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Interdisciplinar
ENSINANDO FÍSICA: O MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) EM EXPERIMENTO DE BAIXO CUSTO Por Adílio Jorge Marques RESUMO: O Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) faz parte do currículo nacional e está contemplado como parte inicial da Cinemática. Esta, por si, adapta-se bem à BNCC e às propostas conceituais ou matemáticas do ensino da Física básica, tanto no Brasil quanto em países como os EUA e outros da Europa. O presente artigo visa propor uma prática simples para o 9º ano do Ensino Fundamental, ou algum dos anos do Ensino Médio. Tal experimento utiliza-se de materiais muito simples, e mesmo em locais com poucas condições materiais e sem laboratórios de Física pode ser reproduzida, contemplando o que chamamos de ou espaços não formais.
Objetivos
MEDEIROS & ARAÚJO, 2020). Contribuir para o
O
desenvolvimento de habilidades na manipulação
s principais objetivos, específicos e gerais, foram incentivar os estudantes a identificar as relações entre os
fenômenos
naturais
e
os
seus
conceitos
fundamentais, promovendo a compreensão dessas relações e da linguagem da Física usada para descrever a realidade. Assim como discutir os conteúdos básicos da disciplina a partir de estratégias atraentes, tentando atender aos diferentes estilos de aprendizagem e interesses dos estudantes, utilizando, para isso, diferentes ambientes. Podemos indicar a sala de aula, um laboratório de física se existir na escola, ou ambientes não formais como uma quadra de esportes ou um jardim da escola (ALMEIDA,
de instrumentos e de aparelhos para realização de medidas, leitura e interpretação de dados, além de informações diversas como tabelas e gráficos. Como nos diz Jacobucci (2008), “Posto que espaço formal de Educação é um espaço escolar, é possível inferir que espaço não-formal é qualquer espaço diferente da escola onde pode ocorrer uma ação educativa”. Recorrendo a Vygotski (1991, p. 56), De acordo com esse ponto de vista, um treino especial afeta o desenvolvimento global somente quando seus elementos, seus materiais e seus processos são similares nos vários campos específicos; o hábito nos governa. Isso leva à conclusão de que, pelo fato de cada
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atividade depender do material com o qual opera, o desenvolvimento da consciência é o desenvolvimento de um conjunto de determinadas capacidades independentes ou de um conjunto de hábitos específicos. A melhora de uma função da consciência ou de um aspecto da sua atividade só pode afetar o desenvolvimento de outra na medida em que haja elementos comuns a ambas as funções ou atividades.
de uma bolha de ar em um líquido pouco viscoso (água filtrada) fosse calculada. A velocidade média (Vm) de um ponto ou objeto em MRU é dada por:
Vm = (Espaço S) / (tempo t)
(1)
Sendo o espaço em metros (m) e o tempo em
Metodologia Este artigo trata do ensino de ciências com enfoque CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade), com particular recorte para o Ensino de Física.
segundos (s), usando-se o Sistema Internacional de Unidades (SI). Utilizamos material de baixo custo. Algumas
mundo
mangueiras de 100 centímetros (1 metro) de
real, fazendo simulações e experimentos no
comprimento (com as extremidades fechadas)
laboratório de informática, o que permite a
continham água dentro e uma pequena bolha. Elas
obtenção de dados experimentais de maneira
ficavam na vertical e eram viradas rapidamente
fácil e precisa, contribuindo para a construção de
por um dos alunos. Quando a bolha passava
modelos científicos (ELIAS, MARQUES & Ferreira,
pelo ponto So (posição inicial) um cronômetro
2010). Sem contar o incentivo no trabalho coletivo
era acionado por outro membro do grupo, até
e integrado entre discentes. Buscamos, para a
que a bolha cruzasse o ponto S (posição final).
metodologia, pensar em um projeto que pudesse
Este intervalo de tempo era o tempo T1 de
ser realizado com estudantes a partir do 9º ano
deslocamento da bolha de ar. Após cinco medidas
até as turmas do Ensino Médio de escolas públicas
desse tempo, a média aritmética originava o
e privadas.
