Conteúdos
Movimento uniforme.
Velocidade média.
Equação de movimento do MU.
Gráficos do MU.
Objetivos
Este roteiro aborda o estudo do movimento uniforme (MU). Espera-se que o aluno compreenda o conceito de movimento uniforme, saiba reconhece-lo no dia a dia e vivencie uma experiência de produção e estudo desse tipo de movimento. Nesse estudo o aluno reverá o conceito de velocidade média, função do primeiro grau e os gráficos de espaço por tempo e velocidade por tempo do movimento uniforme.
1ª Etapa: início de conversa
O movimento uniforme é o tipo de movimento mais simples do ponto de vista de sua descrição matemática e conceitual, porém ele não se apresenta no cotidiano com muita facilidade, o que leva os alunos a terem dificuldade para identifica-lo e estuda-lo.
Nesse roteiro você vai apresentar aos seus alunos uma atividade prática de reconhecimento e descrição de um movimento uniforme. Os alunos calcularão a velocidade média e construirão gráficos de espaço por tempo e de velocidade por tempo para esse tipo de movimento.
Essa atividade inclui uma experimentação que pode ser feita com materiais simples do cotidiano e que os alunos podem fazer em classe.
2ª Etapa: Problematização e sensibilização
Nessa etapa o professor deve apresentar o tema de estudo, “Movimento uniforme”, e estimular um debate rápido sobre o que os alunos já sabem sobre o tema. Algumas perguntas podem orientar esse debate e ajudar em uma diagnose dos conhecimentos prévios dos alunos:
1. Você sabe o significado da palavra “uniforme”? E na física, o que ela significa quando falamos de movimentos?
2. Se um movimento uniforme é aquele que tem uma rapidez constante, que exemplos de movimento uniforme você se lembra de já ter encontrado no seu cotidiano?
3. Como você faria para manter um movimento uniforme em uma bicicleta?
4. Como você poderia comprovar se um movimento é realmente uniforme?
5. Você sabe resolver problemas que envolvem movimentos uniformes?
Algumas das perguntas acima podem ter respostas dos alunos, outras talvez não tenham. O objetivo nesse momento não é respondê-las, mas sim despertar o interesse no aluno por descobrir as respostas. Por isso, não dê ainda nenhuma resposta. Você pode anotar essas perguntas na lousa e depois propô-las como tarefa no final da aula, verificando nas respostas o entendimento que os alunos tiveram do assunto ou, alternativamente, propô-las para debate novamente e avaliar se depois da aula os alunos conseguem formular boas respostas para elas.
É importante que nesse momento os alunos tenham a palavra e que as suas dúvidas sejam anotadas e não respondidas. Lembre que o objetivo é despertar a curiosidade, o interesse e diagnosticar o que os alunos já sabem e o que precisam saber ou aperfeiçoar.
3ª Etapa: Explicando brevemente o movimento uniforme
Para entender o movimento uniforme os alunos precisarão saber o significado da velocidade. A apresentação de slides sobre velocidade média fornecida na seção “Para organizar o seu trabalho e saber mais” pode servir de guia para essa brevíssima revisão.
Para apresentar o conceito de movimento uniforme o professor pode utilizar como guia a apresentação de slides sobre o movimento uniforme fornecida na seção “Para organizar o seu trabalho e saber mais” pode servir de guia para essa apresentação.
O vídeo “Movimento Uniforme” sugerido na seção “Para organizar o seu trabalho e saber mais” pode servir para ilustrar na prática o uso da equação de movimento do movimento uniforme.
É importante perceber que o objetivo central dessa atividade é vivenciar um exemplo de movimento uniforme, observando a constância da velocidade, e saber como descrevê-lo por meio de uma equação e de seus gráficos. Portanto, não estamos focando na resolução de problemas de cinemática do movimento uniforme.
4ª Etapa: Produzindo e analisando um movimento uniforme
Nessa etapa o professor deve dividir a classe em grupos com, no máximo, 4 alunos. Cada grupo deverá realizar a atividade proposta no “Roteiro de experimentação”.
Peça antecipadamente aos alunos que tragam os materiais necessários para a realização do experimento ou os providencie providencie você mesmo.
Faça o experimento antes para se certificar de todos os passos e vivenciar as dificuldades que os alunos encontrarão. É sempre uma boa ideia fazer o experimento antes dos alunos.
ANALISANDO OS DADOS DO EXPERIMENTO
Uma boa maneira de analisar os dados do experimento realizado para demonstrar o movimento uniforme consiste em construir agora os gráficos que mostram o comportamento das distâncias e da velocidade do movimento.
Embora sempre seja possível construir esses gráficos em papel, usando régua e caneta, atualmente dispomos de recursos que tornam essa atividade bem mais simples. Na seção “Para organizar o seu trabalho e saber mais” você encontrará uma planilha eletrônica (feita no software Excel) onde é possível construir o gráfico de espaço por tempo (S x t) e de velocidade por tempo (v x t) de um movimento uniforme fornecendo apenas a posição inicial do movimento (S0) e sua velocidade (v).
Peça então aos alunos que escrevam a equação de movimento da gota de água usada no experimento e substituam nela os valores da posição inicial (que pode ser tomada como zero) e da velocidade (encontrada no experimento). Depois, peça que usem esses valores na planilha fornecida para visualizarem os gráficos.
Os gráficos gerados nessa planilha simples consideram um intervalo de tempo de 0 a 15s. Você pode propor aos alunos que indiquem no gráfico onde ele termina para o experimento com a gota de água.
5ª Etapa: Finalização.
Depois que os alunos se familiarizarem com a equação de movimento e os gráficos (S x t e v x t), você pode selecionar e propor diversos exercícios de fixação usando a função horária do MU. A facilidade de construção do gráfico S x t permite se que estude o comportamento deste em função de diferentes valores de S0 e v, e isso permite que o aluno compreenda melhor a relação entre a matemática do movimento (função do 1° grau) e a interpretação física dos gráficos. Sugerimos que o professor enfatize para o aluno que o gráfico e a equação do MU já foram tratados pelo professor de matemática no estudo das funções do 1° grau, pois geralmente os alunos não fazem essa associação e não percebem a interdisciplinaridade entre a Física e a Matemática.
Como tarefa para aprofundamento e fixação você pode propor que os alunos realizem outro experimento com movimentos uniformes em casa, gravem em vídeo e apresentem depois para todos (subindo o vídeo par ao Youtube, por exemplo).
Materiais Relacionados
1. Utilize a planilha Planilha do Excel com gerador de gráficos de espaço (S) por tempo(t) e velocidade (v) por tempo (t). Ela está disponível na aba “Material de Apoio” e foi adaptada da planilha original elabora por Charles Bastos –
2. Utilize o roteiro de experimentação disponível na aba “Material de Apoio”
3.
Apresentação sobre
Velocidade média – (telas com resumo breve sobre a velocidade média:
4.
Vídeo “Movimento Uniforme” (6:09):
5.
Apresentação (telas com um resumo breve do movimento uniforme e seus gráficos):
Arquivos anexados
- Movimento uniforme.
