Alguns experimentos que ajudam a explicar conceitos físicos podem parecer mágica para as crianças.

“São experimentos que nossos conhecimentos prévios não conseguem explicar de imediato”, explica a física e professora do Núcleo de Formação Docente da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Tassiana Fernanda Genzini de Carvalho.

“Utilizá-los em sala de aula, principalmente no ensino fundamental, promove o engajamento, uma vez que as crianças são naturalmente curiosas”, explica o professor de física do Instituto Federal do Piauí (IFPI), campus Picos, Gilson Mauriz.

Segundo Carvalho, nos anos iniciais do ensino fundamental, um experimento pode ter caráter investigativo, motivar os alunos, trazer vivências do cotidiano para a sala de aula e mobilizar a elaboração de hipóteses.

“Nos anos finais, pode aparecer mais atrelado a questões teóricas e à argumentação científica, estimulando os estudantes a buscar palavras e construir explicações para os fenômenos observados”, sugere.

“Às vezes, existe a ideia de que, no ensino médio, como os alunos são mais velhos, não há necessidade de apresentar situações mais concretas, porque eles já conseguem lidar com conteúdos abstratos. Mas os experimentos também têm potencial para trabalhar a alfabetização científica e a investigação em um nível mais elaborado, discutindo, por exemplo, o que faz um cientista e como se aprende a produzir conhecimento dentro da escola.”

Carvalho ainda lembra que é necessária uma intencionalidade pedagógica antes de levar experimentos que parecem mágicos para ensinar física. Também é preciso estar atento à segurança.

“É preciso ter cuidado, principalmente, com o manuseio de fogo e de objetos pontiagudos. Crianças pequenas devem estar sempre sob supervisão. Dependendo do experimento, a atividade precisa ser realizada em um espaço controlado, como o laboratório”, lembra a docente.

Confira, a seguir, sete experimentos que ajudam a ensinar diferentes conteúdos de Física.

1) O ovo que flutua

Materiais necessários: um ovo, um copo de vidro com 200 ml de água e uma colher de sal.

Como fazer: coloque a água no copo e mergulhe o ovo. Observe que ele afunda. Adicione uma colher de sal e misture até dissolvê-lo. Observe que o ovo começa a flutuar.

Segundo Mauriz, o experimento demonstra o conceito de densidade, que corresponde à relação entre a massa de um material e o volume que ele ocupa. Ao dissolver o sal na água, sua densidade aumenta e pode superar a do ovo, fazendo com que ele flutue.

2) Lata mágica

Atividade extraída da monografia “Experimentos de física ou mágica? Uma proposta de experimentação para os anos finais do ensino fundamental”, de Denilson Genival da Silva.

Materiais necessários: uma lata de alumínio vazia com tampa, uma chave de fenda ou objeto pontiagudo, duas pilhas AA (ou um parafuso de peso equivalente), um elástico de borracha, dois clipes e fita adesiva.

Como fazer: faça um furo no centro da parte superior e outro no centro da parte inferior da lata. Prenda as duas pilhas no centro do elástico com fita adesiva. Passe as extremidades do elástico pelos furos e fixe-as com os clipes, deixando as pilhas suspensas no interior da lata. Coloque a lata na horizontal sobre uma superfície plana e empurre-a para a frente. Observe que, depois de avançar, a lata diminui a velocidade e retorna na direção oposta.

“Esse experimento é estudado pela mecânica e aborda o conceito de conservação de energia. Tem como fundamento físico a transformação de energia cinética em energia potencial elástica e vice-versa. A lata precisa de uma força para rodar e começar a se mover. Mas, ao perder velocidade, a energia cinética do movimento se transforma em energia potencial elástica, que passa a ficar armazenada no elástico. Em seguida, essa energia é novamente liberada na forma de energia cinética”, explica o autor em seu trabalho.

3) Livros entrelaçados

Materiais necessários: dois livros com páginas flexíveis.

Como fazer: coloque os dois livros lado a lado. Intercale as páginas dos livros, uma a uma, até que fiquem completamente entrelaçadas. Segure os livros pelas capas e tente separá-los, puxando-os em direções opostas. Observe a resistência ao movimento e a dificuldade de separar os livros.

