforme o

resultado da sala apresentou divergência considerável entre a respostas foi pedido que os alunos

discutirem entre eles de forma a convencerem que a alternativa que escolheram era correta e após foi

realizado nova votação (Figura 11) e foi passado a resolução passo a passo em conjunto com os

alunos.

Figura 11: quadro gerado pela ferramenta Clickers.

(Fonte própria)

Após deu início a parte experimental lúdica na qual foi perguntado aos alunos “O que é?

Qual o efeito do arco elétrico nos materiais? ”, discutido e apresentado o experimento com arco

elétrico entre dois grafites e discutido novamente (Figura 12 e 13) e aula foi encerrada com a gincana

na qual separado em grupos, e foi utilizado um exercício do vestibular (Figura 14).

Figura 12: Preparação do experimento.

(Fonte própria)


24

Figura 13: Realização do experimento.

(Fonte própria)

Figura 14: Alunos realizando atividade da gincana.

(Fonte própria)


25

Segundo encontro

Contou com a presença de 17 alunos, com o tema de gráficos aplicado a cinemática (Figura

15).

Figura 15: Slide contendo o tema da aula.

(Fonte própria)

Foi revisado os assuntos tratados na aula passada e respondido e discutido questões

utilizando a ferramenta Clickers (Figura 16).

Figura 16: Gráfico gerado pelo Clicker onde está sendo comparado a resposta antes e após os alunos

discutirem.

(Fonte própria)

Iniciado com tema, no qual foi explicado a importância e os princípios de construção como

elaboração da escala correta e relacionar a grandezas aos eixos do gráfico, a obtenção de dados no


26

qual foi passado sobre a equação da reta, coeficiente linear e como calcular o coeficiente angular e o

seu significado segundo os gráficos das grandezas trabalhadas. Foi pedido aos alunos que se

dividissem em grupos (Figura 17) e passados dois experimentos no qual os assuntos abordados foram

postos a prática. No primeiro foi obtido dados através da utilização da régua e o paquímetro para medir

a espessura cinco quantidades diferentes de folhas maior que uma, cada quantidade de folhas foi a

média das medidas executadas de cada aluno do grupo (Figura 18).

Figura 17: Alunos divididos em grupos

(Fonte própria)

Figura 18: Alunos realizando as medidas

(Fonte própria)


27

Com esses dados os alunos construíram gráficos e a partir deles obtiveram a espessura de

uma única folha (média), e o segundo foi trabalhado na aula posterior que também será relatado. O

experimento lúdico foi utilizada pesos e uma cadeira giratória adaptada para o estudo do movimento

angular no qual puderam ver a influência do raio no momento de inércia e na velocidade angular no

qual os alunos postos em rotação na cadeira e segurando pesos nas mãos e inicialmente colocados

próximo a tronco e posteriormente afastados para aumentar o raio da distribuição da massa e puderam

observar que a velocidade angular diminui e quando voltaram com os pesos na posição anterior a

velocidade angular aumenta puderam responder a pergunta exposta antes do experimento que era

como as dançarinas de balé fazem para aumentar e diminuir a velocidade de rotação (Figura 19 e 20).

Figura 19 e 20: Alunos realizando experimento

(Fonte própria)

A atividade da gincana contou com a utilização da interface do Pasco (Figura 21) Scientific

com sensor de proximidade no qual os alunos através da aproximação e abjunção de um objeto em

relação ao sensor conseguiam construir um gráfico onde eles deveriam imitar um modelo pré-

estabelecido, no qual cada membro dos grupos tinham que fazer três modelos de gráficos, e qual grupo

possui melhor rendimento ganharia os pontos da aula e também puderam construir gráfico de uma

forma diferente e descontraída (Figura 22).


28

Figura 21: Utilizando a interface do Pasco e sensor de proximidade.

(Fonte própria)

Figura 22: Alunos realizando a atividade.

(Fonte própria)


29

Terceiro encontro

A aula do dia 12/07/2017 contou com 12 alunos presentes e o tema trabalhado foi a cinemática

de duas e em três dimensões e os movimentos de MRU (Movimento Retilíneo Uniforme) e MRUV

(Movimento Retilíneo Uniformemente Variado ou Acelerado).

A aula iniciou com uma revisão da aula e com a conclusão do segundo experimento do tema

abordado na aula passada no qual os alunos construíram e calcularam a velocidade média a partir do

Quadro 03 e comparado com um gráfico construído a partir da ferramenta computacional SciDavis

(Figura 23) , e posteriormente calcularam a velocidade média de subida e descida através de um gráfico

real de um altímetro de um mini foguete (Figura 24) e foi posto em discussão de qual seria móvel que

gerou os dados.

Tempo

( horas ) 0 1 2 3 4

Espaço

( Km ) 40 70 100 130 160

Quadro 03: Dados para cálculo da velocidade média graficamente.

(Fonte própria)

Figura 23: Parte do gráfico plotado com o programa SciDavis.

(Fonte própria)


30

Figura 24: Gráfico de um minifoguete que foi lançado no IV Festival Brasileiro de Minifoguetes

(2017).

(Fonte própria)

A revisão continuou com a resolução de exercícios do simulado passado na primeira aula

onde pode se utilizar novamente os Clickers para que alunos pudessem responder através de controles

e visualizar o desempenho. Foi iniciado o trabalho do tema da aula no qual se tratava de movimentos

em duas e três dimensões (Figura 25).

Figura 25: Slide do tema da aula

(Fonte própria)


31

No qual foi passado aos alunos de forma expositiva relembrando e respondido em conjunto

e utilizando a ferramenta Clickers (Figura 26) e discutidos (Figura 27) os movimentos estudados nas

aulas e como são utilizadas em conjunto.

Figura 26: Dados comparativos antes e após os alunos discutirem.

(Fonte própria)

Figura 27: Alunos discutindo sobre as respostas das questões.

(Fonte própria)


32

Através de um experimento utilizando lançadores e fotossensores com a interface Pasco

Scientific que forneciam tanto a informação do ângulo de lançamento o tempo de passagem do projétil

e a distância através das fotos portas os alunos puderam calcular a velocidade do lançamento e suas

componentes (Figura 28).

Figura 28: Ao centro lançador montado com as fotoportas.

(Fonte própria)

Para responder à pergunta sobre o experimento que se constata havia a possibilidade de

calcular a velocidade projétil. O experimento lúdico da aula foi em função de visualizar a resposta na

prática, se o corpo humano e o ar poderia ou não conduzir eletricidade utilizando tanto de um máquina

eletrostática denominado Gerador de Van de Graaff no qual poderiam visualizar o ar conduzindo

através de arcos formados entre as mãos e o domo do gerador eletrostático ( Figura 29 ), e o corpo

humano como condutor com uma Garrafa de Leyden que foi utilizada com todos os alunos formando

um circuito e com todos sentiram uma descarga de eletricidade estática ( Figura 30 ).


33

Figura 29: Alunos utilizando o Gerador de Van de Graaff

(Fonte própria)

Figura 30: Alunos em formação de circuito e ao centro carregando a garrafa de Leyden.

(Fonte própria)


34

Quarto encontro

A aula contou com nove alunos no qual foi trabalhado o tema Dinâmica. Entender o movimento

segundo as Leis de Newton, no qual a aula teve início com revisão e complementação do tema

trabalhado no encontro passado onde foi resolvido em conjunto com alunos e com a utilização dos

Clickers. (Figura 31)

Figura 31: Quadro gerado a partir da interface Clickers.

(Fonte própria)

Foi passado a parte teórica sobre as Principais Leis de Newton utilizando a ferramenta Phet

que é um site que possibilita baixar simulação de vários assuntos estudado na física. Utilizado de uma

simulação de um plano inclinado (Figura 32) para auxiliar na explicação teórica das forças envolvidas

e suas componentes e posteriormente através de uma pergunta no qual, eles discutiram como

identificar a composição de dois materiais utilizando a dinâmica.

Figura 32: Simulação Phet de plano inclinado

(Fonte própria)


35

Com o auxílio de um experimento no qual se utilizou um plano inclinado e um sensor de força

aliado o Pasco Scientific para assim achar a massa do objeto com sensor de força medindo a força

peso, e coeficiente de atrito estático a partir da força de atrito estático também medida com o sensor é

observado em um gráfico fornecido pela interface Pasco e utilizando o conceito da engenharia reversa

para descobrirem qual seria o material aplicando os conceitos da dinâmica (Figura 33).

Figura 33: Alunos utilizando sensor de força e Pasco Scientific

(Fonte própria)

Após realizarem o experimento a aula teve subsequência com a atividade experimental e da

gincana que se consistia em um desafio inspirado pelo Torneio Internacional de Puzzle no qual os

alunos se dividiram em grupos já definidos desde da primeira aula e cada grupo era disposto de

materiais de escolar e de escritório como réguas, fitas, clips e barbante e uma bolinha metálica de

porte pequeno para cada grupo, no qual tinha que desenvolver e construir uma estrutura utilizando

os materiais em uma área delimitada e igual por grupo ( Figura 34 e 35) , no qual a bolinha que se

mantivesse em movimento por maior tempo ganharia os pontos do dia.


36

Figura 34: Alunos realizando atividade experimental e de gincana

(Fonte própria)

Figura 35: alunos construindo percurso para ter o maior tempo de trajetória.

(Fonte própria)

Após a atividade a aula foi encerrada.


37

Quinto encontro

Contou com cinco alunos e iniciou com resolução e discussão de exercícios com auxílio dos

Clickers referente ao tema do encontro passado e além da recapitulação dos conceitos trabalhados.

(Figura 36)

Figura 36: Quadro de comparação gerado a partir dos Clickers

(Fonte própria)

E após iniciou com assunto a ser tratado na aula que foi energia e trabalho onde foi passado

as definições de ambos e também a relação entre eles com o teorema do trabalho - energia e utilizaram

a definição para a resolução discutida de exercícios com auxílio da ferramenta Clicker para obter e

analisar as respostas em tempo real. Através do experimento no qual os alunos mediram indiretamente

a velocidade instantes antes de tocar o chão, de uma bolinha posta em queda livre por eles utilizando

o conceito de energia, e posteriormente foi utilizado o programa Tracker para analisar um vídeo

contendo a bolinha em queda durante todo o percurso, e após toda análise com os alunos e obter a

velocidade final utilizando os conceito de trabalho e energia para calcular a aceleração gravitacional

local, e discutir a variações observadas em relação ao valor calculado e o disposto no quadro (Figura

37).


38

Figura 37: Demonstração do experimento para os alunos posteriormente realizarem.

(Fonte própria)

E posteriormente foi aplicado pós-teste para alunos no formato de um simulado. O

experimento lúdico contou com utilização do aplicativo para celular Long Exposure que utiliza a câmera

do celular para tirar “ fotos longas “ explicando melhor, ele se baseia no mesmo princípio do vídeo mais

em vez de colocar as imagens em sequência ele as sobrepõe, e utilizando um raio laser puderam

utilizar para “ escrever com a luz “. A aula foi finalizada com a premiação da gincana no qual foi descrito

os ganhadores e com todos sendo premiados.

1.3 Resultados

Os simulados aplicados aos alunos que foram dois aplicados em dois momentos, na primeira

aula e na última serviram como pré e pós teste onde pode se analisar a eficácia da utilização dos

métodos de integração entre ensino teórico, experimental prático e lúdico e ferramentas tecnológicas

no qual os resultados estão nos Quadros 03 e 04 seguintes.


39

Pré - teste

Número do Clicker Número de acerto

( 23 questões )

20 15

23 6

22 5

17 8

(Fonte própria)

Quadro 04: Número de acertos dos alunos no pós-teste

Pós - teste

Número do Clicker Número de acerto

( 23 questões )

20 13

23 10

22 8

17 8

Quadro 03: Número de acertos dos alunos no pré-teste

(Fonte própria)

Comparando os dois testes segundo cada aluno que respondeu o teste no Quadro 05 a seguir:

Comparação Pré e Pós teste

Número do Clicker Resultado

20 Diminuiu o rendimento

23 Aumentou o rendimento

22 Aumentou o rendimento

17 Manteve o rendimento

Quadro 05: rendimento dos alunos comparando pré e pós - teste.

(Fonte própria)


40

Pode se observar que 50% dos alunos obtiveram melhor rendimento em relação ao total e

25% apresentou rendimento igual e 25% apresentou rendimento abaixo em relação aos dois testes.

Após a análise estatística utilizando o programa IBM SPSS pode se observar, que não poderia

descartar a hipótese nula pois obteve significância de 0,641. Devido a variáveis não consideradas

como a possibilidade de os alunos responderem o teste de forma aleatória, quando não sabiam a

questão devido a não inserção no teste da opção “ não sei opinar “.

1.4 Referências

Araújo, M. S. T.; Abib, M. L. V. dos S. (2003). Atividades Experimentais no Ensino de Física: Diferentes

Enfoques, Diferentes Finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, n. 2, p. 176 - 194.

Disponível em: http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v25_176.pdf. Acesso em: 08 Março, 2017.

Campos, B. S.; Fernandes, S. A.; Ragni, A. C. P. B.; Souza, N. F. (2012). Física para crianças:

abordando conceitos físicos a partir de situações-problema. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.

34, n. 1. Disponível em: http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/341402.pdf. Acesso em: 09 Março, 2017.

Detoni, Hugo dos Reis, Tutoriais em Atividades de Apoio a Ingressantes na Universidade / Hugo dos

Reis Detoni - disponivel em

<http://www.if.ufrj.br/~pef/producao_academica/dissertacoes/2016_Hugo_Detoni/material_instrucional

_3_Hugo_Detoni.pdf > Rio de Janeiro: UFRJ / IF, 2016

MARCHI, C. H, Grupo de Foguetes CARL SAGAN, disponível em

<http://www.foguete.ufpr.br/formularios/formularios.htm>, acesso em novembro de 2017

Nogueira, J. S.; Rinaldi, C.; Ferreira, J. M.; Paulo, S. R. (2000). Utilização do Computador como

Instrumento de Ensino: Uma Perspectiva de Aprendizagem Significativa. Revista Brasileira de Ensino

de Física, v. 22, n. 4, p. 517-522. Disponível em: http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v22_517.pdf.

Acesso em: 11 Março, 2017.


41

Capítulo 2: Física Forense

Nome: Camila Werle


Resumo

Por ser um assunto de muito interesse infanto-juvenil devido a mídia e a literatura, decidiu-se

expor a física envolvida no processo e trazer a ficção para a realidade, esta aula, teve como objetivo,

utilizar conteúdos do Ensino Médio para a resolução de um caso de batida de automóveis e, também,

demonstrar a aplicação da Física na área da Perícia Criminal, com o propósito de motivar alunos para

este ramo da ciência. O material tem por base dois artigos, os quais foram selecionados, dentre muitos

sobre o mesmo assunto, devido ao conteúdo ter sido expresso de forma clara e de fácil compreensão

para ser apresentado aos estudantes de ensino médio. A metodologia utilizada envolveu a

apresentação de conteúdo por meio de aula expositiva; resolução de exercícios e casos, por meio da

instrução por pares; vídeo-análise, por meio do uso de tecnologia; e experimental, ao simular em

pequena escala um acidente de trânsito, além dos alunos responderem um questionário virtual sobre

a aula e o projeto. A fim de avaliar o desempenho dos alunos e coletar dados diante da aplicação do

conteúdo, foram aplicados testes no início e no término da aula. Ao final da aula alunos e professores

presentes destacaram que fora muito proveitosa e os resultados apresentados durante a classe

demonstraram que a turma teve um bom desempenho, sendo assim a aula cumpriu o objetivo

supracitado.

2.1 Contexto

Participaram desta aula 17 pessoas (Figura 1), dentre elas estavam presentes um professor,

três alunos da terceira série, cinco alunos da segunda série e cinco alunos da primeira série do Ensino

Médio, todas vindas do Colégio Agrícola Adroaldo Augusto Colombo de Palotina-Pr. Estavam presentes

também as monitoras, juntamente com a professora orientadora do Projeto. A aula fora aplicada no

Laboratório de Física da UFPR-Setor Palotina, os participantes se inscreveram na oficina com a

temática de “Física Forense” devido ao interesse de cada um pelo assunto abordado. No decorrer da

aula, todos se mostraram envolvidos e atentos, acompanhando as explicações e resolvendo os

exercícios em conjunto. Os estudantes demonstraram satisfação por terem participado da aula, além

de terem opinado sobre a mesma em um questionário virtual feito após o encontro.


42

Figura 1: Alunos e professores participantes da aula e pessoas envolvidas no projeto.

(Fonte própria)

2.2 Descrição da aula

Para que a aula fosse preparada com eficiência, teve-se que pesquisar em diversas fontes,

dentre elas: artigos, dissertações, documentários e vídeos, para que obtivesse conhecimento básico

para o planejamento da aula. Foram selecionados dois artigos [1][2], além do processo de busca por

material. O planejamento passou por discussões entre professores e acadêmicos, os quais compõem

o projeto, para que a forma que fosse desenvolvida a aula obtivesse um desempenho proveitoso.

Concluiu-se que para a resolução do caso selecionado os seguintes conteúdos deveriam ser

apresentados: cinemática, força de atrito e leis de Newton.

A aula iniciou-se com a aplicação de um pré-teste, com três perguntas de vestibular referentes

às Leis de Newton, conversão de unidades de medida de velocidade e força de atrito.

Figura 2: Alunos resolvendo o pré-teste.

(Fonte própria)

Deu-se continuidade a aula pedindo o que a turma sabia sobre o assunto. Após as diversas

respostas, apresentou-se alguns aspectos que a Física Forense abrange como, por exemplo: a análise

de fragmentos e objetos encontrados em locais de morte violenta ou colisões de veículos, análise de

projéteis e sua trajetória, estudo de possíveis posições da vítima no momento do crime, exame de

documentos ou grafia de voz para identificação de suspeitos, análise de marcas de pneu e relevo, entre


43

outros. Foi apresentado pequenos trechos de filmes que traziam situações que envolviam os aspectos

citados, na tentativa de deixar a aula mais dinâmica. Em seguida, foi apresentado o enunciado de um

caso de colisão entre veículos (Figura 3), sendo resolvido no decorrer da aula. Para cada assunto base

que foi apresentado, fora resolvido exercícios, os quais tiveram a participação direta dos alunos por

meio da instrução por pares, após esta resolução foi aplicado o conteúdo no caso tomado como

exemplo (Figura 3).

Figura 3: Enunciado do caso fictício.

(Fonte própria e [ ])

Resolução do Caso:

𝑎 = −𝜇𝑔

𝑎 = −(0,66).(9,81)

𝑎 = −6,47 𝑚/𝑠²

A aceleração negativa encontrada se deve ao veículo estar desacelerando ou estar utilizando

dos freios. A equação 𝑎 = −𝜇𝑔 fora obtida através da seguinte dedução:

Considere a fórmula da força de atrito sendo: Fat = μ.N, onde N é a força normal que

equivale à massa vezes a aceleração gravitacional, obtemos: Fat = μ.m.g (eq. I)

Considerando a terceira lei de Newton como sendo: ∑𝐹 = 𝑚.𝑎 (eq. II) e que ∑𝐹 = 𝐹𝑎𝑡

Substituindo a equação I em II temos: μ.m.g = m.a, como a massa está nos dois lados

da igualdade ela pode ser anulada, sendo assim obtemos: 𝑎 = 𝜇𝑔 sinal negativo presente no

exercício fora dado para que a aceleração encontrada fosse negativa como já fora mencionado

anteriormente.

Após a resolução, introduziu-se aos alunos o uso do aplicativo “Tracker” para que pudessem

analisar um vídeo de um carrinho de controle remoto saindo do repouso. Assim, foi obtido a velocidade

em função do tempo, gráficos, entre outros dados.


44

Posteriormente, deu-se início a simulação do caso e a resolução do mesmo (Figura 4), sendo

que os alunos deveriam responder as perguntas guias (Figura 5), que levavam a solução do problema

e analisar o local e detalhes do acidente.

Figura 4: Alunos analisando a simulação do acidente.

(Fonte própria)

Figura 5: Questões direcionadoras para resolução do caso.

(Fonte [1] e imagem do Google)

Foi reproduzida em pequena escala um acidente de carro, através de uma maquete (Figura 6), e

instruídos aos alunos que a medida do início ao final dos rastros de frenagem do pneu fosse tomada

como metros. Sendo assim, 13 cm equivalem 13 m, dado que o coeficiente de atrito é μ=0,53 e que a

aceleração da gravidade é g=9,81 m/s².

Figura 6: Maquete do caso para resolverem.

(Fonte própria)


45

Resolução do caso:

a) Sim. Ao analisar as marcas no asfalto e considerando a inércia dos veículos, observa-se que o carro

vermelho estacionou perto do local do acidente.

b) Sim. O veículo vermelho invadiu a pista onde encontrava-se o veículo branco, sabe-se do ato devido

aos rastros deixados pelos pneus na hora da frenagem.

c) 40 km/h, de acordo com a placa apresentada ao lado da pista.

d) 𝑎 = −𝜇𝑔

𝑎 = −(0,53).(9,81)

𝑎 = −5,2 m/s²

Ao finalizar a aula, foi aplicado um pós-teste com cinco questões de vestibular, referentes

aos conteúdos bases apresentadas em sala, e acabou com a pergunta “Como a física está envolvida

no funcionamento do cinema 3D? ”, para que os alunos pesquisassem em casa como tarefa e

descobrissem mais uma curiosidade física que revela que essa disciplina está em todos os lugares.

2.3 Resultados

Durante a aplicação do pré-teste pode-se observar que os alunos apresentaram uma

dificuldade por não lembrarem e nem terem disponível a lei da força de atrito utilizada na questão 3, as

demais questões era preciso interpretação para resolvê-las e conversão de medidas.

