Situação de Aprendizagem 1 da disciplina de física para a primeira série do Ensino Médio.
Grandezas do Movimento:
Levantamento e Classificação dos Movimentos do Cotidiano
Competências e Habilidades: Utilizar terminologia científica adequada para descrever movimentos de situações cotidianas; identificar a presença de movimentos no cotidiano; classificar os movimentos identificando as grandezas que os caracterizam; planejar o estudo dos movimentos contemplando as classificações efetuadas.
1-) Faça uma lista dos movimentos que você realizou hoje e de tudo que viu em movimento desde quando acordou.
Esticar os braços, respirar, andar, abrir a porta, lavar as mãos, dar descarga, tomar banho, trocar-se, escovar os dentes, beber água, pular, o ponteiro do relógio, o ventilador, a bicicleta passando, o carro na rua, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, bocejar, escutar um CD de música, subir as escadas, dar tchau para os pais, beijar, abraçar alguém, correr, agachar, levantar algum objeto, cachorro latindo, as árvores balançando com o vento, o vento, escrever no caderno, esbarrar no colega, varrer a sala, lavar a louça, passar a roupa, abrir uma lata de refrigerante, comer, cortar o pão, abrir a geladeira, apertar o interruptor, sentar, etc.
2-) O que foi necessário para realizar cada um desses movimentos (combustível, alimento, uma rampa, ter pernas, ter rodas etc.)?
Para realizar esses movimentos foi necessário força e energia, e as fontes dessa força e energia podem variar. No caso de esticar os braços, respirar, andar, correr, bocejar, beijar, abraçar, esbarrar, é necessário o alimento, que fornecerá a energia química para o corpo. No caso de veículos essa energia pode vir do agente humano que o controla (ciclista, motorista) e também do combustível e da bateria. O ventilador, a geladeira, o ferro de passar e o toca CD utilizam a energia elétrica, o vento a energia do Sol. Pular e dar a descarga utilizam a energia gravitacional. O relógio pode funcionar com pilhas ou bateria. Para alguns movimentos além da fonte de energia também são necessários alguns elementos, como água para tomar banho e lavar as mãos, vassoura para varrer a sala, comida para comer, escadas para subí-las etc.
3-) Quais as finalidades de cada movimento?
A finalidade de andar, correr, usar a bicicleta, o carro ou o ônibus é a locomoção, se deslocar, chegar a algum lugar.
A finalidade do ponteiro do relógio é marcar a passagem do tempo.
A finalidade do ventilador é produzir vento e aliviar o calor.
A finalidade de tomar banho, escovar os dentes, lavar as mãos, usar a descarga, trocar-se é a higiene pessoal.
A finalidade de comer, respirar, beber água, cortar o pão, abrir uma lata de refrigerante e abrir a geladeira é se alimentar e obter energia.
A finalidade de lavar a louça, passar a roupa, varrer a sala, pentear o cabelo é manter a ordem e a limpeza.
A finalidade de abraçar, beijar e dar tchau para os pais é vivenciar sua afetividade e demonstrar carinho.
A finalidade de escrever no caderno é guardar informações ou exercitar habilidades.
A finalidade de ouvir música é divertir-se, relaxar ou distrair-se.
A finalidade de apertar o interruptor é permitir a passagem de corrente para algum aparelho ou máquina. Etc.
a) Dentre eles, quais movimentos tiveram a finalidade de deslocamento?
Esticar os braços, andar, pular, a bicicleta passando, o carro, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, subir as escadas, varrer a sala (deslocar o lixo), etc.
b) Quais movimentos produzem o giro?
O ponteiro do relógio, o ventilador, abrir a porta (não um giro completo), abrir a geladeira (como a porta dos ambientes a porta da geladeira também gira presa a um eixo), dançar, dar a descarga, escovar os dentes, escrever no caderno, etc.
c) O que foi utilizado para controlar os movimentos?
