7) O Lançador de Discos - Aprender

Ao Nível de Conhecimento: Reconhecer diferentes movimentos de objetos do nosso cotidiano;

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um protótipo de Lançador de Discos, além de Compor quadro para possível correlações entre movimentos;

Ao Nível de Aplicação: Concluir diferenças entre Rotação e Translação e suas aplicações no mundo real;

Competências Gerais da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Movimentos da Terra”. Clique-aqui para visualizá-lo.

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

Contexto

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações:

Comece contando conversando com a turma sobre qual é a diferença entre um ventilador e um elevador. Se possível, mostre as imagens acima. Se houver ventilador na sala, ligue-o e pergunte a diferença entre os dois. É esperado que as respostas comecem pelas diferenças físicas dos objetos, por exemplo: “Um é maior e o outros é menor”, “Um fica geralmente em salas” e o “Outro?”.

Discuta com a turma:

Quais são as diferenças físicas de cada um?
Quem se movimenta mais rápido?
Como cada um se movimenta? (Espera-se aqui a conclusão que um está “rodando” e outro está indo “para cima e para baixo”)

Registre o que os alunos forem falando. Você pode, por exemplo, montar no quadro dois quadrantes, um com as características do “Elevador” e outro com as características do “Ventilador”.

Após as últimas respostas dos alunos sobre os movimentos, desenhe no quadro ou mostre o desenho acima e explique que:

A rotação é o movimento circular de um objeto ao redor de um centro ou ponto de rotação. No movimento de rotação, todos os pontos do objeto percorrem trajetórias circulares com a mesma velocidade.

Já a translação é um movimento no qual se modifica a posição de um objeto. No movimento de translação, todos os pontos do objeto percorrem trajetórias paralelas e apresentam a mesma velocidade. Um exemplo de movimento de translação é o de um elevador. Ele sobe e desce, mas não tem rotação, portanto, em qualquer instante, todos os pontos do elevador têm a mesma velocidade.

Desafio

Tempo sugerido: 25 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões do que aconteceria se juntarmos um “ventilador” com um “elevador”. A brincadeira provavelmente irá gerar respostas mais descontraídas. Diga que agora nós vamos planejar nossa investigação em relação a nossa pergunta acima.

Divida a turma em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para cada grupo montar um quadro SQA (O que sabemos? O que queremos saber? Como podemos aprender?) em uma folha única (A4 ou do próprio caderno) para o grupo, com uma coluna para cada uma destas perguntas e ir registrando a opinião de todos os membros do grupo. As respostas que esperamos irão vir em torno de “Rotação e Translação são movimentos..” para a pergunta “O que sabemos”, “O que acontece quando juntamos rotação com translação ou ventilador com elevador?” para “O que queremos saber”, e “Construir um protótipo dos dois, fazer um experimento..” para “Como podemos aprender?”.

Estimule respostas criativas e, caminhe pela sala enquanto os alunos estão desenvolvendo suas respostas para os seus quadrantes.

Ao fim da aula, comente que no próximo encontro vamos construir um protótipo para descobrir o que acontece quando “somamos” rotação com translação.

estática do ponto material e a estática do corpo rígido.

Mão na Massa

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.

Pergunte aos alunos se eles lembram-se da última aula, e com qual pergunta finalizamos a aula “O que acontece quando somamos os “movimentos” rotação e translação”. Apresente aos alunos o projeto que será construído “O Lançador de Discos“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nosso próprio protótipo para descobrir respostas. Estimule a empolgação dos alunos.

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 o Lançador.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria o lançador, 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.

Quando o Lançador estiver pronto, explique que ao colocarmos os “Discos” no lançador, nosso motor está em movimento de rotação, e quando toca o disco essa força é passada para ele, que têm o movimento de translação iniciado e sai voando!

Materiais Necessários: Chaves de fenda.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima pergunte se entenderam o que estava realmente acontecendo. Explique que conceitualmente que o que aconteceu foi uma “Superposição de Movimentos”, ou seja, quando atiramos o discos estamos somando os movimento de rotação mais o movimento de translação. O resultado é o disco sair voando, ou conceitualmente “Velocidade tangencial”.

A velocidade tangencial é componente da velocidade tangente à trajetória de um projétil. Sendo o projétil, qualquer objeto que se move através do ar ou do espaço, sob influência da gravidade.

Temos também, como exemplo, o movimento de uma bola. Observe que a bola faz um movimento de rotação de translação para rolar.

Curiosidade a ser comentada:

Discóbolo (Lançador de discos) é uma famosa estátua do escultor grego Mirón – produzida em torno de 455 a.C. – que representa um atleta momentos antes de lançar um disco.

Mirón representa o corpo em seu momento de máxima tensão, esse esforço porém, não é refletida na face do atleta. Outras características da escultura são a harmonia, o balanceamento e a simetria das proporções corporais. Assim como tantas outras obras gregas, perdeu-se o original feito de bronze e restaram apenas cópias romanas.

O lançamento de discos entrou como parte do pentatlo olímpico, no ano de 708 a.c. Hoje em dia, o recorde de lançamento de discos em é de 74 metros (disco de 2kgs, com 22cm de diâmetro). O Recorde foi conquistado em 1960, pelo alemão Jurguen Schult.

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

R.C. Hibbeler, Mecânica – Estática, Oitava Edição, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1999.

SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Equilíbrio do corpo extenso”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-corpo-extenso.htm. Acesso em 21 de maio de 2020.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Websites:

http://www.uel.br/cefe/portal/pages/discobolo-de-miron.php

http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/centro_gravidade/equilibrio/

http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-1.html