Pré-Teste

Categoria Acertos (%) Erros (%)

Alunos

1ª Série

Questão 1) 0% 100%

Questão 2) 0% 100%

Questão 3) 40% 60%


Alunos

2ª Série

Questão 1) 0% 100%

Questão 2) 0% 100%

Questão 3) 0% 100%


Alunos

3ª Série

Questão 1) 0% 100%

Questão 2) 0% 100%

Questão 3) 0% 100%

Quadro 1: Resultados da correção do pré-teste

(Fonte própria)

O objetivo destas questões era descobrir o quanto de conhecimento prévio os alunos tinham

sobre as Leis de Newton, Força de atrito e um pouco de cinemática com a questão de conversão de

unidades de medida.


46

Questões e Resoluções referentes ao Pré-teste:

1. (UFC-CE) um pequeno automóvel colide frontalmente com um caminhão cuja massa é cinco

vezes maior que a massa do automóvel. Em relação a essa situação e com base nos seus

conhecimentos sobre as leis de Newton, marque a alternativa que contém a afirmativa correta:

(adaptada)

a. Ambos experimentam desaceleração de mesma intensidade.

b. Ambos experimentam força de impacto de mesma intensidade.

c. O caminhão experimenta desaceleração cinco vezes mais intensa que a do automóvel.

d. O automóvel experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do caminhão.

e. O caminhão experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do automóvel.

Resposta: (b) Devido a lei de ação e reação.

2. Um homem caminha com velocidade Vh = 3,6km/h, uma ave com velocidade de Va = 30m/min

e um inseto com Vi = 60cm/s. Essas velocidades satisfazem a relação:

a) vI > vH > vA b) vA > vI > vH c) vH > vA > vI d) vA > vH > vI e) vH > vI > vA

Resposta: (e) Convertendo todas as velocidades para m/min, concluímos que vH=3,6km/h= 60 m/min

e que vI=60cm/s= 36 m/min, sendo assim vH é mais veloz do que vI que é mais veloz do que vA.

3. (PUC-PR) A Figura representa um corpo de massa 10 kg apoiado em uma superfície horizontal.

O coeficiente de atrito entre as superfícies em contato é 0,4. Em determinado instante, é aplicado ao

corpo uma força horizontal de 10 N.

Considere g = 10 m/s2 e marque a alternativa correta:

a) A força de atrito atuante sobre o corpo é 40 N.

b) A velocidade do corpo decorridos 5 s é 10 m/s.

c) A aceleração do corpo é 5 m/s2.

d) A aceleração do corpo é 2 m/s2 e sua velocidade decorridos 2 s é 5 m/s.

e) O corpo não se movimenta e a força de atrito é 10 N.

Resposta: (e) Fatmax = μ.m.g → Fatmax =0,4 . 10 . 10 = 40 N

40 > 10 → Não se moverá → Fr = 0 N

Fr = F- Fat → 0 = 10 – Fat → Fat = 10 N


47

Pós-Teste


Alunos

1ª Série

Questão 1) 100% 0%

Questão 2) a) 60% b) 40% c) 80 % a. 40% b) 60% c) 20%

Questão 3) 100% 0%

Questão 4) 80% 20%

Questão 5) 20% 80%


Alunos

2ª Série

Questão 1) 0% 100%

Questão 2) a)100% b) 20% c)20% a) 0% b) 80% c) 80%

Questão 3) 100% 0%

Questão 4) 80% 20%

Questão 5) 0% 100%


Alunos

3ª Série

Questão 1) 0% 100%

Questão 2) a) 66,6% b) 100% c) 100% a) 33,3% b) 0% c) 0%

Questão 3) 100 % 0%

Questão 4) 100% 0%

Questão 5) 33,3% 66,6%


Professor - -

Quadro 2: Resultados da correção do pós-teste

(Fonte própria)

Os alunos resolveram com pressa devido ao horário da aula se esgotar, pois precisavam

retornar ao seu colégio de origem. Esse fato influenciou negativamente o desempenho deles no pós-

teste, porém resolveram as questões de forma surpreendente, mesmo com o curto espaço de tempo,

apresentando um bom resultado.

Questões e Resoluções referentes ao Pós-teste:

1. Uma partícula tem seu movimento descrito pela função x(t) = 3−2t. Determine:

a) a posição da partícula no tempo inicial t = 0;

b) a posição da partícula no tempo t = 1,0s;

c) a posição da partícula no tempo t = 5s;


48

Resposta: (a) x(0) = 3 – 2 . 0 → x(0) = 3 m

(b) x(1) = 3 – 2 . 1 → x(1) = 1 m

(c) x(5) = 3 – 2 . 5 → x(5) = - 7 m

2. Um ciclista desloca-se com movimento uniformemente variado, representado pela função v(t) =

6,0+8,0t. Considerando a unidade de medida do tempo em segundos e a de comprimento em

metros, determine:

a) a velocidade escalar no instante em que foi disparado o cronômetro;

b) a aceleração escalar;

c) a velocidade escalar no instante t = 3,0s;

Resposta: Considerando que V = Vo + a.t e que V(t) = 6 + 8t, através da análise teremos os

seguintes resultados:

(a) Vo = 6 m/s

(b) a = 8 m/s²

(c) V = 6 + 8 . 3 → V = 30 m/s

3. Marque a alternativa correta a respeito da Terceira lei de Newton.

a) A força normal é a reação da força peso.

b) Ação e reação são pares de forças com sentidos iguais e direções opostas.

c) A força de ação é sempre maior que a reação.

d) Toda ação corresponde a uma reação de mesma intensidade e sentido.

e) Toda ação corresponde a uma reação de mesma intensidade, mas sentido oposto.

Resposta: (e)

4. Um bloco com massa de 3 kg está em movimento com aceleração constante na superfície de

uma mesa. Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a mesa é 0,4, calcule a

força de atrito entre os dois. Considere g = 10 m/s2.

Resposta:

Fat = 0,4 . 3 . 10 → Fat = 12 N


49

5.(Unicastelo-SP)

Assinale a alternativa que contém um exemplo de aplicação da Primeira Lei de Newton.

(Bill Watterson. Calvin e Haroldo.)

a) Um livro apoiado sobre uma mesa horizontal é empurrado horizontalmente para a direita com uma

força de mesma intensidade da força de atrito que atua sobre ele, mantendo-o em movimento retilíneo

e uniforme.

b) Quando um tenista acerta uma bola com sua raquete, exerce nela uma força de mesma direção e

intensidade da que a bola exerce na raquete, mas de sentido oposto.

c) Em uma colisão entre duas bolas de bilhar, a quantidade de movimento do sistema formado por elas

imediatamente depois da colisão é igual à quantidade de movimento do sistema imediatamente antes

da colisão.

d) Em um sistema de corpos onde forças não conservativas não realizam trabalho, só pode ocorrer

transformação de energia potencial em cinética ou de energia cinética em potencial.

e) Se a força resultante que atua sobre um carrinho de supermercado enquanto ele se move tiver sua

intensidade dobrada, a aceleração imposta a ele também terá sua intensidade dobrada.

Resposta: (a) pois a força resultante equivale a zero.

Comparando as porcentagens de acertos entre pré e pós teste, obtemos os seguintes resultados no

Quadro 3:

Categoria Pré-teste (%) Pós-teste (%)

1ª Série 13,33% 72%

2ª Série 0% 45,33%

3ª Série 0% 64,43%

Quadro 3: Comparação acertos dos testes

(Fonte própria)


50

Ao analisar os dados, observa-se que a turma obteve um bom desempenho em classe, pois a

porcentagem de acertos aumentou do pré-teste para o pós-teste. Com isso, subentende-se que, após

a apresentação do conteúdo, os alunos assimilaram o conhecimento e relembraram o que já tinham

visto anteriormente em suas aulas regulares no Ensino Médio, demonstrando bons resultados, em

relação a aplicação da Leis de Newton e do cálculo de força de atrito. Os maiores erros foram no

conteúdo de Cinemática, mas pela análise feita, isso ocorreu pela falta de atenção dos alunos ao

resolver as questões, pois o grau de dificuldade das mesmas não estava elevado.

2.4 Referências

[1] Souza, É.J.; Testoni, L.A.; Brockington, G.; Souza, P.H., A PERÍCIA CRIMINAL VAI À ESCOLA:

UMA PROPOSTA DE UTILIZAÇÃO DE ELEMENTOS DE FÍSICA FORENSE NO ENSINO DE

CIÊNCIAS, X Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – X ENPEC Águas de Lindóia,

SP –24 a 27 de Novembro de 2015.

[2] Kleer, A.A.; Thielo, M.R.; Santos, A.C.K., A FÍSICA UTILIZADA NA INVESTIGAÇÃO DE

ACIDENTES DE TRÂNSITO, Depto de Física – UFRG, Rio Grande – RS, Cad.Cat.Ens.Fis., v.14,n2:

p.160-169, ago.1997.


51

Capítulo 3: Campeonato de minifoguetes

Patrícia de Oliveira




Resumo

Devido aos grandes avanços aéreos espaciais atuais, sentiu-se a necessidade de buscar

conhecimentos dessa área e, posteriormente, disponibilizá-lo à sociedade. Um tema que se tornou

chamativo e que integra várias áreas de conhecimentos foi a de foguetes. Este estudo foi realizado sob

a perspectiva de minifoguetes, que são basicamente uma miniatura funcional, que possui todas os

componentes fundamentais de um foguete, como base de lançamento, estrutura corpo (sustenta os

outros sistemas), sistema de propulsão (motor foguete e propelentes) e de recuperação (altímetro e

paraquedas). Um modelo de minifoguete foi construído pela equipe LCECP - Licenciatura Ciências

Exatas e Computação da UFPR Palotina, formada por graduandos de Licenciatura Ciências Exatas e

Computação da Universidade Federal do Paraná, setor Palotina, no qual foi premiada em 3º lugar na

categoria apogeu de 50 metros, no IV Festival Brasileiro de Minifoguetes (2017), organizado pela BAR

· Associação Brasileira de Minifoguetes. Com essa conquista está sendo organizado outra equipe para

participação com discentes do Ensino Médio e também está sendo organizado os conhecimentos

adquiridos na forma de oficinas.

O tema da aula foi sobre o lançamento e movimento de projéteis em duas dimensões,

juntamente com demonstração das equações para movimento horizontal e movimento vertical. Noções

básicas para encontrar ângulos de lançamento de projéteis, velocidade inicial, distâncias verticais e

horizontais. Antes do início da aula teórica e prática, houve a aplicação de um pré-teste, que serve para

identificar os possíveis conhecimentos prévios que os alunos possuem sobre o conteúdo.

A aula seguiu a seguinte ordem: apresentar as componentes do voX e voY; interpretar as leis de

seno, cosseno e tangente em relação ao movimento de projéteis; apresentar as equações de

movimento horizontal (x), e vertical (y); resolver cálculos que os ajudarão a se familiarizar com as

equações; demonstração do experimento; demonstração de uma atividade lúdica; resolver questões

de vestibulares e Enem, pondo em prática a teoria ensinada. A escolha dos métodos se deu pela

facilidade de comparação dos resultados que serão obtidos.


52

3.1 Contexto

A aula em questão foi sobre lançamento de projéteis, realizada na sala de aula do colégio Santo

Agostinho, de Palotina - PR, com oito alunos presentes e idades na faixa de 16 anos, cursando o

segundo e terceiro ano do Ensino Médio. O objetivo foi aprofundar ou até mesmo reforçar conteúdos

para os vestibulares e Enem. A participação dos alunos na sala de aula é tão importante quanto a

qualidade dos assuntos abordados, e nota-se que há uma dificuldade de interação da parte os alunos

dentro da sala de aula.


A apresentação de conteúdo foi realizada a partir de aula expositiva-dialogada sobre as

atividades, além de realização de atividade lúdica, com objetivo de os alunos criarem interesse por

questões da Física, houve a realização do experimento (Figura 1).

Figura 1: base lançamento de minifoguetes

(Fonte própria)

A construção e o lançamento de minifoguete foram realizados de modo que os alunos

compreendessem o movimento dos projéteis, tanto no eixo x (equação 1), quanto no eixo y (equação

2).

𝑥(𝑡) = 𝑥0 + 𝑣0 cos(𝜃) 𝑡 (1)

e 𝑦(𝑡) = 𝑦0 + 𝑣0 sen(𝜃) 𝑡 + 1

2𝑎𝑡² (2).


53

Onde os alunos puderam verificar que mesmo o foguete desenvolvendo um movimento oblíquo

para analisá-lo ele é dividido nas componentes horizontal e vertical e que há somente a aceleração na

componente horizontal (desconsiderando as forças dissipativas como a resistência do ar), como

mostrado na equação 2, que seria a aceleração gravitacional.

O método de avaliação dos alunos foi através dos resultados do pré-teste e pós-teste aplicados

no início e no término da aula, com cinco questões cada, onde cada questão tem um peso de vinte

pontos. A análise foi utilizada para verificar como podemos melhorar o ensino de Física nas escolas.

3.3 Resultados

No pré-teste, que continham 3 questões prévias ao conteúdo, obteve-se 36,7% de acerto.

Porém, com decorrer da aula, o desempenho melhorou, visto que o pós-teste teve quase o dobro de

acertos, com 66,66% (Quadro 1).

Aluno Pré-teste Pós-teste

Aluno 1 8,75 30

Aluno 2 7,5 10

Aluno 3 8,75 20

Aluno 4 7,5 30

Aluno 5 7,5 20

Aluno 6 6,25 10

Aluno 7 7,5 20

Aluno 8 5 20

Total 36,70% 66,66%

Quadro 1: resultados pré-teste e pós-teste

(Fonte própria)


54

Gráfico 1: resultados pré-teste

(Fonte própria)

Gráfico 1: resultados pós-teste

(Fonte própria)

3.4 Referências

MARCHI, C. H, Grupo de Foguetes CARL SAGAN, disponível em

<http://www.foguete.ufpr.br/formularios/formularios.htm>, acesso em novembro de 2017

DEMEC - Departamento de Engenharia Mecânica – UFPR, disponível em

<http://servidor.demec.ufpr.br/>, acesso em novembro de 2017


55

NAKKA`S, R. Richard Nakka's Experimental Rocketry Web Site, disponível em <http://www.nakka-

rocketry.net/>, acesso em novembro de 2017


56


57

Capítulo 4: Colisões Elásticas e Inelásticas

Daiane Letícia Cerutti


Resumo

A aula tratou de conceitos sobre colisões elásticas e inelásticas. O qual procurou trabalhar de

forma mais lúdica. O objetivo da aula foi a internalização do conteúdo, bem como auxiliar os alunos a

sanar suas dúvidas. Isso se torna importante frente a dificuldade dos alunos que irão prestar vestibular

bem como a compreensão de conteúdos de Física, como este em questão, o qual normalmente é

trabalhado de uma forma maçante em salas de aula, fazendo os alunos decorarem conceitos e

simplesmente os reaplicarem em fórmulas prontas e sistemáticas. A forma como o conteúdo foi

desenvolvido, teve como base, artigos acadêmicos que apresentaram ótimas opções de experimentos

bem como formas de apresentar o conteúdo que não causasse tantas adversidades nos alunos. As

metodologias de ensino, por exemplo, o uso da instrução de pares. Para ter-se uma ideia do quanto os

alunos possivelmente conseguiram assimilar o conteúdo por aprendizagem, foi aplicado um pré-teste

e, após o término da aula, um pós-teste. Com isso, foi analisado o que deve ser melhorado nas

próximas aulas para se conseguir obter melhores resultados, na tentativa de aperfeiçoar nossas

metodologias como docentes.

4.1 Contexto

O tema da aula foi colisões elásticas e inelásticas, a qual foi ministrada por uma professora e

teve dois alunos, uma aluna do primeiro ano do Ensino Médio e um aluno com o Ensino Médio

Completo. Ambos demonstraram interesse pela aula embora tenho tido algumas dificuldades com o

assunto abordado. Entretanto, vale ressaltar a importância de tais dificuldades para que nas próximas

aulas seja trabalhado de formas diferentes, com intuito de melhorar a aprendizagem de todos.


A aula foi iniciada com a aplicação de um pré-teste que contava com 5 questões sobre os três

tipos de colisões mais comuns: elásticas, inelásticas e parcialmente inelásticas. Tais questões foram

selecionadas e retiradas de provas de vestibulares. Após, deu-se continuidade com a explicação

da parte teórica através de uma apresentação de slides onde foram usadas várias imagens e recursos

gráficos para torná-los mais atraentes. Iniciou-se a apresentação de slides com a pergunta sobre qual

seria o consumo ideal de combustíveis dos carros populares. Logo, associou-se tal pergunta a energia

cinética, mostrando que a energia gasta depende diretamente de da massa do automóvel e de sua

velocidade. Também, apresentou-se o coeficiente de restituição e sua fórmula explicando-o.

O primeiro tipo de colisões a ser apresentado foi a colisão perfeitamente elástica, onde

mostrou-se seu coeficiente de restituição, a conservação de movimento e a energia cinética envolvida.

As mesmas informações foram dadas nas demais colisões, como também a explicação de seu

significado. Além disso, na colisão perfeitamente elástica utilizou-se um simulador online sobre colisões


58

disponível no site PHET, no qual os alunos foram instruídos a escreverem previamente através de seu

senso comum e dos conceitos apresentado o que aconteceria nas situações descritas. As situações

foram de dois casos particulares das colisões perfeitamente elásticas dos três existentes. Só se

trabalhou com dois casos já que o tempo para a aplicação da aula não era grande. Posteriormente, os

alunos determinarem os possíveis comportamentos das bolinhas no simulador, eles aplicaram as

instruções e puderam ver na prática como ocorrem os casos particulares da colisão perfeitamente

elástica. A seguir os alunos descreveram os comportamentos e discutimos o porquê de terem sido

assim e o porquê de terem achado que poderia ser diferente. Abriu-se um intervalo de tempo para

buscar sanar as dúvidas que os discentes possuíam. Foi trabalhado dois exemplos como apresentados

nas Figura 1 e 2.

Figura 1: Exemplo 1

(Fonte:http://www1.folha.uol.com.br/folha/foves

t/20021216-unesp-correcao.pdf

Figura 2: Exemplo 2

(Fonte:http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol

.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-

colisoes.htm)

Desenvolvimento do exemplo da Figura 1: de acordo com a fórmula que é utilizada para as

colisões elásticas, m1.v1 + m2.v2 = m1.v1 + m2.v2, devemos apenas substituir as incógnitas fornecidas no

problema desta forma: m.V0 + x.0 = m.V0/2 + x.3.V0/2, como a massa é expressa pelo “x” e o objetivo

da questão é encontrá-la e trabalhar com a fórmula das colisões elásticas, devemos buscar isolá-la em

um dos lados da igualdade desta forma, deve-se seguir os seguintes passos:

1° passo: passando m.V0/2 para o outro lado da igualdade temos

𝑚. 𝑉𝑜 −(𝑚.𝑉𝑜)

2=

(𝑥.3.𝑉𝑜)

2

2° passo: Lembrando-se que divisão entre frações é resolvida mantendo a primeira igual e

multiplicando pelo inverso da segunda temos:

𝑥 = (𝑚. 𝑉𝑜)

2 .

2

3. 𝑉𝑜

3° passo: simplificando os valores e incógnitas iguais nas diagonais, lembre-se que tudo

devem ser multiplicações para que essa operação possa ser feita!

𝑥 =𝑚

3

Resposta final: Letra A


59

Desenvolvimento do exemplo da Figura 2: As afirmativas I, II e III são verdadeiras. A afirmativa

IV é falsa, já que em relação ao módulo e à direção, a velocidade não sofre alteração, mas o sentido é

oposto, logo os vetores velocidade antes e depois da colisão não são iguais. A questão teve por objetivo

verificar se os conceitos básicos relacionados a colisões elásticas foram bem compreendidos.

Posteriormente apresentou-se as colisões inelásticas, mostrando novamente o coeficiente de

restituição, energia cinética e a conservação de energia neste caso e explicando cada conceito,

resolveu-se três exemplos deste tipo de colisões, como pode ser visto nas Figuras 3, 4 e 5.

Figura 3: Exemplo 3

(Fonte:http://professorpanosso.com.br/docume

ntos/colisoes%20panosso%2008.pdf)

Figura 4: Exemplo 4

(Fonte:https://www.tutorbrasil.com.br/forum/vie

wtopic.php?t=17053)

Figura 5: Exemplo 5

(Fonte:http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-

colisoes.htm)

Desenvolvimento do exemplo da Figura 3: Com base na fórmula das colisões inelásticas, o

qual após a colisão apenas uma velocidade passa a reger o sistema: 1.V1 + m2.V2 = (m1 + m2).V,

devemos substituir nas fórmulas as incógnitas que são dadas, com isso a nova fórmula ficará desta

forma:

M.V+m.0=(m+M)V

(M.V)/(m+M)=V

Observação: a pergunta do exemplo é o módulo da velocidade, ou seja, apenas quanto vale

a velocidade, por conta disto o que nos interessa é apenas a parte antes da igualdade.


60

Desenvolvimento do exemplo da Figura 4: A questão proposta tem como objetivo utilizar a

fórmula das colisões elásticas, e a partir dela encontrar a velocidade do carro com base nas massas

do carro e caminhão e na velocidade do caminhão inicial, ao substituir os valores dados na fórmula

deste tipo de colisão encontraremos a nova fórmula:

3m.0+Vo.m=(m+3m).5

Isolando a velocidade e fazendo as operações necessárias teremos:

Vo= 20m/s

Simplificando os “m” encontramos o valor de 20m/s, entretanto as opções são dadas em km/h,

por conta disso devemos transformar as unidades, para isso basta multiplicar 20 x 3,6= 72 Km/h

Resposta: Letra A

Desenvolvimento do exemplo da Figura 5: Substituindo as informações dadas no exercícios

que são: objeto 1: massa = m; velocidade = v; objeto 2: massa = m; velocidade = 0,na fórmula das

colisões inelásticas e afim de encontrar a velocidade final do conjunto, temos a seguinte equação:

(m.V)+(m.V)=(m+m).Vf

((m.V))/2m=Vf

V=Vf/2=0,5Vf

Relembrando os conceitos aplicados sobre tais colisões, sabemos que o coeficiente de

restituição neste caso é igual a 0, já que após a colisão não haverá diferenças de velocidades.