Mauriz explica que o experimento demonstra a força de atrito.

4) Pilha de batata

Materiais necessários: duas placas de cobre, duas placas de zinco (ou aço galvanizado), duas batatas (ou outros vegetais), um relógio digital com fios e garras jacaré, um fio encapado com duas garras jacaré e um suporte para as placas (opcional).

Como fazer: abra o compartimento da bateria do relógio, identifique os polos positivo e negativo e solde um fio vermelho no polo positivo e um preto no negativo, cada um com uma garra jacaré na outra ponta. Espete uma placa de cobre e uma de zinco em cada batata, sem deixar que se encostem. Use as garras jacaré para conectar as placas entre si, ligando as duas batatas em série, e aos fios do relógio. Verifique se o visor acende.

“O experimento ocorre devido às reações químicas entre placas de metais diferentes, como cobre e zinco. Essas reações geram uma diferença de potencial elétrico entre os terminais, produzindo uma corrente elétrica capaz de alimentar pequenos dispositivos, como LEDs e calculadoras”, explica Mauriz.

5) Canudinho eletrizado

Materiais necessários: canudos de plástico, papel-toalha e papel picado.

Como fazer: segure um canudo entre os dedos, utilizando o papel-toalha, e esfregue-o com força para eletrizá-lo. Repita o movimento algumas vezes para acumular cargas elétricas. Aproxime o canudo de uma parede ou do vidro de uma janela e observe como ele fica grudado. Também é possível aproximá-lo de pequenos pedaços de papel e observar a atração. Apoie um canudo eletrizado sobre a tampa de uma garrafa PET e aproxime a mão ou outro canudo eletrizado. Observe as forças de atração e repulsão entre os objetos.

O experimento permite ensinar eletrostática, explorando os processos de eletrização, as propriedades dos materiais condutores e isolantes e as interações de atração e repulsão entre cargas elétricas, além da conservação das cargas.

6) Como voa um avião?

Materiais necessários: uma folha de papel tamanho A5.

Como fazer: Segure a folha pelo lábio inferior e sopre horizontalmente sobre ela, observando como se levanta. Repita o procedimento com o dorso de uma mão molhado próximo à borda inferior do papel. Observe a corrente de ar que é desviada para baixo. Repita o sopro sem a folha e compare a sensação na mão. Observe como o papel interfere no movimento do ar.

Segundo Mauriz, o experimento permite explicar como a diferença de pressão do ar, descrita pelo princípio de Bernoulli, contribui para elevar o papel. Também demonstra a terceira lei de Newton: ao soprar, o ar é desviado para baixo e provoca uma força de reação que impulsiona o papel para cima. A atividade ajuda a compreender como esses princípios atuam na sustentação das asas dos aviões e permitem o voo.

7) Holograma 3D caseiro utilizando o celular

Materiais necessários: caixa transparente de CD ou DVD, acrílico ou acetato rígido e transparente, papel milimetrado, lápis ou marcador, régua, tesoura ou cortador, fita adesiva transparente e celular.

Como fazer: Desenhe em papel milimetrado um trapézio com base maior de 6 cm, base menor de 1 cm e altura de 3,5 cm. Use o molde para marcar e recortar quatro trapézios iguais no plástico transparente. Una as quatro peças com fita adesiva, formando uma pirâmide com a base menor e o topo aberto. Limpe a estrutura, coloque-a no centro da tela do celular e reproduza um vídeo específico para hologramas, com quatro imagens dispostas em formato de cruz. Apague as luzes para visualizar melhor o efeito.

Indicado para ensinar óptica. “Este é um experimento que utiliza alguns vídeos específicos para esse fim e um prisma de acrílico transparente, permitindo projetar uma imagem 3D a partir de um vídeo 2D. Isso acontece devido à superposição das imagens em um ponto central de cada uma das faces do prisma”, explica Mauriz. Também possibilita discutir o funcionamento do chamado Fantasma de Pepper, técnica que utiliza superfícies transparentes inclinadas para criar a ilusão de imagens tridimensionais.

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Crédito da imagem: FreshSplash – Getty Images