Conteúdos
Pressão;
pressão atmosférica;
pressão hidrostática;
fluidos
Objetivos
Este roteiro aborda o conceito de pressão com ênfase na pressão devida aos fluidos. Esperamos que ao final do roteiro o aluno compreenda que líquidos e gases exercem pressão nas paredes do recipiente que os contém e nos corpos imersos neles. Como contextualização, abordaremos a pressão atmosférica e a pressão exercida pela água em diferentes níveis de profundidade de um recipiente.
1ª Etapa: Início de Conversa:
É muito importante que o professor consulte as áreas “Para organizar o seu trabalho e saber mais” e “Material de apoio”, antes de iniciar as atividades com os alunos.
A pressão é um desses fenômenos tão presentes no nosso cotidiano que raramente atentamos para ela. Em especial, a pressão atmosférica só é “observada” em casos excepcionais em que temos que tratar de algum de seus efeitos. Isso acontece, por exemplo, quando descemos ou subimos uma serra e nossos ouvidos sentem mais diretamente os efeitos da pressão. O fato de a pressão atmosférica nos passar despercebida se explica pelo fato de estarmos biologicamente adaptados a ela, assim como estamos adaptados à gravidade (que, no fundo, é a causa da pressão atmosférica).
Para que o aluno amplie sua visão sobre os fenômenos que envolvem a pressão devida aos fluidos, trataremos desse tema nesse roteiro e faremos alguns experimentos simples. Para as atividades experimentais sugeridas não são necessários materiais especiais, no entanto alguns materiais básicos serão necessários e estão listados no roteiro de experimentação disponível na área “Material de Apoio”.
2ª Etapa: Problematização e sensibilização
Nessa etapa o professor deve apresentar o tema de estudo, “Pressão”, e estimular um debate rápido sobre o que os alunos pensam sobre o tema. Algumas perguntas podem orientar esse debate e ajudar em uma diagnose dos conhecimentos prévios dos alunos:
1. Será que é possível mergulhar no mar em qualquer profundidade?
2. Já percebeu que nossos ouvidos ficam “estranhos” quando descemos ou subimos uma montanha ou serra rapidamente como, por exemplo, quando vamos à praia?
3. Já percebeu que é difícil abrir a tampa de alguns vidros, como o vidro de palmito, por exemplo, mas que fica fácil se fizermos um furinho na tampa antes de tentar abrir?
4. Porque o refrigerante sobe no canudinho e vem até nossa boca quando aspiramos o ar de dentro do canudinho?
5. O que será que significa a palavra pressão?
6. E a atmosfera, ela exerce pressão em nós?
A partir das respostas dos alunos o professor já pode ter uma diagnose inicial do nível de compreensão que os alunos têm do tema. As perguntas acima provavelmente receberão respostas incompletas ou erradas, ou mesmo nenhuma resposta. Também podem surgir novas dúvidas por parte dos alunos e as dúvidas deles e do próprio professor poderão se transformar em objeto para pesquisas na internet ou na biblioteca da escola como uma atividade complementar.
É importante que nesse momento as dúvidas sejam anotadas e não respondidas. O objetivo agora é despertar a curiosidade, o interesse e diagnosticar o que os alunos já sabem e o que precisam saber ou aperfeiçoar.
3ª Etapa: Apresentando o conceito de pressão de um fluido
Nessa etapa o professor deve fazer algumas demonstrações e propor aos alunos a realização de algumas atividades experimentais a fim de observar alguns efeitos da pressão. Essas demonstrações e experimentos estão disponíveis no “Roteiro de experimentações” sugerido na seção “Para organizar o seu Trabalho e Saber Mais”.
Dependendo do número de alunos, do tempo disponível e do bom senso do professor, essas atividades podem ser propostas diretamente aos alunos como experimentos ou realizadas pelo professor como demonstrações ou, ainda, de ambas as formas.
Os vídeos “Pegadinha da pressão atmosférica” e “Pressão de uma coluna de líquido”, sugeridos na seção “Para organizar o seu Trabalho e Saber Mais”, podem ser utilizados no fechamento dessa etapa.
4ª Etapa: A pressão devida a líquidos e gases.
Nessa etapa o professor pode iniciar apresentando o vídeo do Telecurso 2000 sugerido na seção “Para organizar o seu Trabalho e Saber Mais”.
Após o vídeo o professor pode retomar com a classe os experimentos e demonstrações feitos na etapa 2 e discuti-los novamente, aprofundando os conceitos trabalhados no vídeo e demonstrados nos experimentos e demonstrações.
Se o professor julgar conveniente pode apresentar a fórmula aproximada da pressão hidrostática devido à água, mostrada abaixo, e propor um problema para a classe calcular a pressão dentro da água em diferentes profundidades.
Onde é a pressão dentro da água (em atmosferas) e é a profundidade em relação à superfície (em metros).
Também pode ser interessante discutir que o cálculo da pressão atmosférica não é tão simples, porque a atmosfera é gasosa e a pressão diminui com a altitude de forma diferente. No topo do Monte Everest, por exemplo, a 8,84 km de altitude, a pressão atmosférica é cerca de 36% da pressão ao nível do mar.
Para todos os efeitos a única unidade de pressão necessária para apresentar essa atividade é a pressão atmosférica, mas se o professor julgar interessante pode apresentar outras unidades e discuti-las com os alunos (como a unidade de medida de pressão do Sistema Internacional, o pascal, ou a unidade de medida de pressão utilizada na medicina para a medida da pressão arterial, o mmHg).
Para encerrar essa etapa o professor deve retomar as perguntas que surgiram na etapa 1 e verificar agora com os alunos quais delas já podem ser respondidas, solicitando que os alunos o façam em seus cadernos.
5ª Etapa: Finalização.
Para a finalização dessa aula o professor pode propor aos alunos que construam o submarino na garrafa PET. Para isso a classe deve ser dividida em grupos e o filme mostrando a construção, “Submarino na garrafa”, deve estar disponível para que os alunos assistam quantas vezes quiserem.
Depois de construído o “submarino”, como tarefa para casa, o professor pode solicitar que os mesmos grupos pesquisem outros experimentos e demonstrações no YouTube e tragam para apresentar na próxima aula.
Materiais Relacionados
Vídeo (4:59), “Pegadinha da pressão atmosférica”, feito pelo canal Manual do Mundo
Roteiros de Experimentação: um roteiro com atividades experimentais orientadas para o desenvolvimento da aula. Material anexo disponível na área “MATERIAL DE APOIO”
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