Resposta Letra E

A colisão parcialmente inelástica ou parcialmente elástica foi a última colisão a ser

apresentada, onde seguiu-se a mesma ordem já apresentada anterior dando-se ênfase no coeficiente

de restituição com o exemplo da Figura 6, posteriormente se resolveu o exemplo da Figura 7.

.

Figura 6: Exemplo 6

(Fonte:http://www.fisica.ufpb.br/~romero/gpea/

nadilson/coeficiente%20de%20restituicao.htm)

Figura 7: Exemplo 7

(Fonte:http://professorpanosso.com.b

r/documentos/colisoes%20panosso%2008.pdf)

Desenvolvimento do exemplo da Figura 7: Letra a) afim de aplicar os conceitos estudados

sobre as colisões parcialmente inelásticas e sabendo que a fórmula de tal colisão é:

m1.V1+m2.V2=m1.V1+m2.V2


61

Deve-se aplicar os valores fornecidos na equação e assim determinar a razão entre mA/mB.

1° passo: substituindo os valores na equação:

mA.10+ mA.6= mB.-3+ mB.9

2° passo: isolando mA e mB

mA.10+ mA.3= mB.9+ mB.6

3° somar o que é igual nos dois lados da igualdade

mA.13= mB.15

4° resolvendo a razão

mA / mB = 13/15

Letra b) Parcialmente inelástica, já que através do gráfico pode se perceber que as duas

partículas obtiveram velocidade diferentes após o choque, ou seja, não ficaram grudadas após a

colisão, além disso, não há conservação da energia cinéticas, podemos perceber isso ao ver que as

velocidades são diferentes.

Com o final da apresentação dos conceitos teóricos, e após ter-se retirado as dúvidas

pertinentes ao conteúdo, desenvolveu-se o experimento descrito no artigo[1] como explicado no

vídeo[2]. O experimento montado pode ser visto na Figura 8. Para o desenvolvimento do experimento

proposto foi necessário ainda a explicação do conceito de energia potencial gravitacional.

Figura 8: Experimento

Fonte (https://www.youtube.com/watch?v=mrtMQ4MaLDQ)

Para finalizar a aula foi feito uma pergunta que instiga-se a curiosidade e a pesquisa mais

aprofundada do conteúdo, a pergunta feita foi a seguinte: o que são colisões superelásticas?. Com isso

aplicou-se o pós-teste, que tinha as mesmas perguntas do pré-teste e os alunos foram dispensados.

Durante esta aula houve a integração de atividades lúdicas e que tinham por objetivo cativar

os alunos, como a simulação e o experimento, que ainda por sua vez, integrarem a tecnologia ao usar

computadores, a aula também foi baseada em um artigo acadêmico[1] e um livro de Física[3] que

possuíam um bom embasamento teórico e com informações de confiança.


62

4.3 Resultados

O Quadro a seguir apresenta os dados obtidos a partir da aplicação do pré-teste e pós-teste.

Com tais dados pode se ter uma ideia do aproveitamento da aula por parte dos discentes.

Pré-teste Pós-teste

Questão Número de acertos Número de acertos

1 1 2

2 0 0

3 1 1

4 0 0

5 1 1

Total: 3 4

Quadro 1: Resultados Pré-teste e pós-teste

(Fonte própria)

Gráfico 1: Comparativo entre os resultados do pré-teste e pós-teste.

(Fonte própria)

Vale lembrar que havia apenas dois alunos na aula, por conta disso os números de acertos

são pequenos, além disso o pré-teste e o pós–teste tinham as mesmas perguntas, ou seja, as provas

eram iguais. As questões que compunham as provas bem como seus respectivos desenvolvimentos e

objetivos são as seguintes:


63

Questão 1: (FUVEST) Uma partícula se move com velocidade uniforme V ao longo de uma reta e

choca-se frontalmente com outra partícula idêntica, inicialmente em repouso. Considerando o choque

elástico e desprezando atritos, podemos afirmar que, após o choque:

a) as duas partículas movem-se no mesmo sentido com velocidade V/2.

b) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades – V e + V.

c) a partícula incidente reverte o sentido do seu movimento, permanecendo a outra em repouso.

d) a partícula incidente fica em repouso e a outra se move com velocidade v.

e) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades – v e 2v.

Desenvolvimento 0.1: D... Em um choque elástico com partículas idênticas há troca de

velocidades

Objetivo: determinar se os alunos estão tendo um bom compreendimento dobre o assunto abordado,

no caso, colisões elásticas. Como apresentado no gráfico 1, inicialmente apenas um aluno havia

acertado a questão, após a aula ambos alunos acertaram, sendo assim compreende-se que os alunos

vieram potencialmente a assimilar o conteúdo por aprendizagem.

Questão 2: (Cesgranrio-RJ) Um carrinho de massa m1 = 2,0 kg, deslocando-se com velocidade V1 =

6,0 m/s sobre um trilho horizontal sem atrito, colide com outro carrinho de massa m2 = 4,0 kg,

inicialmente em repouso sobre o trilho. Após a colisão, os dois carrinhos se deslocam ligados um ao

outro sobre esse mesmo trilho. Qual a perda de energia mecânica na colisão?

a) 0 J

b) 12 J

c) 24 J

d) 36 J

e) 48 J

Desenvolvimento: 1° passo: encontrar a velocidade do conjunto após a batida

(m.V)+(m.V)=(m+m).V

Reorganizando a fórmula e substituindo os valores teremos:

V=(2 .6)/(2+4)

V=2m/s

2° passo: através da fórmula da energia cinética apresentada, devemos calcular a quantidade

de energia cinética antes da colisão:

Ec=(m.v²)/2

Ec=(2.6²)/2=36 J

3° passo: calcular a energia cinética envolvida após a colisão, usando a velocidade do

conjunto após a batida e as duas massas envolvidas na colisão.

Ec=((2+4).2²)/2=12 J

4° passo: calcular a diferença entre as duas energias, ou seja, a perda que houve:

36J-12J=24J

Resposta letra C


64

Objetivo: O objetivo desta questão foi aplicar a energia cinética e o cálculo da velocidade do conjunto

após a batida em uma mesma questão a fim de conseguir entende se após a aula, questões com mais

detalhes e sem explicitação do tipo de colisões conseguissem ser desenvolvidas. Entretanto, os

resultados apresentados no Gráfico 1 acerca desta questão foram negativos, onde ambos alunos não

conseguiram desenvolver tais cálculos. Uma possível justificativa para tal resultado, pode ter sido que

não se explicou explicitamente o que seria a energia mecânica, pois essa definição seria um pré-

requisito para aula, o qual entendeu-se que os alunos já dominavam tal conceito.

Questão 3: Um vagão A, de massa 10 toneladas, move-se com velocidade escalar igual a 0,40m/s

sobre trilhos horizontais sem atrito até colidir com um outro vagão B, de massa 20 toneladas,

inicialmente em repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia cinética final do vagão B

vale:

a) 100J

b) 200J

c) 400J

d) 800J

e) 1 600J

Desenvolvimento: 1° passo: encontrar a velocidade do Vagão B após a colisão para mais

tarde calcular a energia cinética que se pede. Por se tratar de uma colisão perfeitamente elásticas

temos:

m1.v1 + m2.v2 = m1.v1 + m2.v2

Substituindo na fórmula os valores fornecidos, temos:

10000kg.0,4m/s+20000.0m/s=10000Kg .0m/s+20000.V

Isolando o V

V=4000J/20000Kg

V=0,2m/s

2° passo: a partir da fórmula da energia cinética e sabendo a velocidade agora do vagão B

após a colisão teremos:

Ec=20000kg .(0,2m/s)^2/2

Ec=400J

Resposta letra C

Objetivo: Utilizar os conceitos aplicados sobre a colisão perfeitamente elástica. O qual o aluno

deve determinar o tipo de colisão, após aplicar a fórmula para encontrar a velocidade final do vagão B

e ainda trabalhar a variação da energia cinética, ou seja, aplicar na prática o que foi apresentado

durante a aula. Nota-se nos resultados do pré-teste e pós-teste que tal objetivo foi parcialmente

alcançado, o qual o apenas um aluno, sendo o mesmo que acertou no pré-teste, veio a acertar tal

questão no pós–teste.

Questão 4: Os princípios de conservação na Física (conservação da energia, da quantidade de

movimento, da carga elétrica etc) desempenham papéis fundamentais nas explicações de diversos


65

fenômenos. Considere o estudo de uma colisão entre duas partículas A e B que constituem um Sistema

isolado. Verifique quais as proposições corretas e dê como resposta a soma dos números a elas

associados.

(01) Se a colisão entre A e B for elástica, a energia cinética total das partículas permanece constante

durante a colisão.

(02) Se a colisão entre A e B for elástica, a energia mecânica do sistema (soma das energias cinética

e elástica) permanece constante durante a colisão.

(04) Se a colisão entre A e B for elástica, a quantidade de movimento de cada uma das partículas

permanecerá constante.

(08) Se a colisão entre A e B for perfeitamente inelástica, não haverá conservação da quantidade de

movimento do sistema.

(16) Se a colisão entre A e B não for elástica, haverá dissipação de energia mecânica, porém, haverá

conservação da quantidade de movimento total do sistema.

a) 16

b) 18

c) 26

d) 32

e) 48

Desenvolvimento: Comentando cada proposição:

(01) Se a colisão entre A e B for elástica, a energia cinética total das partículas permanece constante

durante a colisão. Falso, a energia cinética é transformada em elástica durante a colisão.

(02) Se a colisão entre A e B for elástica, a energia mecânica do sistema (soma das energias cinética

e elástica) permanece constante durante a colisão. Verdadeira, segundo o princípio de conservação

de energia

(04) Se a colisão entre A e B for elástica, a quantidade de movimento de cada uma das partículas

permanecerá constante. Falso, a quantidade de movimento do sistema se conserva! entretanto cada

partícula terá a velocidade da outra após a colisão o que faz com que as partículas não conservem a

sua quantidade de movimento envolvida.

(08) Se a colisão entre A e B for perfeitamente inelástica, não haverá conservação da quantidade de

movimento do sistema. Falso, em qualquer colisão se conserva a quantidade de movimento

(16) Se a colisão entre A e B não for elástica, haverá dissipação de energia mecânica, porém, haverá

conservação da quantidade de movimento total do sistema. Verdadeiro, nas colisões inelásticas e

parcialmente inelástica há dissipação de energia mecânica, entretanto a conservação de movimento

sempre acontecerá.

Resposta Letra B

Objetivo: Observar através dos resultados se houve assimilação do conteúdo por

aprendizagem acerca dos conceitos aplicados (conservação da quantidade de movimento; energia


66

mecânica e energia cinética). O qual pode-se observar através dos dados apresentados no gráfico 1,

que tal objetivo não foi alcançado, uma ez que não houve nenhum acerto tanto no pré-teste como no

pós-teste. Uma justificativa possível é grau de dificuldade imposta na questão por conta das alternativas

serem as somatórias das corretas.

Questão 5: A respeito dos tipos de colisão e de seus valores de coeficiente de restituição, marque o

que for correto.

a) O coeficiente de colisão para um choque parcialmente elástico será sempre maior que 0 e menor ou

igual a 1.

b) Na colisão parcialmente elástica, sempre haverá conservação parcial da quantidade de movimento,

portanto, o coeficiente de restituição será sempre 0,5.

c) Na colisão inelástica, não há velocidade relativa de aproximação entre os corpos, o que faz com que

o coeficiente de restituição dessa colisão seja nulo.

d) A energia cinética é totalmente conservada na colisão do tipo perfeitamente elástica.

e) Na colisão perfeitamente elástica, há conservação total da energia cinética e conservação parcial da

quantidade de movimento.

Desenvolvimento: comentando cada proposição:

a) O coeficiente de colisão para um choque parcialmente elástico será sempre maior que 0 e menor ou

igual a 1. Falso, pois após a colisão os corpos permanecem juntos, sendo assim a diferença entre as

velocidades é 0.

b) Na colisão parcialmente elástica, sempre haverá conservação parcial da quantidade de movimento,

portanto, o coeficiente de restituição será sempre 0,5. Falso, em qualquer tipo de colisão a quantidade

de movimento se conserva, se for um sistema onde não há dissipação de energia, já que se trata de

colisões em sistemas isolados.

c) Na colisão inelástica, não há velocidade relativa de aproximação entre os corpos, o que faz com que

o coeficiente de restituição dessa colisão seja nulo. Falso, não há velocidade relativa de afastamento

já que os corpos seguem juntos após a colisão.

d) A energia cinética é totalmente conservada na colisão do tipo perfeitamente elástica. Verdadeiro,

pois as velocidades dos corpos após o choque são as mesmas, apenas são trocas entre si.

e) Na colisão perfeitamente elástica, há conservação total da energia cinética e conservação parcial da

quantidade de movimento. Falso, em todo tipo de colisão a quantidade de movimento se conserva

Objetivo: Buscar observar na prática se conceitos relacionados ao coeficiente de restituição

ligados a cada um dos três tipos de colisões foram assimilados pelos alunos. Como se apresenta no

gráfico 1, apenas um aluno, sendo o mesmo, veio a acertar tal questão tanto no pré-teste quanto no

pós-teste.


67

4.4 Referência

[1] Chesman, C; Salvador ,C.; de Sousa E.S.; Colisão Elástica: Um exemplo didático e lúdico; Fisíca

na Escola; V. 6; n. 2; pág 25; 2005

[2] [2] Mago da física. Colisões(um exemplo lúdico e didático). Disponivel em

<https://www.youtube.com/watch?v=mrtMQ4MaLDQ> Acesso em 25 Out. 2017

https://www.youtube.com/watch?v=mrtMQ4MaLDQ


68


69

Capítulo 5: Física dos super-heróis



Resumo:

Tendo em vista o fascínio do público infanto-juvenil, o público alvo do nosso projeto, e para

encontrar uma forma dos professores de Física do Ensino Médio despertarem o gosto por essa

disciplina em seus alunos, nasceu a ideia de integrar o Ensino da Física com o tema super-heróis. A

aula teve por base em artigos acadêmicos, bem como no filme Super-homem, o qual buscou-se

incorporar as três Leis de Newton, assunto escolhido para ser trabalhado, visto ser um tema com alta

incidência no vestibular. Em um mundo tão tecnológico e digital como o que vivemos, despertar

interesse em jovens requer instrumentos tecnológicos e digitais integrados nas aulas. Com essa ideia

em mente, utilizamos o método instrução por pares e integramos ferramentas tecnológicas: recursos

visuais e vídeos curtos com passagens do filme em questão. Para entendermos um pouco mais sobre

o conhecimento que os alunos dominavam antes da aula e o que passaram a dominar após, aplicou-

se um pré-teste e um pós-teste. Ao final da aula, observou-se um aumento de interesse dos alunos,

constatando-se que o domínio sobre o conteúdo potencialmente aumentou.

5.1 Contexto

A aula sobre as Leis de Newton foi integrada ao assunto dos super-heróis e ocorreu no

laboratório de Física da UFPR- Setor Palotina, o qual se fez presente apenas um aluno e a monitora.

Sendo que o foco do aluno presente era o vestibular da UFPR. O mesmo demonstrou muito interesse

e dedicação para com o conteúdo, sendo muito participativo, realizou todas as tarefas lhe atribuídas e

o experimento de forma interativa, além de ter tido papel fundamental na avaliação da aula, que ocorreu

através do pré-teste e pós-teste.


Iniciou-se a aula com a aplicação de um pré-teste que possuía 4 perguntas, após o tempo de

15 min recolheu-se o mesmo e deu-se início a aula sobre as Leis de Newton. No início foi apresentado

um vídeo, o qual possuía várias passagens do filme tais como: o Super-homem segurando um

helicóptero em queda, levando sua namorada humana voar acima das nuvens e fazendo o planeta girar

ao contrário com sua força. Em cada uma dessas ilustres passagens. Foram feitas perguntas sobre o

vídeo como, por exemplo, “segundo a lei da inércia, seria possível tais coisas acontecerem?”, “A Física

permitia tudo isso? ”, entre outras...

Com o final do vídeo, foi feito a seguinte pergunta ao aluno presente: ” O que seria necessário

para que o Super-homem pudesse realmente voar? Como podemos relacionar a Terceira Lei de

Newton?”, como o aluno já dominava parcialmente o conteúdo, ele conseguiu responder corretamente

a pergunta com um pouco de ajuda, sendo que sua resposta foi a seguinte: “para que o Super-homem

pudesse voar de acordo com a terceira Lei de Newton era necessária que a ação de voar tivesse uma


70

reação, ou seja, ao contrário de força peso que o corpo exerce em direção a Terra, era necessário que

tivesse uma força de mesma intensidade e direção, mas com sentido oposto. Tendo respondido a

pergunta, iniciou-se a aula apresentando um breve vídeo sobre a história e vida de Isaac Newton,

proposta vista no artigo[1], onde o autor propunha integrar a história juntamente ao ensino da Física,

ou seja, apresentar os fatos históricos que contribuíram para chegar em tais descobertas como a em

questão para que os alunos perdessem o senso comum de que as Leis da Física nasceram do nada.

Terminado o vídeo, enunciou-se a primeira Lei de Newton, explicando além dela, também o

que se pensava antes da mesma ser definida por Newton. Para exemplificar tal Lei, repassou um trecho

do filme onde o super-homem segurava objetos e pessoas em queda livre sem nenhum problema ou

danos, também se apresentou a Figura 1, onde o choque do carro contra um poste provocou um

dobramento no mesmo; e por último um giff, onde uma maca na carroceria de uma caminhoneta, ambas

em repouso, veio a se movimentar caindo do veículo após o mesmo entrar em movimento; ou seja, a

maca tendeu a ficar em repouso como enuncia a primeira lei de Newton.

Figura 1

(Fonte: http://g1.globo.com/mato-grosso/noticia/2014/05/mulher-bate-carro-em-poste-e-morre-em-

varzea-grande-mt.html)

A fim de identificar se o aluno conseguia interpretar corretamente as informações acerca

desta lei e resolver os exercícios, aplicou-se o exemplo da Figura 2, no qual a resposta correta seria a

letra C, já que não havia nenhuma força contrária ao movimento e o objeto, por este motivo, tenderia a

se mover infinitamente.

Figura 2: exemplo

(Fonte: http://bellinforma.blogspot.com.br/2013/02/questoes-resolvidas-sobre-as-leis-de.html)


71

Em seguida, enunciou-se a Segunda Lei de Newton e apresentou-se a fórmula envolvida neste

caso. Tomou-se o cuidado de retomar o que são grandezas vetoriais e grandezas escalares

brevemente para que o aluno não pudesse confundir ambas. Voltou-se ao filme dando mais um

exemplo do mesmo, desta vez a pergunta foi a seguinte: “o poder de voar: qual a força que mantém o

Super-homem no ar?”, neste momento abriu-se um espaço para haver uma discussão sobre algumas

teorias nerds, afim de tornar a aula mais atrativa; um trecho do filme onde o Super-homem voava foi

apresentado também.

Voltando a parte teórica, chamou-se a atenção para algumas informações extremamente

importantes: “resultante não é zero; Velocidade não é constante; referencial inercial; no sistema

internacional de Unidades, força é medida em Newtons (N), massa em Quilogramas (Kg) e aceleração

em m/s².”. A questão sobre a diferença entre peso e massa também foi citada. Logo após citou-se as

diferentes forças relacionadas a Lei: força peso, força normal, força de atrito, força de tração e conforme

apresentadas, foi montando-se o diagrama de forças no quadro em um bloco, como mostra a Figura 3.

Realizou-se um exemplo sobre a segunda lei, como mostra na Figura 4.

Figura 3: Diagrama de forças

(Fonte:http://alunosonline.uol.com.br/fisica/a-forca-normal.html)

Figura 4: Exemplo

(Fonte:http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/570/fisica_dinamica_leis_de_newton_apli

cacoes_blocos_gabarito.pdf)


72

Resolução do exemplo da Figura 4: Como a questão dá a força exercida e a massa do objeto,

conseguimos a partir da fórmula da Segunda Lei de Newton: encontrar o valor da aceleração.

Como o exercício pede a velocidade e oferece a distância percorrida, utiliza-se a fórmula 1,

para encontrar a velocidade

Fórmula 1: V²=V0²+2.a.∆

Substituindo os valores teremos:

V²=0² + 2.3.96

V= √576

V=24m/s

Ao acabar a resolução do segundo exemplo e retirar as dúvidas relacionadas ao conteúdo

apresentado, iniciou-se a apresentação da terceira Lei de Newton, com a sua definição e dando

exemplos do dia-a-dia onde essa lei é aplicada, como, por exemplo, quando apoiamos um livro em uma

caixa e os dois permanecem em repouso, ou seja, o livro exerce uma força de mesma intensidade e

modulo que a caixa, apenas tem sentidos opostos. Como feito anteriormente com as demais leis,

apresentou-se um exemplo sobre o filme relacionado ao assunto, neste caso foi a mesma que a

segunda lei: o poder de voar; a pergunta feita foi: “qual seria a reação para a ação de voar realmente

viesse a acontecer? ”, apresentou-se um trecho do filme onde o Super-homem voava com sua

namorada. Para aprender melhor o conteúdo da terceira lei realizou-se o exemplo da Figura 5.

