Conteúdos
Conceito de vetor
Vetor deslocamento
Velocidade e aceleração
Objetivos
Este roteiro aborda o conceito de vetor e os vetores deslocamento, velocidade e aceleração. O objetivo do roteiro é
– familiarizar os alunos com o conceito de vetor e algumas operações com vetores a partir de uma perspectiva lúdica, na forma de uma “corrida de vetores”.
– trabalhar com os vetores deslocamento, velocidade e aceleração.
1ª Etapa: Início de conversa
Embora nossos movimentos no cotidiano sejam variados e sujeitos a acelerações, na maior parte das vezes não nos damos conta de “como isso funciona”, ou seja, de como a aceleração afeta a variação da velocidade e altera o movimento. Também não é comum pensarmos em deslocamentos, velocidades e acelerações como grandezas vetoriais, isto é, que têm direção e sentido além de um valor numérico.
Essa atividade permite vivenciar uma situação que, embora simulada em papel, corresponde bem a situações realistas de direção de um caro de corridas e, dessa forma, permite discutir e compreender melhor como a aceleração afeta os movimentos, mas de uma forma lúdica por meio de um jogo.
A retomada do conceito de vetor, vetor deslocamento, vetor velocidade e vetor aceleração podem ajudar bastante ao aluno. Para isso na seção “Para Organiza o seu Trabalho e Saber Mais” (links 1,2,3) trazemos alguns links com várias sugestões que poderão contribuir nessa revisão.
2ª Etapa: Problematização e sensibilização
Nessa etapa o professor deve apresentar o tema de estudo, “Vetores”, 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 que é um vetor?
2. Sabe como representar um vetor?
3. Sabe a diferença entre uma grandeza vetorial e uma grandeza escalar?
4. Sabe por que os vetores são úteis na Física?
5. Conhece algumas grandezas usadas na Física que são representadas por vetores?
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. Muitas dúvidas e novos fenômenos podem surgir nessa discussão. 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 conceito de vetor e de soma vetorial pelo método da poligonal
O professor pode apresentar o vídeo “Vetor” sugerido na seção “Para Organizar o seu Trabalho e Saber Mais” (link1) apresenta brevemente o conceito de vetor e sua representação.
Se os alunos já tiveram tido aula sobre esse tema, essa apresentação pode ser breve e ter o caráter de revisão apenas. Em caso contrário vale a pena pausar o vídeo em vários momentos e comentar e exemplificar o que está sendo mostrado.
Uma vez apresentado o conceito de vetor o professor deve apresentar ou revisar o conceito de soma vetorial com ênfase no método da poligonal.
O vídeo “Método da Poligonal” (link 2) sugerido na seção “Para Organizar o seu Trabalho e Saber Mais” apresenta esse método e alguns exemplos de construção, mas caso o aluno já tido essa explicação em aula pode ser mais interessante usar o aplicativo “Adição de vetores” também sugerido na mesma seção.
O aplicativo tem a vantagem de permitir que o aluno crie somas ou resolva problemas propostos pelo professor, além de poder variar os vetores e observar imediatamente o resultado da soma.
É particularmente importante tomar exemplos de deslocamentos e sua soma vetorial, pois nesse caso o método da poligonal é o que melhor se aplica. Além disso, na atividade a seguir vamos tratar especificamente de um caso de soma de vetores deslocamento: a corrida de vetores.
Vale também revisar, ou complementar, o conceito de velocidade vetorial e de aceleração vetorial, pois eles serão importantes na atividade a seguir. Nesse ponto não é necessário entrar em maiores detalhes, mas tão somente destacar que a velocidade vetorial indica a variação do vetor deslocamento e que a aceleração vetorial indica como o vetor velocidade vetorial está mudando com o tempo.
4ª Etapa: Atividade de “Corrida de Vetores”
Nessa atividade o aluno vai compreender melhor o conceito de vetor por meio do vetor deslocamento e vai vivenciar o efeito da aceleração vetorial na medida em que precisará efetuar variações no vetor deslocamento conforme as regras do jogo.
O documento disponível no MATERIAL DE APOIO traz:
1. Conjunto de regras que orientam a atividade: Leia-o com os alunos e esclareça as dúvidas que surgirem.
2. “Porque as regras da corrida são como são”: explica a Física envolvida na atividade e pode tanto ser comentado antes da corrida como logo após, no final da aula, como finalização.
3. “Circuitos”: que serão impressos e distribuídos para os alunos. Sugerimos que a primeira pista (Circuito A) seja distribuída primeiro e, depois que terminar sugerimos que seja discutido o documento “Como aumentar suas chances de ganhar a corrida”, antes de ser distribuída a segunda pista (Circuito B).
Para participar da corrida sugerimos que se formem grupos de 4 alunos.
5ª Etapa: Finalização.
Após as duas corridas podem ser retomadas as questões levantadas inicialmente para uma verificação da aprendizagem. O aplicativo sugerido também pode ser utilizado para a realização de tarefas de casa.
É uma boa ideia sugerir aos alunos que criem novas pistas de corrida e estabeleçam variações nas regras da corrida. Essas novas pistas e variações nas regras podem ser discutidas e utilizadas em uma próxima aula e, além disso, é provável que a Corrida de Vetores se torne uma brincadeira comum nos horários livres dos alunos.
Materiais Relacionados
1. Vídeo Vetor – (3:38) apresentando o conceito de vetor e suas características
2.
Vídeo (Método da Poligonal – Adição de vetores –9:53) mostrando o método de soma de vetores por construção de um polígono regular (método da poligonal)
4. Veja na área “MATERIAL DE APOIO“ tudo o que você precisa para realizar a atividade Corrida de vetores: regras da corrida de vetores; por que as regras da corrida são como são?; com a Física explica as regras da corrida de vetores; como aumentar suas chances de ganhar a corrida; melhores as chances de vitória da corrida com base na Física e, ainda: dois circuitos de corrida de vetores para imprimir e jogar.
Arquivos anexados
- Vetores
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