tempo médio. Com a aplicação na tabela abaixo, e
Buscamos
aproximar
a
Física
do
Durante nove anos esta prática foi realizada em uma escola privada do Rio de Janeiro com aproximadamente 170 alunos/ano do Ensino
o uso da equação (1), a velocidade média (Vm) era calculada para cada trecho. Após,
um
gráfico
deslocamento
(eixo
Médio. A proposta consistiu de os estudantes
horizontal) versus tempo (eixo vertical) era feito
participarem de algumas aulas teóricas para
pelo grupo, e deveria ser o mais próximo possível
entender o MRU conceitualmente, e depois da
de uma reta, já que o movimento deveria ser o
prática em si em um espaço não formal. A turma era
mais constante possível.
dividida em grupos de até quatro componentes. Em sala de aula foram ministrados os conceitos básicos da Cinemática e os tipos de movimentos. Com isso, era solicitado aos discentes que fizessem medidas de tempo e comprimento, para que a velocidade média (com algarismos significativos)
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GNARUS - 122 QUESTÕES: 1. Ao fazer a razão entre cada deslocamento realizado pela bolha e o referido tempo gasto no respectivo deslocamento, você obteve um resultado sempre constante?
2.
Você pode dizer que os valores das velocidades médias em cada um dos deslocamentos realizados, foram iguais? Considerando esses resultados como podemos classificar o movimento da bolha de ar dentro da mangueira com água ?
3. Após marcar os pontos referentes ao deslocamento e ao tempo gasto pela bolha ao longo de cada um dos trechos, você obteve um conjunto de pontos alinhados entre si? Caso afirmativo, trace uma reta passando por esses pontos. Caso negativo, tente encontrar uma reta que tangencie a maioria dos pontos. Identifique o ponto onde a reta corta o eixo vertical (y) e o horizontal(x).
4. A partir do gráfico obtido, você seria capaz de dizer quanto tempo aproximadamente a bolha de ar levou para se deslocar 30 cm? 5. A partir do gráfico obtido, você seria capaz de dizer o valor do deslocamento da bolha que durou aproximadamente 4,0 s? 6. Considerando a reta obtida, podemos dizer que a função que representa o movimento descrito pela bolha de ar dentro da mangueira é de que grau? 7. Sabendo o tipo de função que representa o movimento descrito, escreva-a substituindo os coeficientes encontrados a partir do gráfico.
Conclusão Este trabalho foi construído a partir das necessidades dos estudantes, com ações que se incorporam àquelas já realizadas para fixar o modelo e o conceito de MRU em sala de aula. Foram, assim, respeitados os diferentes estilos de aprendizagem, provocando o reforço necessário para a fixação. O índice de notas positivas nas avaliações deste tópico da Física foi maior nas turmas em que tal prática foi implementada. Esta foi uma prática simples de ser realizada, e assim a recomendamos para a temática do MRU no Brasil. Adílio Jorge Marques é Prof. Adjunto da UFVJM, Membro da Academia Brasileira de Filosofia e colunista da Gnarus Revista de História
Referências ALMEIDA, W. A.; MEDEIROS, A. S.; ARAÚJO, V. L. ENSINO DE FÍSICA EM ESPAÇOS NÃO-FORMAIS: VIVÊNCIAS E EXPERIÊNCIAS ALÉM DOS MUROS DA ESCOLA. REAMEC - Rede Amazônica de Educação em Ciências e Matemática, [S. l.], v. 8, n. 3, p. 173-188, 2020. DOI: 10.26571/reamec.v8i3.10623. Disponível em: https://periodicoscientificos. ufmt.br/ojs/index.php/reamec/article/view/10623. Acesso em: 21 maio 2021. ELIAS, Cláudio; MARQUES, Adílio Jorge; FERREIRA, Fábio. A física e o meio ambiente. Rio de Janeiro: Multifoco, 2010. JACOBUCCI, Daniela Francisco Carvalho. Contribuições dos espaços não-formais de educação para a formação da cultura científica. Revista Em Extensão, v. 7, n. 1, 5 nov. 2008. VYGOTSKY, L. A formação social da mente. São Paulo: Martins Fontes, 1991.
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