Resolução do exemplo da Figura 5: O Cientista Robert Goddard tinha razão, já que a ação e a reação

ocorrem entre o foguete e seus gases expelidos, ou seja, os gases “explodiam” fazendo o foguete ser

lançado (ação) enquanto o foguete exercia uma força expelindo os gases (reação).

Figura 5: Exemplo

(Fonte: http://professor.bio.br/fisica/provas_questoes.asp?section=mecanica&curpage=104)

Então realizou-se o experimento (Figura 6) preparado para a aula: o plano inclinado, o qual o

aluno desenhou em um papel milímetro o gráfico tempo versus distância. O experimento consistia em

um cano cortado no meio, de modo que formava uma canaleta, nele foi medido de 80 cm a 100 cm,

com marcações de 10 em 10cm. Foi proposto que o aluno soltasse a bolinha e, com um cronômetro,

anotasse o tempo que a bolinha demoraria a chegar no final do cano. Foram feitas três medidas de

tempo para cada distância e tirado uma média, a fim de minimizar os erros e também apresentar

algumas noções básicas de como realizar experimentos. Após a coleta dos dados: tempo que a bolinha

demorou para cada distância; o aluno teve que construir um gráfico com os dados. Também lhe foi

apresentado como calcular a escala para tais valores a fim de utilizar o espaço da folha toda. No

experimento podemos constatar que a força peso da bolinha fazia com que está começasse um


73

movimento, havia uma aceleração associada ao movimento, pode-se perceber isso ao construir o

gráfico, onde irá formar uma curva, ou seja, a posição varia conforme o tempo, sendo assim se construir

outro Quadro agora com a posição em função do quadrado do tempo, obteremos uma reta, o qual a

posição varia em função do quadrado do tempo, caracterizando assim um movimento acelerado e não

contínuo e uniforme.

Figura 6: Experimento

Fonte(http://eaulas.usp.br/portal/video.action?idItem=5383)

Para finalizar a aula, pediu-se que o aluno pesquisasse em casa o que aconteceria caso o

Super-homem parasse a rotação da terra e voltasse a fazer girar só que desta vez no sentido oposto .

5.3 Resultados

No Quadro 1 , pode-se observar os resultados obtidos a partir da aplicação do pré-teste e pós-

teste.

Quadro 1- Resultados do testes


Questão Acertos Questão Acertos

1 0 1 1

2 0 2 1

3 1 3 1

4 0 4 0

5 0 5 1

Total 1 Total 4

(Fonte própria)

Conforme apresentado no Quadro 1, inicialmente o aluno possuía pouco domínio sobre o

conteúdo das Leis de Newton, apesar de o mesmo ter afirmado já ter estudado tal assunto na escola.


74

Entretanto, o seu aproveitamento sobre a aula foi extremamente satisfatório, o qual apenas deixou a

desejar na questão quatro onde continha uma pegadinha sobre “lançamento”, nesta questão pedia-se

quais as forças que agiam sobre um corpo que havia sido lançado, se o aluno não presta-se atenção

poderia determinar que seriam 4 forças: Força Normal, Força peso, Força de atrito e a força que

promoveu o deslocamento do corpo, entretanto como a pergunta era sobre as forças após o lançamento

a força que proporcionou o deslocamento do objeto não atuava mais e desta forma só havia três: Força

Normal, Força peso e Força de atrito. Contudo este pequeno erro serve para mostrar o que deve ser

melhorado na aula, ou seja, fazer comentários sobre pegadinhas e a forma como algumas questões

aparecem nos vestibulares de forma ambígua, ressaltando sempre que durante provas e até mesmo

ao solucionar problemas deve-se ter total atenção voltada a esta tarefa. Nas demais questões pode se

observar que os conceitos sobre as Leis de Newton, suas definições, assuntos relacionados (peso,

massa, MRU...), resolução de questões que envolvessem cálculos utilizando fórmulas apresentadas e

até outras comuns como a fórmula da velocidade, foram assimiladas bem.

As questões que compunham o pré-teste e pós-teste consistiram nas mesmas questões, bem

como seus respectivos desenvolvimentos, são:

01-(PUC-MG) Um automóvel, com uma massa de 1200 kg, tem uma velocidade de 72 km/h quando os

freios são acionados, provocando uma desaceleração constante e fazendo com que o carro pare em

10s. A intensidade da força aplicada ao carro pelos freios vale, em newtons?

Desenvolvimento: como a questão pede a força, e dispúnhamos da fórmula da segunda Lei de

Newton que diz que a força é igual a massa multiplicadA pela aceleração, devemos encontrar o valor

da aceleração do automóvel e então baseado na fórmula descrita encontrarmos a força:

=∆/∆s

= (72Km/h ÷3,6)/10s = 2m/s²

Note que para o cálculo da aceleração houve a necessidade de transformar de km/h para m/s

já que o tempo era dado em segundos. Agora que os valores da aceleração e da massa são

conhecidos, basta aplicá-los na fórmula da segunda lei de newton:

=m .

=1200kg .2m/s²

F =2400 N

Resposta Letra B

02-(PUC-RJ) Um pára-quedista salta de um avião e cai em queda livre até sua velocidade de

queda se tornar constante.

Podemos afirmar que a força total atuando sobre o pára-quedista após sua velocidade se tornar

constante é:

a) vertical e para baixo.

b) vertical e para cima.

c) nula.

d) horizontal e para a direita


75

Desenvolvimento: segundo a primeira Lei de newton um corpo que está em movimento

retilíneo uniforme, ou seja, velocidade constante ou ainda esteja parado, não há forças atuantes sobre

o mesmo.

Resposta Letra C

03- (PUC-MG) Considerando-se o conceito de massa, pode-se dizer:

a) A massa de um objeto depende do valor da aceleração da gravidade.

b) A massa depende da quantidade de material que constitui um objeto.

c) A massa de um objeto depende da sua localização.

d) Massa e peso são a mesma quantidade.

Desenvolvimento: com base na discussão feita em aula, o peso depende do lugar onde o

mesmo está e é definido por P=m.g; já a massa não depende da gravidade, mas sim da quantidade de

matéria que a compõe.

Respostas Letra B

04- (UFMG-1994) Um bloco é lançado no ponto A, sobre uma superfície horizontal com atrito, e

desloca-se para C. O diagrama que melhor representa as forças que atuam sobre o bloco, quando esse

bloco está passando pelo ponto B, é:

(fonte:http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/570/fisica_dinamica_leis_de_newton_apli

cacoes_blocos_gabarito.pdf)

Desenvolvimento: Quando os exercícios falam “lançado” a força que a pessoa fez inicialmente

é imediatamente interrompida. Sendo assim as forças que agem no bloco são: a força peso, a força

normal e a força de atrito.

Resposta Letra C

05- Defina cada uma das três Leis de Newton e relacione com um poder do Super-homem:

Primeira Lei de Newton :Um corpo em repouso ou em MRU tende a permanecer como está a

menos que uma força externa age sobre ele. Quando o Super-homem segura o helicóptero em queda

livre, ele para o mesmo segurando-o apenas pela parte traseira, com isso a parte dianteira tenderia a

continuar em movimento, coisa que não acontece no filme.


76

Segunda Lei de Newton: A segunda Lei de Newton é dada pela expressão =m. , quando o

Super-homem voa, há uma massa e uma aceleração envolvida, entretanto que força estaria agindo e

mantendo-o no ar?

Terceira Lei de Newton: A lei da ação e reação, toda ação gera uma reação. Novamente a

ação de voar do Super-homem aparentemente não possui nenhuma reação, ou vice-versa, então como

isto pode ser possível?

5.4 Referências [1] ILUSTRANDO HISTÓRIA. Isaac Newton. Disponivel em: <https://www.youtube.com/watch?v=agpTui0scXw>. Acesso em 12 Agosto 2017

[2] PEREIRA, G V; AS LEIS DE NEWTON: UMA ABORDAGEM HISTÓRICA NA SALA DE AULA

VALQUÍRIA GUIMARÃES PEREIRA; ALFENAS/MG; 2011

https://www.youtube.com/watch?v=agpTui0scXw


77

Capítulo 6: Como identificar a composição dos materiais?

Taís de Souza Silva.


6.1-Resumo:

Trata-se de uma aula em que foi desenvolvido o conteúdo sobre densidade, com o propósito

de auxiliar os alunos ali presente em suas dificuldades e trabalhar com questões recorrentes de

vestibulares e Enem. Neste trabalho a pesquisa tornou-se parte integrante, pois a investigação sobre

o tema abordado proporcionou a possibilidade de aprofundamento e a escolha da melhor forma para

ensinar. Utilizou-se o método da instrução por pares, e a ajuda de multimídias, tendo como base para

a organização da aula o artigo da Tatiana Dillenburg Saint’Pierre, que fora escolhido por sua clareza

na explicitação. A aula foi avaliada por meio de pré-teste e pós-teste, assim sendo possível analisar o

conhecimento antes e após a aula, no qual encontram-se indícios de que os alunos demonstraram

terem aprendido grande parte dos conceitos desenvolvidos.

6.2-Contexto:

O conteúdo da aula ministrada abordou o tema densidade onde, inicialmente, foi apresentado

ao grupo de estudos (professores e alunos) no qual todos participaram, discutiram e opinaram para o

aperfeiçoamento da mesma. A aula ocorreu na UFPR-Setor Palotina, Bloco I, sala cinco, tendo a

presença de apenas dois alunos, sendo um estudante do Ensino Médio e o outro de graduação. Os

dois tinham objetivos distintos, o primeiro era passar no vestibular e o segundo era obter uma boa

média no ENEM para ingressar em um outro curso de graduação.

6.3-Descrição:

Iniciou-se com a aplicação do pré-teste, a fim de buscar conhecer o conhecimento prévio dos

alunos, ou seja, o conhecimento que eles já tinham antes da aula. Prosseguiu-se com introdução ao

conteúdo, explicitou-se a diferença entre densidade e massa específica, e comentou-se como ela

poderia ser calculada na prática.

A aula ocorreu por meio de explicitação de cada tema abordado, sendo aplicado uma questão

no fim deste para ser resolvida, tomando-se como pressuposto de que os alunos conseguiriam fixar

tudo o que fora explicado anteriormente. Os temas abordados estavam dentro do contexto da aula,

sendo estes: densidade do gelo, água e outros fluídos, a camada de gelo que se formam por cima de

rios, lagos ou mares, os iglus, o mar morto e o empuxo. Lembrando que, estes temas foram abordados

por meio da metodologia de instrução por pares, ou seja, por meio de perguntas, onde os alunos votam

ou discutem entre eles sobre a resposta, colocando cada um o seu ponto de vista e defendendo sua

opinião, essa atividade tem o intuito de fazer com que os alunos conversarem entre si e troquem

conhecimentos, aprendendo a argumentar e a ouvir outras opiniões sobre o mesmo assunto.


78

Ao abordar a densidade do gelo, água e outros líquidos, foi explicado o comportamento

anômalo da água. Para melhor compreensão do que acontece com a água ao ser transformada em

gelo e explicar a diferença de densidade de cada líquido, mostrou-se um Quadro com vários líquidos e

suas respectivas densidades. Após, foi efetuado a resolução de um exercício e apresentação de um

vídeo sobre este, o qual está disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Z50jEi1igNQ O vídeo

apresenta três líquidos com diferentes densidades não sendo possível mistura-los e, depois, foi

adicionado quatro objetos: o primeiro objeto mais denso que todos os líquidos, desce até o fundo do

copo; o segundo mais denso que os dois últimos líquidos, para em cima do último líquido; o terceiro

mais denso somente em comparação ao primeiro líquido, fica então, em cima do segundo líquido; e, o

último objeto fica por cima de todos os líquidos, apresentando uma densidade muito pequena diante as

outras ali presentes.

Figura 1: experimento

(Fonte própria)

Na explicitação do mar morto, utilizou-se um experimento demonstrativo, usando materiais

de baixo custo e de fácil aquisição, sendo estes: água, um recipiente transparente, sal de cozinha e

ovo cru. O experimento é fácil de fazer, no qual colocou-se água no recipiente, e em seguida foi

acrescentado uma grande quantidade de sal, deixando a água supersaturada, misturando bem, após

foi realizado uma pergunta: o ovo afunda ou boia na água que fora preparada? Os alunos deram sua

opinião, e consequentemente foi pedido uma explicação, uma defesa para a sua opinião, tornando a

aula mais dialogada e menos demonstrativa. A resposta para a pergunta feita é que ovo iria flutuar,

pois ao diluir o sal de cozinha na água. Além de deixá-la supersaturada pela grande quantidade,

também sofre alteração em sua densidade e torna-se mais densa que o ovo. Pelas diferenças de

densidade entre ambos, o ovo fica na parte de cima em vez de afundar como normalmente aconteceria

se fosse água normal (Figura 1), situação que pode ser relacionada ao efeito do Mar Morto. E, com a

pergunta de porquê as pessoas não afundam ao entrarem no Mar Morto, sendo a resposta que a água

desse local é mais densa que a do corpo humano, por isso não se afunda.

Ao explicitar o empuxo, foi apresentado a sua fórmula (equação I) e seus conceitos básicos,

com o intuito de facilitar a compreensão dos alunos, sendo claro e objetivo. Foi falado que o empuxo é

uma força que age nos líquidos, podendo ela ser percebida ao tentar afundar uma bola na piscina, que,

https://www.youtube.com/watch?v=Z50jEi1igNQ


79

consequentemente, é jogada para fora. Também, foi dado o exemplo de porque a coisas aparentam

ser mais leves quando estão na água. Isso acontece porque a força do empuxo é maior que a força

peso, impulsionando-a para fora, já no segundo caso, a força peso é maior que a do empuxo, porém

ao levantar o objeto ou pessoa, o empuxo “ajuda” a levantar ou carregar, pois sua força é direcionada

para cima, para fora da água. Pode-se descrever o empuxo como uma força que atua para cima nos

líquidos, no qual a diferença de densidade está presente, sendo está força ao contrário da força peso,

ou seja, quando uma força é maior que a outra o objeto afunda ou flutua, dependendo de qual é a maior

força atuante.

Após toda explicitação e discussão sobre o empuxo, foi aplicado dois exercícios para uma

melhor fixação, o primeiro abordou a teoria, no qual os alunos se saíram muito bem, o segundo continha

cálculos sobre o empuxo, que foi demonstrado uma certa dificuldade pelos alunos, principalmente na

segunda parte de sua resolução, sendo este demonstrado no exemplo um.

Para a finalização da aula, foi deixado a seguinte questão para os alunos: Porque um navio

sendo feito de um material mais denso que a água não afunda no mar? Desta forma, buscou-se

despertar nos alunos a curiosidade, com a intenção de fazê-los pesquisar em casa sobre o tema, se

aprofundando um pouco mais no conteúdo da aula.

Exemplo 1: Um objeto, de volume 0,5 m3, possui 28 % do seu volume mergulhado em um

recipiente com água. Sabendo que a gravidade é aproximadamente de 9,8 m/s2 e que a densidade da

água é de 1000 kg/m3. a) Determine o empuxo sobre o objeto. b) Supondo que a força peso seja 1500

N, calcule a aceleração do objeto na água.

Resolução:

Empuxo=gravidade. Vimerso. d líquido (Equação I)

V=volume d= densidade

Parte a:

E= 9,8m/s².1000kg/m³.(0,28.0,5)m³

E=9,800 m/s².kg/m³.0,14m³

E=1372 m/s².kg 1372 N

Parte b:

P=m.g (II)

1500𝑁

9,8 𝑚/𝑠²= 𝑚 → 𝑚 = 153 𝑘𝑔

(III).

(1500-1372) N=153 kg. → 128 𝑁

153 𝑘𝑔=

= 0,873𝑚/𝑠²

Discussão:


80

Na parte a, a porcentagem dada no exercício foi dividida por cem, para então conseguir usá-

la diretamente na equação do empuxo. As unidades m³ cancelaram-se, pois uma era dividendo e outra

divisor, assim quando divididas o resultado é 1, sendo este um valor insignificante na equação, pois

todo número multiplicado por um será ele mesmo, assim não alterando o resultado final. As unidades

restantes é kg.m/s², no qual equivale a unidade de Newton, podendo ela ser chamada assim, para a

sua simplificação.

Na parte b, é necessário ter conhecimento prévio sobre Leis de Newton para conseguir

efetuar a resolução, pois trabalhou-se com força e aceleração. Primeiramente foi fundamental encontrar

a massa do objeto, utilizando o dado oferecido pelo exercício, ou seja, a força peso (Equação II). Após

foi possível encontrar a sua aceleração, partindo da equação da força ( Equação III), sendo necessário

primeiramente encontrar a diferença entre as duas forças que atuam no sistema, e após substituir na

equação III. Considerando que o peso é maior do que o empuxo, conclui-se que a aceleração ocorre

para baixo.

6.4-Resultados:

A avaliação ocorreu por meio do pré e pós-teste, pois com eles conseguimos analisar o quanto

de conhecimento foi adquirido por parte dos alunos durante a aula, estando os resultados nos Quadros

1 e 2

Pré-teste Valor 45 cada questão peso 15

Questões Aluno 1 Aluno 2 Total

1 7,5 7,5 15

2 7,5 0 7,5

3 7,5 0 7,5

Total 22,5 7,5 30

Total porcentagem(%) 50 16,6 33,3

Quadro 1- resultado do pré-teste

(Fonte própria)

Pós-teste Valor 45 cada questão peso 9

Questões Aluno 1 Aluno 2 Total

1 9 9 18

2 9 9 18

3 9 9 18

4 0 9 9

5 9 9 18

Total 36 45 81


81

Total porcentagem(%) 80 100 90

Quadro 2- pós-teste

(Fonte própria)

O pré-teste, continha três questões sobre conhecimento básico do conteúdo e eram descritivas.

Cada questão teve a pontuação de quinze pontos, resultando em quarenta e cinco pontos no total do

pré-teste. Os alunos demonstraram pouco conhecimento sobre o conteúdo, resultando em 33% de

acertos vindos do conhecimento prévio.

No pós-teste, havia cinco questões, sendo estas de vestibulares e Enem, algumas descritivas

e outras de alternativa, cada uma tinha uma pontuação de nove, resultando em quarenta e cinco pontos

no total. Foi demonstrado a partir da correção, que os alunos obtiveram um grande avanço no conteúdo,

pois as questões apresentadas exigiam de nível de conhecimento um pouco maior que o teste anterior,

pois o primeiro tinha como propósito explorar o conhecimento prévio do aluno, já no segundo teste a

intenção foi ver o domínio de conteúdo que o aluno possa ter desenvolvido durante a aula, mas mesmo

assim os resultados foram positivos, resultando em 90 % de acerto.

Ao analisar os resultados do pré-teste e pós-teste, é possível observar claramente a evolução

dos alunos após a aula, resultando em um possível ganho de conhecimento de 57%, ou seja, há indícios

de que a aula pode ter resultado em uma grande aquisição de conhecimento por partes dos alunos.

Os objetivos a serem alcançados eram: aprender formas de resolução de exercícios

encontrados em vestibulares, estabelecer relações do conteúdo com a vida diária, entender as

experiências ali proporcionadas, despertar curiosidade e interesse pelo assunto e a Física,

compreender o empuxo, mar morto e a diferença de densidade entre os líquidos, pode-se analisar por

meio dos resultados que os objetivos foram alcançados, considerando os dados que foram adquiridos

pelos testes e as observações que foram realizadas no decorrer da aula.

O contato com a sala de aula é superimportante para os acadêmicos de licenciatura,

principalmente para aqueles que realmente querem seguir dentro da sala de aula, pois este contato

nos permite criar experiência no ramo e nos aperfeiçoamos a cada aula dada, aprendendo com os

erros e com as pessoas a sua volta, conhecendo o que é planejar uma aula e como deve-se lidar com

o aluno e sua dificuldade, aprendendo diversas metodologias ativas e identificando quando e como

utilizar cada uma.

7.5-Referências:

PIERRE,Tatiana Dillenburg Sain; Densidade

http://ead.bauru.sp.gov.br/efront/www/content/lessons/41/CI%C3%8ANCIAS-%20EXPERIMENTOS-

%202008.pdf -Acessado em 21 de novembro de 2017.

https://suap.ifgoiano.edu.br/media/documentos/arquivos/EXATAS_1.pdf -Acessado em 21 de

novembro de 2017.

http://ead.bauru.sp.gov.br/efront/www/content/lessons/41/CI%C3%8ANCIAS-%20EXPERIMENTOS-%202008.pdf

http://ead.bauru.sp.gov.br/efront/www/content/lessons/41/CI%C3%8ANCIAS-%20EXPERIMENTOS-%202008.pdf

https://suap.ifgoiano.edu.br/media/documentos/arquivos/EXATAS_1.pdf


82


83

Capítulo 7: A Física na música

Nome: Camila Werle


Resumo

A Física está presente em todos os lugares, inclusive na música, através dessa aula foi

evidenciado esse fato. A música é um assunto de interesse de muitos. O ramo da Física que envolve

o assunto é chamado de Acústica, o qual tem ligação com o conteúdo de ondas, que frequentemente

os alunos têm dúvidas, além do mesmo ser cobrado em vestibulares. O preparo desta aula teve como

base o conteúdo trazido no site apresentado posteriormente neste capítulo, além de conhecimentos

prévios sobre ondas. A metodologia utilizada foi experimental, instrução por pares, expositiva e parte

lúdica. Com a aplicação do pré-teste e pós-teste, obteve-se a análise do desempenho da turma em

relação ao desenvolvimento do assunto abordado, sendo que ao final da classe, os alunos se

mostraram interessados e com uma boa assimilação do que fora apresentado.

