7) O Lançador de Bolinhas

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é Inércia, Aceleração e Desaceleração; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Formular situação em que as forças Inércia, Aceleração e Desaceleração estão presentes; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Lançador de Bolinhas; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Interação Sistema Nervoso e Muscular”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Inicie a aula mostrando o vídeo do lançamento de foguete realizado pela empresa SpaceX para os alunos. Pergunte se eles já haviam visto um foguete sair do chão, e o que eles acharam do vídeo.

Discuta com a turma:

• Por que o foguete sai do chão?
• Será que ele gasta mais combustível aqui na terra ou lá no espaço? 

Explique que para sair do chão, o foguete deve superar o que chamamos de “Inércia“, que é a propriedade que os objetos têm de se opor à forças de aceleração. Todos nós, alguma vez, já experimentamos os efeitos da inércia. Dentro de um ônibus, por exemplo, estamos nos deslocando com a mesma velocidade que ele. Sempre que o ônibus faz uma curva, arranca ou freia, ele sofre uma variação de velocidade, seja no módulo ou na direção. Quando isso ocorre, precisamos nos segurar para evitar a queda, pois a tendência do nosso corpo é manter a velocidade. É como se nosso corpo, de alguma forma, estivesse se opondo à mudança de velocidade. Entretanto, quando o ônibus viaja em linha reta, com velocidade constante, não é preciso fazer esforço para ficar parado dentro dele.

Quanto ao foguete (assim como o avião), o momento de lançamento (ou decolagem) é onde mais se gasta combustível, para superar a inércia do foguete/avião e colocá-lo em velocidade.

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Diga que além da inércia, nós conhecemos algumas outras forças que interferem na movimentação dos objetos: a aceleração e a desaceleração. Por exemplo, quando temos uma bola parada, ela está em inércia (ou repouso), quando jogamos uma bola, estamos acelerando, e quando há uma batida de carro, há uma rápida desaceleração. Alguns outros exemplos podem ser dados para os alunos para que entendam melhor:

Quando a bola está parada, antes da cobrança de uma falta, todas as forças que atuam sobre ela se anulam, de forma que esta permanece em repouso. Após ter sido chutada, caso a força resultante sobre a bola seja tão pequena a ponto de ser desprezada, ela tenderá a se mover em linha reta, com velocidade constante. Além disso, quando em movimento, ao sofrer a ação da força que a rede do gol exerce sobre ela, tende a alterar seu estado de movimento, indo ao repouso;

A importância do uso do cinto de segurança está em evitar a ejeção do corpo de uma pessoa no caso da ocorrência de uma colisão. Imagine um veículo que esteja trafegando a 100 km/h e que, dentro dele, haja um passageiro que não está com cinto de segurança. Caso ocorra uma colisão, o veículo será brutalmente desacelerado, e o corpo desse passageiro, por inércia, tenderá a manter o movimento, sendo ejetado do veículo a 100 km/h;

Ao molhar as mãos e sacudi-las para retirar o excesso de água, o líquido abandona a mão por inércia na tentativa de manter o movimento imposto a ele.

Diga que agora nós vamos fazer uma atividade sobre esses conceitos. Distribua para cada aluno, 1 ficha de atividade e outra da redação (ambas estão disponíveis aqui para impressão). Na primeira atividade, eles devem descrever como está cada objeto segundo as gravuras (Em Inércia, Aceleração ou Desaceleração). Na segunda atividade (pequena redação), eles devem redigir uma pequena redação (de poucas linhas), descrevendo uma história onde existe inércia, aceleração e desaceleração. Por exemplo: Um projétil (inércia) foi lançado (aceleração) do canhão e caiu (desaceleração) a 100 metros.

Respostas para a primeira atividade: 

A – Objeto em repouso

B – Um objeto em repouso permanece em repouso porque a força resultante sobre ele é nula

C – Um objeto pode mudar o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade, pois sofre a ação de uma força resultante

D – Um objeto em repouso

E – Um objeto mudando o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade por sofrer a ação de uma força resultante

F – Um objeto permanecendo em movimento

G – Um objeto mudando o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade por sofrer a ação de uma força resultante

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 Ficha de Atividades (1 por aluno).

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Comente com os alunos que hoje iremos nosso  “Lançador de Bolinhas“. Diga que será a oportunidade de colocar em prática o que nós estudamos na última aula (Inércia, Aceleração e Desaceleração) em um projeto bem divertido.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria a máquina.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a máquina, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Discuta com a turma:

• As bolinhas antes de serem lançadas estão em inércia?
• Quando elas estão em inércia, aceleração e desaceleração?
• Qual é o papel do motor nessa dinâmica?

Dicas: Evite passar o vídeo instrucional, ele é para uso do professor. A ideia é estimular os alunos, em grupo, acharem a solução de montagem sozinhos e com o passo a passo. No momento da montagem passe de mesa em mesa, tirando dúvidas. Abuse de feedbacks positivos a cada parte do projeto montado, para estimular os alunos. Caso tenha problemas de relacionamentos em algum grupo, oriente que cada um no grupo pode ter uma função específica (por exemplo: ler as instruções, pegar as peças, montar, parafusar, colorir..)

Dinâmica de Tiro ao Alvo)

Este projeto também está acompanhado do “Alvo” que pode ser montado juntamente ao lançador. No kits existem “alvos” que podem ser recortados e colocados no alvo em mdf para serem atingidos. Atribua pontuação para cada alvo atingido, por exemplo: Alvo A) 5 pontos B) 10 pontos C) 20 pontos. Anote no quadro ou em algum lugar visível para todos essas pontuações. Distribua para cada grupo uma ficha de pontuação (disponível aqui para download). Após isso, explique que os participantes irão se revezar a cada rodada para dar um “tiro” e tentar acertar os alvos, suas pontuações serão anotadas na ficha. Ao final, podemos somar e definir o ganhador (podem ser estimulados com alguma premiação, bombom por exemplo).

Materiais Necessários: Chaves de fenda, lápis de cor, canetinhas, tintas, 1 Ficha de Pontuação (1 por grupo).

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. 

Explique que na ausência da gravidade, você poderia atirar uma pedra para o céu com um certo ângulo e ela seguiria uma trajetória retilínea. Por causa da gravidade, entretanto, a trajetória se curva. Uma bolinha arremessada ou qualquer objeto lançado por algum meio e que segue em movimento por sua própria inércia é chamado de um projétil.

Estamos todos familiarizados com a aceleração num automóvel. Quando um motorista pisa no pedal do acelerador, os passageiros experimentam uma aceleração ao serem pressionados contra o encosto de seus assentos. A ideia-chave que define a aceleração é variação.

O termo aceleração aplica-se tanto para diminuição como para aumento na velocidade. Dizemos que os freios do carro, por exemplo, produzem grandes valores de aceleração retardadora; isto é, uma grande diminuição por segundo na velocidade do carro. Com frequência, também chamamos isso de desaceleração. Finalize a aula dizendo que com esses conceitos de Inércia, Aceleração e Desaceleração conseguimos controlar os movimentos dos objetos para nossas intenções, como por exemplo mover um carro, ou mandar um foguete ao espaço.