7.1 Contexto

Participaram da aula 4 alunos, com idades entre 16 a 18 anos, os quais frequentam as aulas

ofertadas pelo projeto no sábado de manhã nos laboratórios de física da UFPR, estes estavam

interessados no assunto e foram muito participativos, relataram que gostavam tanto de música, quanto

de Física e ficaram entusiasmados com a aula que relacionou os temas.


Com o material disponibilizado no site [1], compreendeu-se, através da interdisciplinaridade,

como a Física está relacionada a música e como ao longo da história foi sendo desenvolvida essa

relação. Após internalizado esse contexto, foi ensinado o conteúdo envolvendo o que é uma onda, em

específica a onda sonora, bem como os tipos e caracterizações das ondas, abrangendo assim o

assunto para os alunos, mas sem descentralizar o foco no som e na música.

Iniciou-se a aula com a aplicação de um pré-teste, com quatro questões envolvendo ondas,

após os alunos o resolverem, começou a parte experimental da aula, a qual é explicado no vídeo

referenciado em [2], que permitiu observar a voz como apresentado na figura 1.

Figura 1: Experimento e o resultado do mesmo

(fonte própria e [2])


84

Dando continuidade à aula, explicou-se o que são as ondas (é uma perturbação que se propaga,

transmite apenas energia sem transportar matéria) e suas classificações, bem como características,

conforme a classificação apresentada, o conteúdo apresentado teve como base o livro referenciado em

[3]. Os alunos foram questionados sobre onde se encaixava a onda sonora, ao final ambas as partes

concluíram que a onda sonora é uma onda tridimensional, mecânica e longitudinal. Além disso, foi

resolvido exercícios após o término de cada assunto apresentado, para a melhor fixação e

compreensão do que foi abordado.

Em seguida, foi apontado as partes da onda e algumas grandezas físicas, como a frequência, o

período e a velocidade. Posterior ao apresentado, foi exposto e resolvido em conjunto exercícios sobre

o mesmo. Logo após, foi explicado algumas propriedades do som, como a altura, a intensidade e o

timbre. Os fenômenos ondulatórios da reflexão sonora, ressonância, refração sonora e difração,

também foram discutidos em classe.

Em sequência, os alunos realizaram uma simulação no site www.falstad.com/ripple, no qual se

envolveram selecionando as opções que a simulação fornecia e ficaram fascinados com o

comportamento das ondas e seus diversos efeitos e tipos. Este momento foi caracterizado como sendo

a atividade lúdica. Finalizando a aula aplicou-se o pós-teste (sobre ondas) e foi solicitado aos

estudantes que procurassem a resposta da pergunta “Como a Física explica o porquê do forno de

micro-ondas não aquece alguns objetos e por que não se deve colocar objetos metálicos nele? ”.

7.3 Resultados

Pré-Teste

Questão Acertos (%) Erros (%)

1 100% 0%

2 50% 50%

3 50% 50%

4 25% 75%

Quadro 1: Resultados pré-teste

(Fonte própria)

Os alunos apresentaram um bom conhecimento básico acerca do assunto ondas, nos aspectos de

tipo, características e efeitos, sendo assim, através dos dados, pode ser observado que os mesmos

obtiveram uma alta porcentagem de acertos.

http://www.falstad.com/ripple


85

Questões e Resoluções referentes ao Pré-teste:

01. (UFT – PR) Sobre as ondas sonoras, considere as seguintes afirmações:

I) As ondas sonoras são ondas transversais;

II) O eco é um fenômeno relacionado com a reflexão da onda sonora;

III) A altura de um som depende da frequência da onda sonora.

Está(ão) correta(s) somente:

a) I b) II c) III d) I e II e) II e III

Resposta: (e) pois, a alternativa I está incorreta devido às ondas sonoras serem longitudinais e não

transversais.

02. (UFAM) Considere as seguintes afirmativas sobre as ondas sonoras:

I. O som é uma onda mecânica progressiva longitudinal cuja frequência está compreendida,

aproximadamente, entre 20Hz e 20kHz.

II. O ouvido humano é capaz de distinguir dois sons de mesma frequência e mesma intensidade desde

que as formas das ondas sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Os dois sons têm

timbres diferentes.

III. A altura de um som é caracterizada pela frequência da onda sonora. Um som de pequena frequência

é grave (baixo) e um som de grande frequência é agudo (alto).

IV. Uma onda sonora com comprimento de onda de 10 mm é classificada como ultrassom.

V. A intensidade do som é tanto maior, quanto menor for a amplitude da onda sonora.

Assinale a alternativa correta:

DADO: Quando necessário, adote o valor de 340 m/s para a velocidade do som no ar.

a) Somente as afirmativas I, II, III e IV estão corretas.

b) Somente as afirmativas II, III e V estão corretas.

c) Somente as afirmativas I, III, IV e V estão corretas.

d) Somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas.

e) Somente as afirmativas I, II, IV e V estão corretas

Resposta: (a) pois, a afirmativa V está incorreta, devido a intensidade e a amplitude serem

proporcionalmente diretas.


86

03. A respeito das características fisiológicas do som, marque a alternativa falsa.

a) A intensidade sonora está relacionada com o volume.

b) O som alto é um som agudo, de alta frequência.

c) A característica que permite distinguir sons de fontes distintas mesmo que emitam ondas sonoras

de mesma intensidade e frequência é o timbre.

d) Quanto maior a frequência do som produzido por uma fonte, mais grave o som será.

e) O limiar da dor para o ouvido humano é de 120 dB.

Resposta: (d) pois, mais agudo será e não grave como propõe a afirmativa.

04. Geralmente a voz feminina é mais aguda que a voz masculina. A principal característica que

diferencia as vozes feminina e masculina é:

a) a velocidade de propagação da voz

b) o tom

c) a frequência

d) o timbre

e) a intensidade

Resposta: (c)

Pós-Teste

Questão Acertos (%) Erros (%)

1 25% 75%

2 0% 100%

3 0% 100%

4 75% 25%

5 100% 0%

Quadro 2: resultados do pós-teste

(Fonte própria)

O pós-teste estava com um nível de dificuldade um pouco superior ao do pré-teste, devido a isso, o

desempenho dos estudantes não foram tão gratificantes, como o esperado.

Questões e Resoluções referentes ao Pós-teste:


87

(Nota: durante a aula definiu-se que uma onda sonora é tridimensional, mecânica e longitudinal.

Proporcionando assim que as resoluções se tornem óbvias e diretas, sem a necessidade de serem

discutidas detalhadamente).

01. A situação abaixo refere-se ao comportamento de uma onda sonora.

Por que o personagem da ilustração mostrada a orelha no solo para tentar escutar o som de cavalos

trotando à distância?

a)Porque, no galope dos cavalos, a pancada das patas contra o solo provoca ruídos característicos que

se propagam exclusivamente pelo chão.

b)Porque ondas transversais como o som são mais facilmente audíveis em meios mais densos que o

ar.

c) Porque o som, sendo uma onda mecânica, propaga-se mais rapidamente pelo solo que no ar.

d)Porque ondas sonoras são eletromagnéticas, possuindo maior intensidade no solo do que no ar.

e)A tirinha expressa uma situação impossível, pois o som possui maior velocidade no ar.

Resposta: (c)

02. A velocidade dos sons no ar é 340 m/s e, em geral, são audíveis para o ser humano vibrações

acústicas com frequências compreendidas entre 20 Hz e 20 000 Hz. Se um apito emitir, no ar, uma

onda mecânica longitudinal de comprimento igual a 20 mm, ela poderá ser ouvida por uma pessoa?

Dados: v = λ . f

a) Não, pois sua frequência vale será de 17 Hz.

b) Sim, pois frequência vale cerca de 17 000 Hz, que está dentro da faixa audível.

c) Não, pois ondas mecânicas não se propagam no ar, só em meios materiais.

d) Sim, mesmo que sua intensidade esteja abaixo do limiar da percepção auditiva.

e) Não, pois tal comprimento de onda corresponde a um infrassom.

Resposta: (b)

03. (PUC – MG) – Um aparelho de som está ligado no volume máximo. Costuma-se dizer que o “som

está alto”. Fisicamente, essa afirmação está:

a) correta, porque o som alto significa som de grande timbre.

b) correta, porque som alto é um som de pequena amplitude.

c) correta, porque som alto significa som de grande intensidade.

d) incorreta, porque som alto é som fraco.


88

e) incorreta, porque som alto significa som de grande frequência.

Resposta: (e)

04. (UCS – RS) – Uma mesma nota musical emitida por um piano e por um violino não é igual. Pode-

se distinguir se a nota foi emitida pelo piano ou pelo violino:

a) pela frequência da nota

b) pela velocidade da propagação da onda sonora.

c) pela amplitude de vibração da onda sonora.

d) pela intensidade sonora.

e) pelo timbre sonoro.

Resposta: (e)

05. (UEL - PR) O eco é um fenômeno causado pela:

a) interferência entre duas fontes sonoras.

b) refração do som no ar quente.

c) reflexão do som num anteparo.

d) difração do som ao contornar os obstáculos.

e) diminuição da frequência durante a propagação.

Resposta: (c)

Acertos (%)

Pré-teste (%) Pós-teste (%)

56,25% 40%

Quadro 3: Porcentagem de acerto do pré e pós teste

(Fonte própria)

Como apresentam os dados, os alunos obtiveram maiores êxitos no pré-teste do que no pós-teste,

tendo um decréscimo de rendimento de 16,24%, alguns dos fatos que influenciaram esse resultado

são: o nível de dificuldade de um teste para outro e a interpretação individual dos exercícios. Ao final

da aula tanto o pré-teste quanto o pós-testes foram corrigidos e explicados em sala, sendo assim os

alunos foram dispensados com suas dúvidas esclarecidas e sanadas, sendo que estes tenham dito que

entenderam após a ação descrita.

7.4 Referências

[1] “https://sites.google.com/site/afisicanamusica/artigos-1”

[2] “https://youtu.be/6lArL9pCkhs”

[3] Halliday, David. Fundamentos de física, volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 10ª ed.

LTC, Rio de Janeiro, cap. 16 e 17, 2016.

https://sites.google.com/site/afisicanamusica/artigos-1

https://youtu.be/6lArL9pCkhs


89

Capítulo 8: Eletromagnetismo

Aluna: Patrícia Gallo de Oliveira


Resumo

Este capítulo aborda assuntos referentes a aula de eletromagnetismo, contendo aspectos

históricos, desde o descobrimento das pedras magnetitas até o uso delas em bússolas, além de mostrar

como a bússola se alinha ao campo magnético da Terra. O trabalho tem como propósito complementar

questões importantes sobre o eletromagnetismo, com reforço nos conteúdos de vestibular, visando o

maior aproveitamento do aluno em questões que envolva esse conhecimento específico. A importância

de investigar essas questões, seja de eletromagnetismo o qualquer outro conteúdo, é encontrar os

obstáculos para a aprendizagem, ou seja, o que torna a aula complicada. Dessa forma, pode-se

simplificar o que parece ser complexo, trabalhando as áreas de dificuldades e encontrar resultados

positivos. Esse capítulo se fundamenta no artigo “ELETROMAGNETISMO E COTIDIANO” onde coloca-

se em prática algumas das características da sala de aula invertida, utilizando recursos de multimídia,

quadro e giz, experimentos com atividade lúdica, aplicação de pré-teste e pós- teste, utilizando os

resultados colhidos para melhorar o ensino de Física nas escolas. A escolha dos métodos se deu pela

facilidade de comparação dos resultados que serão obtidos, e o tema, pelas curiosidades e dificuldades

que ele compreende.

8.1 Contexto

A aula em questão foi sobre Eletromagnetismo, realizada na sala de aula, com sete alunos

presentes e idades na faixa de 16 anos, cursando o segundo e terceiro ano do Ensino Médio, buscando

aprofundar ou até mesmo reforçar conteúdos para os vestibulares e Enem. A participação dos alunos

na sala de aula é tão importante quanto a qualidade dos assuntos abordados, e nota-se que há uma

dificuldade de interação da parte os alunos dentro da sala de aula, que muitas vezes não é por falta de

incentivo, e sim vergonha ou acomodação, além de muitos alunos preferirem apenas ouvir a aula.


A aula é a parte prática do projeto, que visa o papel mais importante do professor, mediar o

conhecimento. O conteúdo de eletromagnetismo foi abordado de forma clara e buscou facilitar o

entendimento dos alunos presentes. Foi iniciado com aplicação de um pré-teste, com questões acerca

do conteúdo que seria tratado na aula. Após, foi feito uma pergunta para despertar o interesse,

interrogando-os sobre algo referente à aula para notar qual era o nível de conhecimento prévio dos

alunos. Foi levantada uma questão importante antes de iniciar o conteúdo, onde todos possam

responder do seu ponto de vista. E, depois, iniciou-se o conteúdo, com os aspectos históricos

pertinentes ao descobrimento do magnetismo e seu uso na antiguidade; o que melhorou após seu

descobrimento; a evolução até chegar no objeto conhecido por bússola; o campo magnético da Terra;

e o magnetismo na vida animal. Foi mostrado um vídeo didático [1] que continha mais informações

complementares acerca do campo magnético da Terra e, durante a aula, foi resolvido várias questões

de vestibulares no quadro de giz, onde os alunos expuseram seus pontos de vista a respeito das

questões. Em seguida, o experimento utilizado foi também uma atividade lúdica, onde os alunos


90

puderam interagir, interrogar e opinar na forma de construção da bússola. Mostrou-se como é possível

construir uma bússola com uma agulha, ímã, isopor e um pote com água, e ainda como encontrar o

Norte e o Sul magnéticos. O diferencial das atividades lúdicas é o fato de que os alunos se divertiram

ao realizar a atividade proposta. Desse modo, puderam induzir a pequena bússola a um campo

magnético externo. Após a demonstração e a interação dos alunos com o experimento, foi aplicado um

pós-teste, com questões mais elaboradas, com a finalidade de comparação ao pré-teste, na tentativa

de obter melhores resultados. Por fim, foi levantada uma questão importante e curiosa, “é possível

magnetizar uma pessoa? ”, que poderia ser descoberta por meio de pesquisas dos próprios alunos,

com a finalidade de despertar o interesse do aluno pela física

Figura 1: Vídeo didático, que mostra o magnético da Terra e como ele funciona

(Fonte: Referência [1])

Ao realizar a aula, é comum perceber os diferentes níveis de conhecimento que há entre os

alunos, principalmente porque alguns não cursarem o mesmo ano letivo, ou não virem da mesma

escola, ou até mesmo o caso de alguns estudarem em instituições públicas e outros em particulares.

Está situação faz com que o nível de conhecimento seja divergente. No entanto, a utilização de uma

metodologia diferenciada que possibilite o contato com pontos interessantes e curiosos, experimentos

e questões de vestibulares, possibilita uma integração vantajosa entre o aluno, o professor e a

instituição que estimula o projeto, visto que se é possível colher dados para estudo e melhoramento do

ensino, além de oferecer aulas gratuitas a alunos interessados.

A característica indissociável do ensino/pesquisa/extensão foi mantida durante o projeto, visto

que esses três pilares são relevantes e que se bem articulados, conduzem a mudanças significativas.

Percebe-se que só é possível transmitir o conhecimento através de pesquisas bem elaboradas e, por

essa razão, é importante uma aula ser baseada em um artigo científico; necessitar de experimentos e

atividades lúdicas; uso de alguma tecnologia específica, como multimídia, acaba tornando-se agradável

e despertando curiosidade.

A busca de conteúdos e pesquisas foram realizadas por meio da internet, e artigos que

abordavam conceitos relacionados ao tema que a aula propôs, e o experimento consistia em construir

uma bússola.


91

8.3 Resultados:

Os resultados da aplicação do pré-teste e pós-teste podem ser observados nas Quadros 1 e 2.

Quadro 1: resultados do pré-teste

(Fonte própria)


(Fonte própria)

Os resultados obtidos na aula com base na comparação do pré-teste e pós-testes foram

satisfatórios, visto que o conhecimento dos alunos era básico sobre a matéria de eletromagnetismo.

No pré-teste, que continham 3 questões prévias ao conteúdo, como já se esperava, obteve-se 47% de

acertos. Porém, com decorrer da aula, foi obtido no pós-teste 71% de acertos, com um crescimento de

praticamente 24%.

É extremamente relevante esse método de avaliação, apesar de tomar alguns minutos da

aula, e é uma forma bem prática de visualizar se a aula está saindo como planejado. A prática de

resolução de exercícios de vestibulares anteriores ajuda na interpretação e organização do tempo para

cada questão. O professor que ministra a aula não deve influenciar na resolução das questões do pré-

teste e do pós-teste, ou seja, não pode ajudar os alunos nas resoluções, pois as questões possuem

finalidade de avaliar o que o aluno conseguiu entender durante as explicações e fornecer resultados

para a pesquisa.


92

O projeto é tratado como uma ferramenta de ensino pré-vestibular, e busca levar aos alunos,

simulados e questões relevantes sobre matérias que mais caem nos vestibulares. Além de ajudar a

formar mais o aluno nas questões de Física, também visa formar o docente que está aplicando o

conteúdo, visto que o grupo de docentes é formado por graduandos em Licenciatura em Ciências

Exatas, que buscam aperfeiçoamento e experiência na carreira docente e aprender a trabalhar em

conjunto com os alunos, no que possibilita uma troca de conhecimento por experiência. Os impactos

desse projeto são positivos, como foi apresentado nos resultados, porém, a grande dificuldade é atrair

mais alunos para que o projeto possa acontecer.

8.4 Referência

Vídeo didático que retrata o campo magnético da Terra e como ele funciona:

https://www.youtube.com/watch?v=9SyLGsBBdVE

CORDEIRO, Edson; ELERATI, Felipe; SAADE; Jamil; TAGLIATI, J.L.. Eletromagnetismo e Cotidiano;

http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-

IntroducaoEletrostatica.pdf



http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf



93

Capítulo 9: Introdução à Eletrostática

Autor: Patrícia Gallo de Oliveira


Resumo

Este capítulo aborda assuntos referentes a aula de Introdução à Eletrostática, conceitos de

eletricidade e carga elétrica, princípios da eletrostática e formas de eletrização. O trabalho tem como

propósito complementar questões importantes sobre a Eletrostática, com reforço nos conteúdos de

vestibular, visando o maior aproveitamento do aluno em questões que envolva esse conhecimento

específico. É muito importante abordar e investigar essas questões, seja de eletrostática ou qualquer

outro conteúdo, e encontrar as causas das desistências dos alunos, ou seja, o que torna a aula

complicada. Dessa forma, pode-se simplificar o que parece ser complexo ao trabalhar as áreas de

dificuldades e encontrar resultados positivos. Esse capítulo se fundamenta no artigo “INTRODUÇÃO A

ELETROSTÁTICA” onde coloca-se em prática algumas das características da sala de aula invertida,

utilizando recursos de multimídia, quadro e giz, experimentos com atividade lúdica, aplicação de pré-

teste e pós- testes, na tentativa de utilizar os resultados para melhorar o ensino de Física nas escolas.

A escolha dos métodos se deu pela facilidade de comparação dos resultados que serão obtidos, e o

tema, pelas curiosidades e dificuldades que ele compreende.

9.1 Contexto

Na sala de aula, estavam presentes 2 alunos, um cursa o ensino superior e o outro com o

Ensino Médio completo com intenção de aprofundar ou até mesmo reforçar conteúdos para os

vestibulares e Enem. A participação dos alunos na sala de aula é tão importante quanto a qualidade

dos assuntos abordados, pois nota-se que há uma dificuldade de interação da parte os alunos dentro

da sala de aula, por motivos de acomodação, vergonha, ou preferirem apenas ouvir a aula.


A aula foi desenvolvida de forma a facilitar o entendimento, iniciou-se com um pré-teste

contendo questões medianas, que serviu para avaliar qual era o nível do conhecimento prévio dos

alunos, e que no final servirá para colher dados do projeto. Após, foi levantado uma questão,

interrogando-os sobre algo referente à aula, geralmente é feito uma pergunta que todos possam

responder como “Corpos neutros sofrem atração? ”, para instigar o aluno a pensar sobre o conteúdo.

Em seguida a aula se iniciou com conceito de eletricidade e carga elétrica, princípios da eletrostática,

formas de eletrização e vários exercícios de vestibular que continha assuntos variados sobre

eletroestática. A aula seguiu com a demonstração do experimento chamado cabo de guerra elétrico [1].

Após demonstrar o experimento, foi aplicado um pós-teste, com questões mais elaboradas,

com a finalidade de comparação ao pré-teste, na tentativa de melhorar os resultados, tendo um

rendimento superior. Por fim, deixou-se uma questão importante e curiosa que poderia ser descoberta

por meio de pesquisas dos próprios alunos, com a finalidade de despertar o interesse do aluno pela

Física.

Ao realizar a aula é comum perceber os diferentes níveis de conhecimento que há entre os

alunos, principalmente por alguns não cursarem o mesmo ano letivo, ou não virem da mesma escola,


94

ou até mesmo o caso de alguns estudarem em instituições públicas e outros em particulares. Está

situação faz com que o nível de conhecimento seja diferente. No entanto, a colocação de pontos

interessantes e curiosos, abordagens específicas, experimentos e questões de vestibulares, promove

uma integração vantajosa entre o aluno, o professor e a instituição que estimula o projeto, visto que se

é possível colher dados para estudo e melhoramento do ensino, além de oferecer aulas gratuitas a

alunos interessados.

Figura 1: experimento do cabo de guerra elétrico

(Fonte própria)

A característica indissociável do ensino/pesquisa/extensão foi mantida durante o projeto, visto

que esses três pilares são relevantes e que se bem articulados, conduzem a mudanças significativas

no ensino e na aprendizagem. Percebe-se que só é possível ensinar por meio de pesquisas bem

elaboradas e, por essa razão, é importante a aula ser baseada em um artigo científico; necessitar de

experimentos e atividades lúdicas; uso de alguma tecnologia específica, como multimídia, acaba

tornando-se agradável e despertando curiosidade.

9.3 Resultados

As Quadros 1 e 2 a seguir, mostram a porcentagem dos resultados de pré-teste e pós-teste,

aplicado aos alunos.

Quadro 1: resultados do pré-teste

(Fonte própria)


(Fonte própria)


95

No pré-teste, que continham 3 questões prévias ao conteúdo, como já se esperava, obteve-

se 66,5% de acertos. Porém, com decorrer da aula, obteve-se no pós-teste 83% de acertos, com um

crescimento de praticamente 16,5%.

É extremamente relevante esse método de avaliação, apesar de tomar alguns minutos da

aula, porém é uma forma bem prática de visualizar se a aula está saindo como planejado. A prática de

resolução de exercícios de vestibulares ajudar na interpretação e organização do tempo para cada

questão. O professor que está ministrando a aula não pode influenciar na resolução das questões do

pré e pós teste no momento que estão sendo aplicados.

O projeto é tratado como uma ferramenta de preparação para pré-vestibular, e busca levar

aos alunos, simulados e questões relevantes sobre matérias que mais caem nos vestibulares. Além de

ajudar a formar o aluno nas questões de Física, também visa formar o docente que está aplicando o

conteúdo, visto que o grupo de docentes é formado por graduandos em Licenciatura em Ciências

Exatas, na tentativa de buscar o aperfeiçoamento e melhorar a experiência na carreira docente,

trabalhando em conjunto com os alunos, havendo a troca de conhecimento por experiência. Os

impactos desse projeto são positivos, pois os números mostram isso, porém, a grande dificuldade é

atrair o aluno para que o projeto possa acontecer.

9.4 Referência

Vídeo que serviu como base para o experimento:

https://www.youtube.com/watch?v=Yndkm5VB4I0

http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-

IntroducaoEletrostatica.pdf - Último acesso em 30 de novembro de 2017, às 09:40.

https://www.youtube.com/watch?v=Yndkm5VB4I0




96


97

Capítulo 10: Eletricidade estática e suas aplicações

Wesley Dias Almeida


Resumo

Pode-se observar vários fenômenos da natureza que estão presente no nosso dia-dia e que,

normalmente, não são aproveitados como ferramenta de exemplificação de fenômenos físicos, e nem

suas aplicações práticas, tanto na indústria e afins. Com intuito de usar relações cotidianas e aplicações

práticas em uma metodologia ativa que vise maior interesse por parte dos alunos, com finalidade de

um melhor aprendizado, foi desenvolvido uma aula com o tema “Eletricidade estática e suas

aplicações” e com objetivo de analisar os princípios e aplicações, deste modo foi passado uma

introdução a lei de Coulomb. O tema foi escolhido já que sua utilização em vestibulares é muito comum

e por causar divergências em relação a alguns termos. Foi analisado o conhecimento prévio dos alunos

sobre cada parte da aula de maneira integrada a aula e sua evolução.

10.1 Contexto

A aula tinha como tema “Eletricidade estática e suas aplicações” foi aplicado no dia

07/10/2017 no Laboratório 21 de Física da Universidade Federal do Paraná setor Palotina, pelo monitor

discente do curso de Licenciatura em Ciências Exatas Wesley Dias de Almeida, contando com 4 alunos

dentre eles, um já possuindo o Ensino Médio completo e os outros eram discentes da mesma

universidade, sendo que alguns deles possuíam resistência em interagir em aula, e que ao final da

mesma, pode se comprovar um aumento do conhecimento conceitual sobre a introdução às Lei de

Coulomb. A aula teve duração 2 horas e 15 minutos.


A aula possui como objetivo tratar de conceitos e aplicações diversas da eletricidade (quadro

1) segundo a visão da eletroestática e eletrodinâmica.

Atividade Objetivo

Uso de simulação computacional – PHET

Colorado

Observar e ser capaz de relacionar o conceito de

eletrização por atrito em condições próximas ao

cotidiano

Eletrizar um cano PVC com tecido de nylon Poder exemplificar de forma prática a eletrização

por atrito


98

Utilização da Garrafa de Leyden Conhecer um dos mais primitivos capacitor e seu

funcionamento

Gerador de Van de Graaff ou equivalente Entender o que é e o funcionamento de uma

máquina eletroestática

Uso de um transformador didático Conhecer uma aplicação comumente utilizada no

cotidiano

Quadro 1: Relação das atividades desenvolvida durante a aplicação da aula e seu respectivo

objetivo.

(Fonte própria)

Iniciada com a apresentação do tema e do objetivo e, ao final, com uma pergunta instigadora

a ser respondida pelos alunos que possuía o seguinte enunciado “O corpo humano é um bom ou um

mau condutor de cargas? ”. Posteriormente, foi tratado sobre os conceitos de estática e dinâmica,

sendo exemplificado com o ato de andar (dinâmica) ou ficar parado (estática) pelo monitor, e depois

relacionando com as cargas e a eletrodinâmica e a eletrostática que era tema da aula. Em seguida,

estes assuntos foram tratados de uma perspectiva subatômica, utilizando para ilustrar uma Figura do

modelo atômico de Rutherford (Figura 01), onde foi mostrado as estruturas e as partículas que o

compõem. Na Figura 02 há a síntese da evolução do modelo atômico.

Figuras 01 e 02: A esquerda o modelo atômico de Rutherford, e a direita evolução dos

modelos atômicos.

(Fontes: https://www.infoescola.com/quimica/atomo/ e http://slideplayer.com.br/slide/3688410/)

Para avaliar o conhecimento prévio dos alunos foi apresentado uma questão sobre a

utilização da equação de cargas (1), no qual os alunos não conseguiram responder, e posteriormente

foi descrito a equação de cargas aos alunos (1):

Q = n*e (1)


99

Para uma melhor interpretação da equação de cargas foi descrito quais variáveis que a

compõe, a constante envolvida e as unidades de cada membro da equação, sendo Q a Carga elétrica,

n o número de cargas elementares e a carga elemental definido experimentalmente como 1,6*10 – 19

C. Foi repassado novamente a questão, pois não houve resposta anteriores.

Antes de dar continuidade, tratando sobre a força elétrica, foi passado outra pergunta, mas

com relação a equação da força elétrica, mas também não houve resposta. Os alunos justificaram que

ainda não tinham trabalhado ainda ou se lembrava das equações (a equação das cargas e também da

força elétrica). Posteriormente, foi aplicado uma outra questão, mas com o mesmo objetivo.

Após, foi iniciado com a parte do estudo da eletrização e a diferença de potencial, onde foi

posto em prática o uso da ferramenta “simulador computacional Phet Colorado” com a seguinte

configuração inicial mostrado na Figura 03, para que os alunos possam identificar o que ocorre com as

cargas durante o processo de eletrização.

Figura 03: Simulação gerada pelo Phet

(Fonte: https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-

static-electricity_pt_BR.html/)

Foi atritado os balões na roupa de lã do simulador, movendo-o com ponteiro do mouse com

botão direito pressionado (Figura 4.1), assim podendo observar a eletrização por atrito. Com o balão

carregado pode-se observar a atração das cargas quando afastados do balão da roupa de lã (Figura

4.2) e soltando ele retorna a ter contato com a roupa (Figura 4.3). Foi discutido com os alunos sobre

como eles imaginavam que acontecia com as cargas, após foi mudado as configurações para visualizá-

las (Figura 4.4), e foi colocado e soltado o balão sobre a parede para pode visualizar como as cargas

se comportam (Figura 4.5). Também foi relatado sobre o efeito triboelétrico que ocorre na eletrização

por atrito.


100

Figura 04: Simulação gerada pelo Phet

(Fonte: https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-

static-electricity_pt_BR.html/)

Para a parte experimental, foi utilizado um cano de PVC e tecido de nylon. Atritando os dois

e depois aproximando o cano do braço dos alunos, eles puderam sentir uma força de atração entre os

pelos do braço e o cano eletrizado.

Utilizando-se de uma garrafa de Leyden (Figura 05), construída a partir de uma garrafa

plástica com água e um parafuso metálico que foi colocado através de um orifício na tampa. E, com um

fio de cobre preso a ele, ligando a parte interna que possui água ao parafuso, um aluno ao segurar a

parte externa da garrafa e eletrizando cano PVC ao passar sobre o parafuso, repetindo várias vezes o

processo, pode carregar internamente a garrafa por contato e externamente por indução, conseguindo

assim, uma diferença de potencial entre a parte externa e interna da garrafa devido ele ser composta

de material plástico que é um bom isolante. Ao utilizar outro fio de cobre, pode-se ligar a parte interna

(parafuso) com parte externa (parte externa da garrafa), e antes de haver um contato entre fio e parte

externa pode-se visualizar a formação de um arco elétrico.


101

Figura 05: Garrafa de Leyden e representação em termos de cargas.

(Fonte própria)

Foi utilizada uma máquina eletrostática denominada Gerador de Van de Graaff (Figura 6.2).

Para fins de replicação e aplicação deste experimento, pode se utilizar um eletróforo (Figura 6.1), uma

máquina eletrostática mais simples de construir (e poderá ser encontrada com uma breve pesquisa na

internet) utilizando-se materiais alternativos, obtendo-se resultados similares ao Gerador de Van de

Graaf. O Gerador funciona com uma correia isolante correndo entre dois roletes de diferentes materiais

e captados para as escovas metálicas coletoras, produzindo uma diferença de potencial em sua cúpula

(Figura 6.3).

Pode-se observar a eletrização por contato ao carregar o corpo dos alunos (um de cada vez),

observando o poder das pontas e a repulsão de cargas de mesmo sinal com os cabelos dos alunos

sendo arrepiados. Posteriormente, ao carregar a garrafa de Leyden, poderá ser feito um circuito

humano fechado pela garrafa de Leyden pelo qual poderão sentir uma descarga elétrica, que mesmo

possuindo grande intensidade em relação a tensão possui baixa corrente, tornando um experimento

seguro.


102

Figuras 06: da parte superior esquerda modelo de eletróforo (1)( Fonte: Univesp ), gerador

de Van de Graaff a direita (2) e seu esquema de funcionamento na parte inferior (3) ( Fonte:

produzido pelo autor ). .

Os alunos discutiram sobre a pergunta inicial da aula, em relação a o corpo humano ser ou

não um bom condutor de eletricidade, de uma perspectiva de alta tensão, e posteriormente, foi falado

também dos perigos da eletricidade estática devido a poder inflamar combustíveis devido ao arco

formado com descarga de elétricas, passando um vídeo sobre o assunto relatando acidentes, e

posteriormente tratando sobre a aplicação da máquinas eletrostáticas na aceleração de partículas, a

evolução delas chegando hoje a o LHC ( Large Hadron Collider ou Grande Colisor de Hádron ) o

acelerador com fins de colidir partículas, que é o mais famoso e maior máquina já construída pelo ser

humano atualmente, e o UVX que é o acelerador brasileiro que produz luz síncrotron localizado

no LNLS ( Laboratório Nacional de Luz Síncrotron ) que é um dos laboratórios do CNPEM ( Centro

Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais ), e também sobre a garrafa de Leyden como sendo um

dos primeiros capacitores, e os capacitores de hoje permitem que a evolução tecnológica atual, assim

com este último tópico foi encerrado a aula.


103

10.3 Resultados

Para fins de analisar a aprendizagens dos alunos, eles foram avaliados em dois momentos

dá aulas e de maneira distintas. A primeira de forma quantitativa, com aplicação de questões antes e

após as explicações foi observado que, inicialmente, nenhum dos quatros alunos tinham

conhecimentos prévio sobre as equações necessárias para resolver as questões. Posteriormente, dois

conseguiram resolvê-los, e outros dois apresentavam dificuldades em interpretação dos dados e

trabalharem matematicamente com as equações, resultado observado em ambas os momentos de

aplicação das questões. Analisando de forma qualitativa pode-se observar uma maior reação de

interesse e curiosidade por parte dos alunos quando participaram e interagiram com os experimentos,

e classificados por eles como algo muito interessante.

10.4 Referências

ELERT, Glenn. Van de Graaff Generators in the Classroom ; 20 April 1998. Disponível em < http://hypertextbook.com/eworld/vdg.shtml >. Acesso em out. 2017.

MARTINS, A.J. & PINTO, H.M., Van de Graaff Generator. University of Minho. Disponível em : < http://www.clab.edc.uoc.gr/2nd/pdf/36.pdf > . Acesso em out. 2017. CENTRO NACIONAL DE PESQUISA EM ENERGIA E MATERIAIS. Disponível em : < http://cnpem.br/ >. Acesso em out. 2017.

UNIVESP, Riscos da Eletricidade - Disponível em : < http://wwwp.feb.unesp.br/jcandido/higiene/artigos/5_eletricidade.htm >. Acesso em out. 2017.

UNIVESP, Demonstração com Eletroforo - Diisponível em < http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/Demo%20Eletr%C3%B3foro.htm >. Acesso em nov. 2017.


104


105

Capítulo 11: A Física por trás dos raios

Taís de Souza Silva.

Email: [email protected]

Resumo

Este capítulo trata de uma aula na qual foram apresentados alguns conceitos sobre raios, com

o objetivo de auxiliar os alunos nos vestibulares e aprimorar seus conhecimentos na área da Física. A

pesquisa vem tendo grande destaque neste meio, pois com ela foi possível encontrar variadas fontes

de estudos e aprofundamento de conteúdo, ajudando a entender e aperfeiçoar todo o planejamento.

Essa aula foi baseada no artigo do Dr. Marcelo M.F. Saba, Pesquisador do Grupo de Eletricidade

Atmosférica, onde trata-se da Física das tempestades e raios, publicado na revista “Física na escola”.

O método utilizado para despertar a curiosidade dos alunos foi por meio de perguntas, exercendo a

interação da turma com a aula, sendo usado de apoio, experimento demonstrativo e multimídias. A aula

foi avaliada por meio de pré-teste e pós-teste, como um meio de analisar o conhecimento que os alunos

potencialmente aprenderam. Foi concluído ao final desta, que a maioria dos alunos tiveram um bom

desempenho nos resultados, evidenciando que o projeto está alcançando as suas metas, obtendo

sucesso nos resultados gerais.

11.1 Contexto

O conteúdo da aula ministrada, foi sobre raios. Em primeiro lugar foi apresentado ao grupo de

estudos (professores e alunos) em que todos participaram em forma de discussão e opinião para o

aperfeiçoamento da mesma. Foi realizado no laboratório de Física da UFPR-Setor Palotina, tendo a

presença de dez alunos, com a faixa etária de idade entre quinze e dezessete anos, sendo alguns

estudantes de escolas particulares e outros de escolas públicas, todos cursando o Ensino Médio, e

com o objetivo de passar no vestibular desejado e obter uma boa média no ENEM para ingressar no

Ensino Superior. No início, a grande maioria se mostrou apáticos, mas ao decorrer da aula foram se

soltando e ficando mais à vontade.


Iniciou-se com a aplicação do pré-teste, onde continha três questões básicas sobre o assunto,

com intuito de avaliar o conhecimento prévio de cada aluno sobre o conteúdo prestes a ser

apresentado, prosseguiu-se com a introdução, voltando ao passado e comentando como o tema era

visto por nossos ancestrais. Na continuidade, foi induzido a reflexão sobre o conteúdo, com questões

como: Onde tudo começou? Quem foi o primeiro a pensar e a estudar? Por que? Deste modo, os

alunos colocavam-se a pensar e buscar compreender, ocorrendo a interação com a aula e entre eles

mesmos. Após, foi explicado o primeiro experimento realizado sobre raios, no qual, em meio uma

tempestade foi empinado uma pipa com uma objeto de metal amarrado no final da linha, e ao

ser atingida pelo raio, descobriria se era ou não descargas elétricas. Apesar do experimento ser de

risco fatal e ter falhado inúmeras vezes, Benjamin Franklin conseguiu provar que os raios são

descargas elétricas, pois quando o raio atingiu a pipa, faíscas saíram do objeto de metal e metais são

condutores de energia elétrica.


106

A aula desenvolveu-se por meio de questões expostas para debate, como forma de despertar

nos alunos o interesse pelo o assunto, e encorajá-los a participar. Nessas questões, foram abordados

conceitos como: diferença entre raios, relâmpagos e trovões; raios positivos e negativos; como eles se

formam; os tipos de raios; por que se ramificam; como funciona o para-raios; a forma de calcular a

distância que um raio caiu de você, e se seria possível captar raios.

Figura 1: igrejinha eletroestática

(Fonte própria)

Na explicitação do para-raios, além da oralidade e debate para facilitar a compreensão dos

alunos, foi utilizado o experimento da igrejinha eletrostática (Figura 1), no qual o seu funcionamento é

equivalente ao para-raios, onde ao esfregar o papel higiênico ou papel toalha no canudinho de plástico,

ele fica eletrizado, e ao ser colocado perto da agulha, a ponta da igrejinha, é descarregado,

movimentando as fitinhas que está colada nela. Após, uma fitinha do mesmo material é colocada na

agulha, então ao descarregar o canudinho apenas a fitinha que está presa a agulha se move. Isso

acontece porque a base do experimento é feita de gesso, isolando-o como um sistema, o canudinho, é

como a nuvem, que ao ser descarregado na agulha todo o sistema fica eletrizado, ocorrendo a repulsão

de cargas, entre a parede da igrejinha e as fitinhas, fazendo elas se movimentarem. Ao colocar a fitinha

diretamente na agulha, a descarga é desviada diretamente para ela, não descendo para a igrejinha,

por este fato, somente ela se moverá. Este experimento é semelhante ao funcionamento para-raios,

pois ele contém um fio de cobre que ao receber as descargas dos raios, desorienta as cargas recebidas

a casa e as direciona para um lugar apropriado, a terra.

Para explicar como calcular a distância que um raio caiu de você, além de utilizar a oralidade,

foi utilizado também um vídeo em desenho (Figura 2), no qual a história contada pelo desenho aborda

o tema de uma forma menos formal, sendo ao final do vídeo, acrescenta explicações necessárias e

reafirma o que já havia sido mostrado.


107

Figura 2: Os Sete monstrinhos, Assombração

(Fonte: https://youtu.be/swiOc7fQ6wg?t=604)

Para calcular a distância que um raio passou de você, comece a contar os segundos ao ver o

relâmpago e pare de contar a ouvir o trovão. Após, divida o total de segundos por três, e você terá a

distância aproximada em quilômetros, isso é possível porque a velocidade da luz é muito rápida,

chegando ao seus olhos quase instantaneamente, já a velocidade do som se propaga em média 334

m/s, ou seja, um terço de um quilômetro, por isso o total de segundo pode ser dividido por três, ou

também, para um resultado mais próximo do real, pode-se multiplicar os segundos por 334m/s, assim

você consegue obter a distância em metros por segundo e com mais precisão. Por exemplo, supomos

que houve uma determinada descarga elétrica (raio) perto de você, e ao contar os segundos como

explicado anteriormente, resultou cerca 12 segundos. Com isso, basta utilizar a proporcionalidade

explicada acima, dividindo 12 por 3, resultando em 4, ou seja, esse raio terá sido descarregado

aproximadamente à 4km de você. Utilizando o mesmo exemplo para o segundo modo de calcular,

multiplicamos 12s por 343m/s, dando em 4116m, em que as unidades de segundos cancelaram-se,

restando apenas a unidade de metro, ou seja, o raio terá sido descarregado aproximadamente à 4116

metros do lugar em que se encontra.

Para ir rumo da finalização da aula, foi deixado uma questão sobre o contexto: O que acontece

se um raio atingir um avião quando estiver voando? Assim, os alunos teriam que pesquisar, criando

gradualmente um aluno pesquisador, que além de estudar com professores e na escola, busque

adquirir conhecimentos fora do tempo de estudo, ou seja, fora da sala de aula.

Figura 3: De onde vem? Episódio 20

(Fonte: https://youtu.be/EjlNfH5z08w?t=39)


108

Após a questão, foi passado um vídeo em desenho (Figura 3), onde por meio deste, de uma

forma menos convencional, realizou-se a fixação de conteúdo. Depois o pós-teste foi aplicado,

contendo cinco questões com conceitos abordados na aula, com propósito de avaliar o conhecimento

que foi adquirido.

Fluxograma geral da aula.

(Fonte própria)

O fluxograma representa, de maneira geral, o funcionamento do projeto, e também o da aula,

sendo este dividido em duas etapas. A primeira etapa é o planejamento, no qual é realizado um estudo

por meio da pesquisa, e que, a partir disso é feito a seleção dos artigos a serem usados como base

nas aulas, contendo eles conteúdos que envolvem o experimento a ser apresentado, os recursos a

serem utilizados e metodologia que a aula irá ser ministrada. Já na segunda etapa, é a execução, em

que se divide em inicial e final, incluindo o pré-teste e pós-teste respectivamente. Após o pré-teste é

efetuado a explicação do conteúdo por oralidade, recursos como multimídias, experimento

demonstrativo e lúdico, e a exibição da resolução dos exercícios usado como exemplo em conjunto

com a turma, neste meio respondendo as dúvidas que surgem por parte dos alunos. Na sequência é

aplicado o pós-teste e finalizado a aula. A correção dos testes é efetivada, sendo obtidos os resultados,

que é analisado e comparado, chegando a uma determinada conclusão sobre a aula.

11.3 Resultados:

A avaliação ocorreu por meio do pré-teste e pós-teste, no qual foi pontuado questão por

questão, e o rendimento de cada aluno, foi transformado em taxas de porcentagens, resultando no total

de cada um dos testes, mostrados nos Quadros 1 e 2.


109

Alunos Questão 1 Questão 2 Questão 3 TOTAL DE ACERTOS EM PORCENTAGEM (%)

1 0 0 7,5 16,7

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

4 0 0 0 0

5 0 0 0 0

6 15 7,5 15 83,3

7 0 0 0 0

8 0 0 0 0

9 0 0 0 0

10 0 0 0 0

TOTAL 15 7,5 22,5 10

Quadro 1: pontuação do pré-teste

(Fonte própria)

Alunos

Questão

1

Questão

2

Questão

3

Questão

4

Questão

5

TOTAL DE ACERTOS EM

PORCENTAGENS (%)

1 0 9 9 9 9 80

2 9 9 9 0 9 80

3 3 6 9 9 9 80

4 9 3 9 9 0 66,7

5 9 9 9 0 9 80

6 9 3 3 9 9 73,3

7 3 6 3 3 9 53,3

8 3 9 9 3 9 73,3

9 0 0 0 0 0 0

10 3 9 9 9 9 86,7

TOTAL 48 63 69 51 72 67,3

Quadro 2: pontuação do pós-teste

(Fonte própria)

As questões foram todas descritivas, onde os alunos tinham que explicar o que se pedia. No

pré-teste foram três questões, cada uma com um valor de quinze pontos. Pelo Quadro 1, pode-se

perceber que as questões um e dois, apenas um aluno sabia responder, já a questão três, dois alunos

responderam, porém, uma das respostas se encontravam incompleta, por isso pontuou metade dela.

As questões abordavam os seguintes conceitos: como os raios de formam, quais os tipos e como


110

funciona um para-raios. Os alunos demonstraram muito pouca compreensão sobre o que foi abordado,

resultando em uma porcentagem de apenas 10% de conhecimento prévio.

No pós-teste, havia cinco questões, cada uma valendo nove pontos, onde os alunos que

obtiveram um menor valor na questão responderam de forma incompleta. Pela a pontuação foi

demonstrada uma boa aquisição do conteúdo, onde ao analisar, percebe-se que foi encontrado mais

dificuldade nas questões um e quatro, pois essas questões tiveram um menor índice de pontos, ficando

abaixo de 60%, as quais abordavam conceitos de como os raios se formam e como Benjamin Franklin

procedeu sua experiência com raios. Já as outras três questões, obteve-se um índice de pontuação

maior que 60%, resultando uma pontuação geral, entre todas as questões de 67,3%.

Ao associar o pré-teste com o pós-teste, nota-se a evolução da grande maioria dos alunos,

porém, dois alunos não alcançaram os objetivos desejados, sendo que um aluno zerou o pré e pós-

teste, e o outro diminuiu o seu desenvolvimento. No primeiro caso, é possível que o aluno possa ter

encontrado dificuldade de focar na aula, podendo estar com problemas pessoais ou com o conteúdo,

ou mesmo, não ter se adaptado com a metodologia que foi utilizada. No segundo caso, o aluno no pré-

teste mostrou um bom desenvolvimento, sendo um dos poucos que pontuaram, atingindo uma

porcentagem de acertos de 83,3, já no pós-teste obteve uma porcentagem de acertos de 73,3, caindo

o seu desenvolvimento em uma margem de 10%, é viável que um dos fatos de isso ter acontecido,

possa ser a adaptação com a metodologia ou mesmo desmazelo com o pós-teste, pois no mesmo

havia questões similares ao do pré-teste, que foi respondida parcialmente pelo aluno, e que no pré-

teste havia sido respondida completamente.

Ao colocar o resultado final do pré e pós-teste juntos, comparando-os, é possível observar que

há indícios uma aquisição de 57,3% de conhecimento, ou seja, é possível que a maioria dos alunos

conseguiram aprender durante a aula, e não mostraram nenhum problema com o modo que foi

ensinado.

Os objetivos específicos da aula eram: entender de onde surgiu os conceitos; compreender

como se formam os raios; conhecer os tipos de raios; captar o funcionamento do pára-raios, distinguir

raio, relâmpago e trovão; estabelecer relações do conteúdo com a vida diária; interpretar as

experiências ali proporcionadas; despertar curiosidade e interesse pelo assunto e a área da Física,

pode-se dizer que estes objetivos foram alcançados, pois os resultados em geral foram positivos, e

alguns destes foi possível ser observado durante a aula, por meio das perguntas feitas e a interação

dos alunos uns com os outros.

O projeto é de suma importância para acadêmicos, principalmente para aqueles que fazem

licenciatura, pois o mesmo proporciona a construção do ser professor, oportunizando a experiência

com o planejamento, organização, pesquisa, e aplicação da aula, antes do período de estágio do curso.

Além disso, o acadêmico aprimora ainda mais seus conceitos sobre o conteúdo, abre para escutar

opiniões, críticas ou ideias de pessoas a sua volta, no seu grupo de estudos, fazendo com que elas

sejam construtivas e usando-as para sofisticar a sua aula. Para a comunidade também é de valor

significativo, pois é aberto a todos, principalmente para pessoas que estejam visando adquirir uma boa

média em vestibulares ou ENEM, sendo o mesmo gratuito e realizado semanalmente.


111

11.5-Referências:

SABA, Marcelo M.F., Física das tempestade e raios, Revista Física na Escola, v. 2,p.19-22, 2001

LABURÚ, Carlos Eduardo; DA SILVA, Osmar Henrique Moura; BARROS, Marcelo Alves; Laboratório

Caseiro pára-raios: um experimento simples e de baixo custo para a eletrostática, Cad. Bras. Ens.

Fís., v. 25, n. 1: p. 168-182, abr. 2008.

DE CAMARGO, Andrea Norema Bianch; LINDEMEYER,Clarissa; IRBER, Cristina; RAMOS, Maurivan

Güntzel; A pergunta na sala de aula: concepções e ações de professores de Ciências e

Matemática; In VIII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Rio de Janeiro, 05-09

dezembro 2011. Anais..., ABRAPEC – Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências.

HALLIDAY, RESNICK, WALKER. Fundamentos de Física. Vol. 2. 10 ed. Editora LTC.


112


113

Capítulo 12: A Física por trás dos transformadores



Resumo

Nos dias atuais pode se notar grandes evolução tecnológicas inimagináveis a séculos

anteriores, e o pontapé inicial foi a descoberta da eletricidade. Mas hoje, estamos em patamar de

desenvolvimento científico no ramo da tecnologia, no qual está cada vez mais tangível a população em

geral, visando diminuir as barreiras na compreensão dessas tecnologias e entender os princípios físicos

(Leis de Ohm) por trás da ferramenta que possibilitou transformar a tensão de uma rede elétrica,

denominado transformador.

12.1 Contexto

A aula tinha como tema “A Física por trás dos transformadores” foi aplicado no dia 10/11/2017,

no laboratório 21 de Física da Universidade Federal do Paraná, setor Palotina, pelo monitor discente

do curso de Licenciatura em Ciências Exatas Wesley Dias de Almeida, contando com 1 alunos com o

Ensino Médio completo, motivado em ingressar na Universidade Federal do Paraná via vestibular. A

duração da aula foi de 2 horas.


A aula possui a seguinte estrutura com as atividades e os seguintes objetivos como descrito

no Quadro 1.

Atividade Objetivo

REVISÃO Revisão de conceitos importantes abordados no

capítulo 10

O elétron Entender o experimento e história envolvendo a

sua descoberta

Briga das correntes (CA vs CC) Relacionar com a padrão de corrente atual e os

princípios físicos que influenciaram na escolha

Lei de Ohm Compreender a relação matemática com as suas

aplicações

Transformador Visualizar e entender a teoria de um

transformador ideal com transformador real

Quadro 01: Estrutura da aula.


114

(Fonte: própria)

Aula foi iniciada com apresentação do tema “A Física por trás dos transformadores”, com o

objetivo de entender os princípios e aplicações integrando teoria e prática com uma metodologia ativa

com o intuito de possibilitar maior participação por parte do aluno. Foi tratado inicialmente do que seria

a eletricidade para melhor entendimento dos fundamentos e leis que regem um transformador, que

foram melhor descritos no capítulo 12 e, posteriormente, tratou-se das terminologias importantes

através do Quadro 02, na qual relaciona os termos técnicos que descrevem as características da

eletricidade com os termos adotados popularmente com fins de melhor relação com cotidiano.

Nome técnico Nome popular Unidade

Tensão Voltagem V (Volts)

Corrente Amperagem A ( Ampère)

Resistência Resistência Ohms

Quadro 02: Relação dos termos técnicos, populares e suas respectivas unidades segundo Sistema

Internacional das grandezas trabalhadas no estudo eletricidade.

(Fonte: própria)

A partir dos resultados das análises qualitativas de aulas anteriores, sentiu-se a necessidade

de tratar dos prefixos apresentados no Quadro 03, sendo enfatizados os mais usados como quilo,

mega, giga, deci, mili e micro.

Quadro 03: Prefixos segundo Sistema Internacional.

(Fonte: retirado do site Stoa, disponível em:

<http://wiki.stoa.usp.br/O_que_%C3%A9_o_Sistema_Internacional_de_Unidades_de_Medidas_F%C

3%ADsicas%3F > . Acesso em nov. 2017.)


115

Após uma abordagem das grandezas relacionadas a eletricidade e suas unidades, foi utilizado

a Figura 01 como metáfora das relações entre essas grandezas. A resistência foi tratada como oposição

a passagem da corrente elétrica que, por sua vez, é o fluxo de elétrons em um condutor quando

aplicado a uma tensão, definida como a diferença de potencial entre dois pontos deste condutor. Foi

realizada está análise terminológica ao longo da aula para tratar dessas relações segundo ponto de

vista matemático, relacionando a 1ª Lei de Ohms.

Figura 01: Ilustração da relação entre corrente, tensão e resistência.

(Fonte : Retirado do site Embarcados, disponível em:

<https://www.embarcados.com.br/tensao-corrente-e-resistencia-eletrica/ >. Acesso em nov. 2017.)

Posteriormente, foi citado com intuito de relatar fatos históricos no estudo da eletricidade, o

experimento realizado pelo físico britânico Joseph John Thomson em 1879, chamado de tubo raios

catódicos (Figura 02). Por meio deste experimento Thomson descobriu a existência de partículas com

carga negativa denominadas elétrons e a razão de sua carga/massa, que ajudou a se ter uma

perspectiva dá a eletricidade de uma maneira subatômica.

Figura 02: Tubo de Raios Catódicos ou CRT

(Fonte : retirado do site Feira de Ciências, disponível em:

<http://www.feiradeciencias.com.br/cientistas/thomson.asp > . Acesso em nov. 2017.)


116

Foi tratado a relação da corrente, tensão e resistência segundo a primeira Lei de Ohms (1), e

como reaja-lá de forma a calcular de para entender a relação tratada na Figura 01.

(1),

E, também, a potência em termos de velocidade e corrente (2) que foi aplicado.

(2).

Para aplicar a parte conceitual, como matemática, foram utilizados alguns exercícios de

vestibular do site “Física e Vestibular”, os quais o gabarito é disponibilizado, após a verificação da

elaboração e resolução destes, foram aplicados e revisados em sala.

Para iniciar o estudo dos transformadores propriamente dito, além dos conceitos tratados

anteriormente, foram enfatizados os dois tipos de correntes, a alternada e a contínua e, um famoso

momento histórico no qual envolveu as duas que foi a briga das correntes onde corrente contínua era

defendida principalmente por Thomas Edison, e a alternada por Nikola Tesla a fim de se observar qual

possuía um maior potencial e segurança para implantação em massa. De um lado a corrente contínua

que era segura em comparação com a alternada, e tinha baixo potencial para transporte, obrigando a

ter fontes geradoras de energia muitos próximas.

Por outro lado, a alternada que oferecia grandes riscos, mas era mais fácil de converter e

alterar sua tensão de forma proporcional a sua corrente, conseguindo aumentar diminuindo as perdas

em relação a distância podendo transportá-la para longas localidades e não necessitando de fontes

próximas. Tais características influenciam na sua implantação. Mas além deste fato, foi apresentada a

diferença das correntes para que pudessem entender melhor no qual a corrente contínua, como nome

já cita é fluxo de elétrons contínuo em mesma direção e sentido do anodo para catodo, que

normalmente pode ser observado em baterias químicas, e em alguns modelos de geradores, já também

a alternada como foi chamado a atenção do aluno para a nomenclatura que é bem sugestiva, pois o

fluxo de elétrons se dê em mesma direção mas varia seu sentido, e variação podemos denominar como

uma oscilação que é medida em Hzs, sendo o padrão brasileiro de 60 Hz, significando que a mudança

de sentido da corrente elétrica ocorre 60 vezes por segundo.

Após vários temas sobre eletricidade serem tratados, a aula culminou para o estudo de

transformadores, aparelho esse que altera a voltagem e corrente elétrica. Os transformadores são

máquinas elétricas que funcionam somente com corrente alternada, são constituídos por duas bobinas

que são enrolados por fio metálico, normalmente de cobre ou alumínio isolados por isolamento plástico

ou por verniz e o núcleo normalmente composto de zinco ou ferrite como ilustrado na Figura 03. A

bobina primária possui determinada quantidades de espiras que recebe a tensão de entrada e conduz

ela para a bobina secundária, através da indução eletromagnética (Figura 04). A tensão e corrente

dependerá da quantidade de voltas que terá a bobina secundária.


117

Figura 03: Estrutura de um transformador

(Fonte:http://educacao.globo.com/fisica/assunto/eletromagnetismo/inducao.html)

Figura 04: Indução eletromagnética da corrente da bobina primária para a secundária.

(Fonte: http://www.feiradeciencias.com.br/sala13/image13/13_42_anel1.gif)

O transformador como qualquer máquina elétrica possui suas limitações, pois no caso de um

transformador real nem toda a corrente é induzida do primário para o secundário, mesmo que em

pequeno percentual. Para descrever essas perdas se utiliza de equações com uma complexidade que

necessita de conhecimentos prévios específicos. Portanto, foi trabalhado com uma situação em que o

transformador era ideal, ou seja, não havia perdas, podendo ser descrito matematicamente as relações

entre correntes, tensão e quantidades de espiras da bobina primária e secundária como na equação

(3) e ilustrado pela Figura 05.


118

(3)

Figura 05: Relação matemática ilustrada.

(Fonte:http://3.bp.blogspot.com/-

fCm6AbxxNKk/UGdd0M9gkhI/AAAAAAAAAvo/_uiyG111bvU/s1600/123.jpg)

Após ser tratado da equação de um transformador ideal, foi passado exercícios de vestibular

selecionados pelo site Brasil Escola [1] do qual foram retirados e utilizados para pôr em práticas os

conceitos desenvolvidos sobre transformadores ideais. Após a aplicação dos exercícios foi finalizado a

aula.

12.3 Resultados

Os resultados foram obtidos por meio de análise qualitativa a partir da resolução de exercícios.

Foi observado dificuldades, por parte do aluno, em interpretar os enunciados dos exercícios, o que foi

amenizado com o auxílio e explicação de algumas questões. O aluno confundiu termos da equação

dos transformadores ideais, invertendo o termo corrente do primário com a da corrente do secundário.

Entretanto, foi verificado facilidade em rearranjar as equações da 1ª lei de Ohm e da potência elétrica,

conforme era necessário para resolução dos exercícios.

12.4 Referências

Stoa,_disponível_em_<http://wiki.stoa.usp.br/O_que_%C3%A9_o_Sistema_Internacional_de_

Unidades_de_Medidas_F%C3%ADsicas%3F > . Acesso em nov. 2017.

Embarcados,_disponível_em:<https://www.embarcados.com.br/tensao-corrente-e-resistencia-

eletrica/ > . Acesso em nov. 2017.

Feira de Ciências, disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br/cientistas/thomson.asp

> . Acesso em nov. 2017.

Física e Vestibular, disponível em:

<http://fisicaevestibular.com.br/novo/eletricidade/eletrodinamica/resistores-primeira-lei-de-

ohm/exercicios-de-vestibulares-com-resolucao-comentada-sobre-resistores-primeira-lei-de-ohm/> .

Acesso em nov. 2017.

[1] Brasil Escola , disponível em:<http://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-

sobre-transformadores.htm#questao-1> . Acesso em nov. 2017.


119

Capítulo 13: Eletrodinâmica



Resumo:

A aula de Eletrodinâmica, aplicada no dia anterior ao Enem, buscou, de uma forma mais

interativa, aproximar o aluno da aula fazendo-o participar ativamente de diversas formas, como por

exemplo, realizar experimento sobre circuitos em série e em paralelo e simulados online. Ao trabalhar

desta forma, entende-se que haverá melhor aproveitamento e rendimento estudantil do aluno. Isso

pode ser percebido frente a comparação dos resultados obtidos no pré-teste e pós teste aplicados

antes e depois das aulas que ocorreram na UFPR campus Palotina. A aula teve como embasamento

artigos científicos e a metodologia PIE (predizer, interagir e explicar), o qual o aluno compara o seu

pensamento anterior a atividade, interage com o experimento e/ou atividade e, após, explica se o que

havia predito estava correto ou errado. A forma como se desenvolveu a aula mostrou a eficácia de se

trabalhar com metodologias e experimentos, onde a assimilação do conteúdo por aprendizagem de

conteúdos por parte dos discentes foi alta, mostrando assim e quebrando o tabu que a Física não é um

bicho de sete cabeças impossível de se resolver, só deve-se buscar alternativas que coloquem o aluno

no centro da aprendizagem para que assim o professor venha se basear em suas dificuldades

melhorando a qualidade do seu ensino.

13.1 Contexto

A aula teve como tema a Eletrodinâmica, com foco central nos três tipos de circuitos

principais: em série, paralelo e misto. Se fez presente neste dia um aluno e a monitora. O aluno já havia

terminado o Ensino Médio e tinha por objetivo o vestibular e Enem, apesar dele não ter se mostrado

apático a aula, sua participação não foi tão proeminente. Entretanto, a participação deste aluno

mostrou-se importante frente a busca se as metodologias e formas como os conteúdos

foram desenvolvidos tiveram resultados satisfatórios. Tais observações são feitas a partir da

comparação entre pré-teste e pós-teste.


Após a aplicação do pré-teste que possuía 4 questões, foi iniciada a apresentação da aula a

qual teve como pergunta inicial “O que é eletricidade? ”. Após, foi debatido esta definição e,

posteriormente, foi apresentada uma breve explicação. Depois foram esclarecidos os conceitos

relacionados a carga elétrica, bem como ela é formada, quantidade carga elétrica de prótons e elétrons

e também como estes são constituídos.

O próximo conceito a ser exposto foi a corrente elétrica o qual foi explicado como está

acontece e é definida, bem como a fórmula envolvida. Ainda sobre corrente elétrica, foi apresentado

um gráfico da variação da intensidade da corrente elétrica pelo tempo que é comumente expressa

desta forma em vestibulares em geral, também foi explicado como determinar a corrente média com

base neste gráfico, como apresentado na Figura 1.


120

Desenvolvimento do exemplo da Figura 1:

A=((B=b).h)/2

((4+2).10)/2=30C

Iméd=( ∆ Q)/∆t=30/4=7,5A

Resposta 7,5A

Figura 1: Exemplo 1

(Fonte: https://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/804.htm)

A seguir, foi apresentado o conceito de tensão elétrica ou ddp, no qual foi explicado o mesmo.

Foi mostrada a fórmula da diferença de potencial entre dois pontos e algumas afirmações a respeito

desse conceito. Logo mais, foi falado sobre resistores, bem como o que são e como são representados.

Levando em consideração a importância de se conhecer as respectivas unidades, foi apresentada um

Quadro com as grandezas relacionadas a eletrodinâmica, a unidade respectiva da grandeza e seu

símbolo.

Ao terminar de apresentar as ideias principais relacionadas ao assunto, foi trabalhado o

assunto chave da aula: tipos de associações, mas antes de apresentar as associações foi desenvolvida

os conceitos das componentes de um circuito e como este deve ser formado; a partir disso definiu-se

o circuito em série, paralelo e misto, apresentando as fórmulas relacionadas e como se calculava a

resistência em cada caso. Aplicou-se um exemplo após cada circuito citado acima, os exemplos podem

ser vistos nas Figuras 2,3 e 4.

Figura 2: Exemplo 2

(Fonte: http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-associacao-

resistores.htm)


121

Figura 3: Exemplo 3

(Fonte:http://exercicios.mundoeducacao.bol.uo

l.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-

associacao-resistores.htm)

Figura 4: Exemplo 4

(Fonte:https://descomplica.com.br/gabarito-

enem/questoes/2014/primeiro-dia/um-sistema-

de-iluminacao-foi-construido-com-um-circuito-

de-tres-lampadas-iguais-

conectadas/?cor=azul)

Desenvolvimento exemplo 2:

Como a resistência equivalente em um circuito em série é a soma das resistências em cada resistor

temos nesse exemplo: 4Ω + 8 Ω+ 10Ω = 22Ω


Segundo a fórmula dos circuitos em paralelo que mostra que a resistência equivalente neste caso é a

soma de 1 sobre cada resistência, temos:

Req= (1 )/(4 )+ 1/(6 )+ (1 )/12= (3+2+1)/12= 6/12=1/2 Ω


Letra c, pois nesse caso a corrente irá diretamente para a lâmpada 1 e não sofrerá resistência

elétrica.

Após a apresentação do conteúdo, foi realizado o experimento que consistiu em um circuito

em paralelo e um circuito em série. Os circuitos foram apresentados ao aluno, o qual foi feito perguntas

como: em qual circuito as lâmpadas brilharão mais? Porque? ” e também o que aconteceria se

desrosquiasse uma lâmpada em cada circuito, onde o discente foi questionado antes de realizar o

experimento e após comparou a sua hipótese com o que realmente veio a acontecer. As demais

perguntas podem ser observadas na Figura 5.


122

Figura 5: perguntas sobre associações

(Fonte: própria/ https://www.pinterest.com/pin/584201382882639969/)

O aluno teve dificuldade em somente uma questão a qual pedia o que aconteceria ao

desligar uma lâmpada do circuito em série onde o mesmo veio a dizer que as lâmpadas após a

desligada, não ligaria mais e as demais funcionariam normalmente. Entretanto, isso não ocorreu e foi-

se fazendo perguntas e apontando soluções até que ele chegasse na resposta e entendesse que se

uma lâmpada não funcionasse o circuito não seria formado e a corrente elétrica não existiria.

13.3 Resultado

No Quadro 1 pode-se observar o número de acertos que os alunos obtiveram no pré-teste e

no pós-teste, ao comparar os mesmos obtém-se uma ideia aproximada do aproveitamento que

obtiveram na aula.


Questão Número de acertos Questão Número de acertos

1 0 1 0

2 0 2 0

3 0 3 1

4 1 4 1

Quadro 1: resultados do pré-teste e pós-teste (Fonte própria)


123

Questões do pré-teste e pós teste:

1. (VUNESP) Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são:

6,0 V; 20 mA. Isso significa que a resistência elétrica do seu filamento é de:

a) 150 Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.

b) 300 Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.

c) 300 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada.

d) 300 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem menor quando apagada.

e) 600 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada.

Aplicando a relação U = R . i, temos:

6 = R . 20 x 10 – 3

R = 6 ÷ 20 x 10 – 3

R = 300 Ω

A resistência é variável com o aumento de temperatura. Sendo assim, como a temperatura do

filamento é bem menor quando a lâmpada está apagada, a resistência também é menor.

Resposta Letra D

2. (F. E.EDSON DE QUEIROZ - CE) Dispõe-se de três resistores de resistência 300 ohms

cada um. Para se obter uma resistência de 450 ohms, utilizando-se os três resistores, como devemos

associá-los?

a) Dois em paralelo, ligados em série com o terceiro.

b) Os três em paralelo.

c) Dois em série, ligados em paralelo com o terceiro.

d) Os três em série.

e) n.d.a.

Calculando a resistência de dois resistores em paralelo:

Req = R1.R2

R1 + R2

Req = 300.300

300+300

Req = 90.000

600

Req = 150Ω

Como a resistência equivalente em um circuito em série é apenas somadas, teremos:

150Ω + 300Ω= 450Ω

Resposta letra A

3. Calcule a resistência equivalente do circuito a seguir:


124

(Fonte:http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-associacao-

resistores.htm)

Segundo a fórmula dos circuitos em paralelo que mostra que a resistência equivalente neste caso é a

soma de 1 sobre cada resistência, temos:

Req =

4.Calcule a resistência equivalente do circuito a seguir:

(Fonte:http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-associacao-

resistores.htm)

Como a resistência equivalente em um circuito em série é a soma das resistências em cada resistor

temos nesse exemplo: 4Ω + 8 Ω+ 10Ω = 22Ω

Pode-se perceber que o aluno acertou as questões que não havia conceitos envolvidos, mas

que somente solicitaram os cálculos das resistências em circuitos em paralelo e em série. Além que a

questão dois que havia contas envolvidas o mesmo não conseguiu desenvolve-las por ter um grau de

dificuldade um pouco mais elevado, onde ele devia pensar em como a associação dos resistores daria


125

uma resistência de 450Ω; o conceito acerca da d.d.p(tensão elétrica) também teve indicio de pouco

aproveitamento visto que a questão 1 não teve acertos no pós-teste. Com base nos resultados

negativos, que podem em parte ser justificados por conta de que no dia em questão houve várias aulas

sendo aplicadas, pode-se observar que trabalhar com mais exemplos em sala de aula e aplicar os

conceitos de forma mais lúdica pode vir a melhorar o desempenho dos discentes e docentes.

13.4 Referências

MORAES, Maria B S A; Uma proposta para o ensino de eletrodinâmica no nível médio; Porto Alegre;

2005

http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/6119/000525245.pdf- Acessado em 9 de novembro

de 2017

http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/6119/000525245.pdf-


126


127

Capítulo 14: Avaliação do projeto

Taís de Souza Silva


Thaís Cristina Blanger




Resumo

Essa avaliação tem por objetivo relatar as experiências vividas pelos graduandos do curso de

Licenciatura em Ciências Exatas em um projeto desenvolvido na disciplina de Introdução a Física, onde

o mesmo é baseado na integralização entre ensino, pesquisa e extensão, a tríade na qual a

Universidade é formada.

A relação entre ensino, pesquisa e extensão deve conduzir a mudanças na vida do profissional

formado dentro da universidade e também na sociedade, pois a expansão busca suprir uma

necessidade encontrada na sociedade.

No projeto foram desenvolvidas várias avaliações em busca do melhoramento tanto na

elaboração do projeto, quanto na prática docente dos discentes envolvidos.

14.1 Avaliação da Equipe pela professora

As aulas ocorriam em duplas ou trios, onde os alunos elaboravam as aulas e ministravam ela

para os alunos do ensino médio.

Antes de ministrar a aula para o Ensino Médio, apresentamos a aula para a professora e a

partir disso ela comentava o que poderíamos melhorar, o que estava bom, e os aspectos positivos e

negativos daquela apresentação realizada.

Após as aulas ministradas, sempre era realizada uma avaliação entre os docentes onde eram

questionadas as características do grupo, contexto de aplicação da proposta, descrição detalhada da

aula, interação entre os estudantes, interação entre os estudantes e os professores, análise da aula do

colega, autocrítica.

No final de todas as aulas ministradas foi realizado um relatório, onde a partir disso, a

professora responsável pode observar como eram realizadas as aulas, o que os alunos poderiam

melhorar e avaliar os alunos.

Em favor de expressar a perspectiva de alunos e Professores do Ensino Médio participantes

e acompanhantes em relação ao projeto, foi enviado um questionário, que obteve 9 respostas sendo

8 de alunos e 1 de professor.

14.2 Avaliação dos docentes

Essa avaliação foi efetuada por meio de um questionário que continha seis questões

diretamente relacionada ao projeto, os alunos que participaram aplicando suas aulas foram postos a


128

responder essas perguntas, sendo estes 23 alunos do segundo semestre de 2016 e o primeiro

semestre de 2017.

O questionário foi feito com o intuito de analisar a opinião de quem atuava, estando aberto para

pontos negativos e positivos, assim encontrando a solução para problemas citados por participantes,

procurando sempre aperfeiçoar e evoluir da melhor forma possível para todos envolvidos.

Perguntas realizadas no questionário:

1- Quais foram os pontos positivos apresentados no projeto?

2- Quais foram os pontos negativos apresentados no projeto?

3- Como foi a experiência vivida como professor?

4- O que você melhoraria no projeto?

5- Qual a influência das atividades na Disciplina de Introdução à Física?

6- Qual a influência das atividades no curso de L.C.E?

Nos quadros 01 e 02, estão as respectivas respostas das questões acima, sendo esta separada

por semestre em que cada aluno se encontra. As respostas, foram todas analisadas e colocadas em

contexto geral.

Perguntas Respostas dos alunos

1 O projeto trouxe pontos positivos para ambos os lados, para os graduandos a aula

ajudou a verificar se prosseguiria no curso, na escolha da profissão. Já para os que

receberam as aulas ajudou na atribuição de conhecimento. Possibilitou uma maior

aprendizagem dos conteúdos, criou uma interação entre aluno e professor, trouxe

também experiências novas e a iniciação à docência na prática.

2 O projeto ficou um pouco confuso no início, pois chegava o dia de dar a aula e não

tínhamos todo o conteúdo programado, algumas vezes em cima do horário o colégio

cancelava a aula, foi pouco tempo para observarmos a evolução do projeto, faltou

organização na distribuição das equipes, escolas e horários. Nós alunos tínhamos

pouca experiência.

3 Excepcional. Acredito que foi interessante pelo fato da experiência, saber como

é ser professor, mas ao mesmo tempo foi um pouco frustrante, pois nem todos

prestavam atenção e a aula não saiu como planejado. Foi uma experiência bastante

produtiva na qual pode se verificar as dificuldades enfrentadas por professores e a

prática no preparo de aula e as suas variáveis.


129

4 A organização, o planejamento das aulas, aumentaria os horários para o discente

trabalhar com os alunos do Ensino Médio, traria mais dinâmicas para o projeto.

5 Para mim, me ajudou na compreensão do conteúdo, pois quando ensinamos

aprendemos ainda mais sobre o assunto. A prática da docência, nos possibilita um

maior entendimento do conteúdo que repassamos. Aumento na produtividade e fixação

do conteúdo devido a demanda do projeto.

6 Como já citado, ajudou aqueles que tinham dúvidas sobre continuar ou não o curso,

ajudou a observar o que devíamos melhorar. Seria bacana se tivesse mais desse

projeto mesmo para quem já fez introdução à Física. O projeto está totalmente ligada

com a formação do professor. A partir daí começamos a praticar estratégias e meios

de melhor repassar o conteúdo que nos é exigido. Observamos um maior índice de

aprovação nas disciplinas.

QUADRO 01: Opinião com os graduandos do segundo semestre de 2016.

(Fonte própria)

Perguntas Respostas dos alunos

1 O desempenho dos alunos, novas experiências, conhecimento de como agir em uma

sala de aula, possibilidade de aprender, relação com os alunos de ensino médio,

experiência de se colocar na posição de professor. A experiência de estar frente a uma

sala explicando, a interação dos alunos participando. A preparação para ser professor,

bem como a elaboração da aula e os experimentos. O projeto fornece oportunidades

para o acadêmico entrar em contato com seu lado professor e para o aluno melhorar

seus conhecimentos para estar preparado para vestibulares e teste seletivos. A

satisfação de dar aula.

2 Pouca procura, inexperiência de nós alunos, falta de habilidade, início precoce, sem

base para desenvolver tal tarefa. Pouco tempo para elaboração da aula, falta de

organização. Seria interessante ter uma aula para planejamento da aula apresentada

com auxílio da professora. Alunos desinteressados.


130

3 Amei, aquela sensação de estar passando um pouquinho do que eu aprendi. Não tem

preço. Ver os alunos aprenderem/entenderem um conteúdo que foi ensinado por você

é maravilhoso. Eu particularmente, adorei a experiência. Foi ótima, muito gratificante

poder ensinar. Acho que não foi uma experiência muito boa, o desinteresse dos alunos

foi extremamente marcante e a falta de habilidade e nervosismo acabou atrapalhando

bastante. Foi muito bom, mas diferente do que pensei, pode-se observar como será

meu futuro profissional. Muito interessante, pois podemos ter noção de como se sente

o professor, muito boa e muito gratificante transmitir conhecimento e ver o progresso.

4 Aplicaria em outro semestre ou procuraria trazer as turmas e alunos interessados a

universidade. Melhoraria mais minhas explicações, para um melhor entendimento dos

alunos. Pelo menos duas aulas por grupo. A quantidade de alunos na aula. Colocaria

este projeto apenas no 2 semestre, pois o 1 semestre ainda é muito cedo para introduzir

um projeto grande assim.

5 As atividades ajudaram na hora de dar a aula, pois já tínhamos estudado o mesmo

em sala. Auxiliou na minha aprendizagem. Por ser um curso de licenciatura foi muito

rico, e como as matérias foram de física aprofundamos um pouco no conteúdo

ensinado. Fixa ainda mais os conteúdos discorridos em em aula. Eu descobri que a

Física é muito legal de se aprender. São inúmeras as influências, pois cursando a

disciplina de Introdução à Física presenciamos a importância de se ter a

experimentação dos conteúdos estudados e embasados neste princípio elaboramos a

nossa aula. Possibilita um melhor entendimento dos conteúdos abordados na sala de

aula. Ajuda a ver na prática alguns conceitos.

6 As atividades nos auxiliaram no entendimento dos conteúdos. Introdução a Física foi a

única matéria que trouxe essa oportunidade, e foi bem importante. Serviu para saber o

que nos espera no futuro. Muito importante porque ter uma experiência no primeiro

semestre como professor garante ver se é isso que você deseja. São muitas, por

exemplo mesclar a prática com a teoria. Uma influência bem grande, por possibilitar a

atuação como professor nos primeiros anos de formação. Extremamente importante,

pois o curso é de licenciatura.

QUADRO 02: Opinião de alguns graduandos do primeiro semestre de 2017.

(Fonte própria)

Observou-se que a partir do momento em que o conteúdo apresentado em sala, foi

desenvolvido fora da mesma, houve uma maior aprendizagem do conteúdo, pois como o aluno está na

condição de aprender para ensinar, há um maior interesse pelo o que lhe é apresentado, tendo o aluno

uma maior dedicação para conseguir absorver o conteúdo, pois este além de aprender determinado

conteúdo para si, era necessário aprender para ensinar e conseguir repassá-lo, utilizando determinada

metodologia, e com isso percebeu-se que quanto mais ele soubesse o conteúdo e estudasse, mais

fácil seria de realizar essa transposição de ensinar o que se sabe, ou aprendeu.


131

O projeto foi aprovado pelos alunos que aplicamos os questionários, sendo considerado

positivo por trazer uma base de como é uma sala de aula, como funciona a preparação de uma aula,

maneiras de utilizar a tecnologia a favor da educação, melhorar conhecimento da disciplina e como

fazer a utilização do quadro.

Os pontos negativos que destacou no questionamento, fora a falta de experiência com a sala

de aula, a desorganização e o pouco tempo para planejar as aulas. Contudo, os entrevistados ainda

gostaram muito da experiência que lhe foi proporcionado, e como comentado nas questões,

Introdução a Física, foi a única matéria que lhe possibilitou o contato com a sala de aula e a atuação

como um professor, lhe dando a certeza de que realmente quer estar neste curso de Licenciatura ou

fora dele. Além disso, destacou-se também que a atividade auxiliou no entendimento do conteúdo da

matéria

14.3 Avaliação dos alunos

Os alunos que participaram das aulas ministradas por acadêmicos do projeto, também

passaram por um questionário anônimo no qual obteve um retorno de nove alunos, que teve por

objetivo, conhecer a perspectiva dos discentes em que o projeto está direcionado, além disso, foi

avaliado por estes alunos a importância do projeto, através de duas perguntas, que tinha por respostas

pontuação de um a cinco, no qual um equivalente a nenhuma e cinco a importância significativa. A

seguir, nos Gráficos 1 e 2, encontram-se as respostas de todos os alunos em porcentagens e nos

Quadros 3 e 4, suas justificativas para a pontuação.

Perguntas respondidas pelos alunos:

1-Avalie a importância da participação no projeto em relação ao desempenho nas aulas Física na

escola que cursa.

2-Qual classificação para importância ou impacto do projeto?

Gráfico 01: Respostas dos alunos em relação à pergunta 01.

(Fonte própria)


132

Justificativas

1-Tão bom para os alunos quanto aos professores, pois já preparam eles para a profissão, e para os

alunos garante um reforço no estudo.

2-Apesar de eu já ter aprendido alguns conteúdos, é sempre bom retomar, porque vai ajudar na hora

do vestibular. E os experimentos são importantes, pois é algo que não se vê na escola.

3-Muito significativo, pois ter alunos proporcionando o conteúdo de física além de revermos a matéria

também ajuda a conhecer um pouco mais sobre a faculdade

4-O conhecimento pode ser aplicado na escola

5-Uma vez que não costumo trabalhar muito a parte prática, as aulas contribuíram para melhorar o

aprendizado, embora alguns conteúdos ainda não houvessem sido trabalhados.

6-Porque o conteúdo aplicado já foi estudado

7-No projeto fizemos cálculos que estou estudando e alguns eu ainda irei estudar, mas não mudou

nada para mim nesta disciplina

8-Por que é utilizado também na disciplina de solos e outras matérias

9-Por que ajuda nas matéria e na faculdade que pretendo fazer.

Quadro 3: Justificativa para a pontuação em relação à pergunta 1.

(Fonte própria)

Gráfico 02: Respostas dos alunos em relação à pergunta 02.

(Fonte própria)


133

Justificativas

1-Pois existem muitas pessoas que não tem condições de pagar um bom curso pra conseguir

ingressar em uma boa faculdade, por ser gratuito e de extrema qualidade eu o classifico como

extrema importância.

2-Porque eu gosto de exatas e tenho mais conhecimento sobre como é o curso em si.

3-De extrema importância pois além de proporcionar um conteúdo de física atualizado ajuda a como

se preparar para o vestibular

4-Pôde-se aplicar os experimentos em sala, facilitando o entendimento

5-Contribui para o aprendizado.

6-Foi bem legal, mas para mim não servirá muito pois não é esta área que pretendo estudar

7-Por que ajuda nas disciplinas

8-Pois ajuda a retomar o conteúdo

Quadro 4: Justificativas para a pontuação em relação à pergunta 2.

(Fonte própria)

O gráfico da pergunta um, mostra que a grande maioria da pontuação ficou entre quatro e cinco,

sendo assim o projeto auxilia a maioria dos alunos nas matérias da escola, tendo uma pequena minoria

com opinião contrária, que observando as justificativas dadas é possível perceber que o conteúdo

trabalhado já foi estudado e estavam relembrando, ou ainda iria ser estudado em sala em aula. Fora

dito também que o experimento utilizado no projeto ajuda na compreensão do conteúdo, pois na escola

a matéria geralmente é apresentada somente na teoria.

Nas respostas da pergunta dois, podemos notar que as maiores porcentagens se deu nas

pontuações quatro e cinco, ou seja, foi avaliado que o projeto tem uma importância significativa, e de

acordo com as justificativas das pontuações, fora relatado diversas visões sobre o projeto, desde a

facilidade de acesso pela as aulas serem gratuitas até mesmo que por meio dele acabou ajudando nas

disciplinas na escola, e mesmo aqueles que não se interessam pela área das exatas, obteve uma

concepção positiva do projeto.

14.4 Conclusão

Pode se concluir que com a iniciativa destas ações relatadas, o projeto se mostrou proveitoso

até o momento tanto na perspectiva dos discentes, quanto a dos graduandos que participaram como

monitores que, além dos discentes terem aulas em formato ativo e de integração de teoria, prática e

tecnologias, sendo um preparo diferenciado para os vestibulares no geral e o ENEM (Exame Nacional


134

do Ensino Médio). E em relação aos graduandos tiveram experiência ao exercerem à docência tanto

na elaboração, controle de tempo e de sala e no desenvolvimento de experimentos, fixando melhor os

conteúdos ministrados.

14.5 Referências bibliográficas

CARVALHO O. de., VILLANI A., Aprendizagem dos princípios de conservação em entrevistas

didáticas, Investigações em ensino de ciências v.1, São Paulo, 1996, p.76-94.

ROSA E. da., BORTOLINI M. H. Z., Política nacional de extensão universitária, Fórum de Pró-

Reitores das Instituições Públicas de Educação Superior Brasileiras, Manaus, maio 2012.

ROSÁRIO C. L. do. et, al. Indissociabilidade entre ensino, pesquisa e extensão universitária:

experiências nos cursos de licenciatura do Instituto Federal de Roraima, Instituto Federal de Roraima,

Boa Vista, out 2013, n. p.

STRACK R., LOGUÉRCIO R., PINO J. C. D., Percepções de professores de ensino superior sobre

a literatura de divulgação científica, Ciência e educação v.15, Porto Alegre, 2009, p. 425-442.

PUHL M. J., DRESCH O. I., O princípio da indissociabilidade entre ensino, pesquisa e extensão

e o conhecimento, Revista Di@logus ISSN 2316-4034 - v.5 nº 1.


135

Capítulo 15: Considerações finais

As atividades aqui relatadas visam favorecer um ensino potencialmente significativo de Física

a partir da integração de atividades experimentais e computacionais por meio de metodologias ativas

como, por exemplo, a Instrução por Pares e a Sala de Aula Invertida. Esse processo busca tornar o

ensino e a aprendizagem da Física uma experiência significante para docentes, estudantes do Ensino

Médio e licenciandos em Física. Os licenciandos aprendem conceitualmente como desenvolver as

metodologias ativas e, posteriormente, preparam, implementam e avaliam as aulas. Nesse contexto,

há a integração de conhecimentos conceituais, práticos e didáticos. Desse modo, pretende-se formar

professores ativos e investigativos, que trabalhem juntos e possam trocar saberes com professores

experimentes na área, tanto do Ensino Básico quanto do Ensino Superior, concretizando de maneira

real a tríade proposta pela universidade, baseada no ensino, na pesquisa e na extensão.

Contudo, é relevante destacar algumas dificuldades de implementação das propostas, entre

elas, questões estruturais e as condições de trabalho dos professores. São exemplos das primeiras a

ausência de atividades experimentais e computadores para realizar as atividades computacionais e, da

segunda, pouco tempo para a preparação das aulas, falta de conhecimento sobre o tema e ausência

de técnicos de laboratório que poderiam auxiliá-los. As propostas aqui apresentadas tendem a tirar os

alunos da passividade, da monotonia de aulas expositivas tradicionais. Possivelmente, o preço seja

que o docente precise se dedicar um pouco mais de tempo aos estudos na tentativa de favorecer essa

integração, negociar tópicos a serem privilegiados em detrimento de outros ou, até mesmo, privilegiar

determinados conteúdos do currículo em nome de um maior aprofundamento, ou seja, refletir sobre o

que realmente deve ser ensinado.

As atividades, como aqui são apresentadas, não se restringem ao Ensino Médio, visto que

podem (e devem) perfeitamente serem adaptadas para o Ensino Fundamental. Desejamos que este

compêndio possa auxiliar os professores na sua prática profissional e contribuir para facilitar a

integração de atividades experimentais, computacionais e metodologias ativas em suas atividades

escolares.

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