Para controlar os movimentos foram utilizados o cérebro (movimentos do corpo de seres vivos), os freios, acelerador, volante, guidão, a força dos braços, o interruptor, a torneira, botões, etc.
d) É possível ampliar a força usando os movimentos?
Sim. Podemos pensar nisso de duas maneiras distintas. No caso de seres vivos, eles podem ampliar sua força (força no sentido do senso comum) através dos movimentos de um exercício físico ou musculação. Em um sentido mais físico (da disciplina Física), podemos ampliar nossa força utilizando os movimentos de algumas ferramentas ou partes do corpo específicos. Exemplo: ao utilizar um abridor de garrafa, o movimento que fazemos nele para abrir a garrafa amplia nossa fora, que de outro modo teríamos que utilizar maior energia e produzir uma força maior para abrir a garrafa sem o abridor. Um carrinho de mão, amplia nossa força, já que para carregar muitas coisas nele fazemos menos força do que se carregassemos as mesmas coisas sem o seu uso. Para varrer a sala, a vassoura e seu movimento amplia nossa força, pois juntar todo o lixo do chão sem utilizar-se do movimento de varrer gastaria mais energia. Etc.
e) Converse e identifique as semelhanças e as diferenças dos movimentos realizados, o que é necessário para produzir esses movimentos e para controlá-los. Anote as conclusões do grupo.
Há essencialmente dois tipos de movimentos identificados, o movimento de deslocamento, que na Física vamos chamar de movimento linear, onde há a mudança de lugar do corpo que se movimenta, e o movimento de giro ou rotação, chamado na Física de movimento angular, onde o que varia não é a posição de todo o objeto e sim apenas de parte dele ou de suas extremidades, mantendo-se um ponto fixo que chamamos de eixo, em torno do qual o objeto ou corpo se movimenta, lembrando que para ser um movimento de rotação o eixo em torno do qual ocorre o giro deve fazer parte do próprio corpo ou estar intrínseco nele. Exemplo: Andar em círculos com uma bicicleta não é um movimento de rotação ou angular e sim um deslocamento, pois, toda a bicicleta está constantemente mudando de lugar mesmo que retorne ao mesmo depois de um tempo, por outro lado, seus pneus e aros produzem rotações, já que giram em relação a seu centro (o eixo) sem afastar-se dele.
Para produzir e controlar os movimentos são necessárias forças. E uma força que produz, controla ou pára um deslocamento demanda energia de sua fonte, da mesma maneira para as rotações teremos os torques, que semelhante as forças, são os responsáveis por produzir, controlar ou parar o movimento angular, e demandam também energia.
A relação entre Força e Torque será vista mais para frente.
4-) Classifique tudo o que você levantou junto com seu grupo e anote na tabela o que: desloca-se; gira; produz movimentos; amplia força aplicada; permanece em equilíbrio.
Grandezas do Movimento:
Levantamento e Classificação dos Movimentos do Cotidiano
Competências e Habilidades: Utilizar terminologia científica adequada para descrever movimentos de situações cotidianas; identificar a presença de movimentos no cotidiano; classificar os movimentos identificando as grandezas que os caracterizam; planejar o estudo dos movimentos contemplando as classificações efetuadas.
1-) Faça uma lista dos movimentos que você realizou hoje e de tudo que viu em movimento desde quando acordou.
Esticar os braços, respirar, andar, abrir a porta, lavar as mãos, dar descarga, tomar banho, trocar-se, escovar os dentes, beber água, pular, o ponteiro do relógio, o ventilador, a bicicleta passando, o carro na rua, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, bocejar, escutar um CD de música, subir as escadas, dar tchau para os pais, beijar, abraçar alguém, correr, agachar, levantar algum objeto, cachorro latindo, as árvores balançando com o vento, o vento, escrever no caderno, esbarrar no colega, varrer a sala, lavar a louça, passar a roupa, abrir uma lata de refrigerante, comer, cortar o pão, abrir a geladeira, apertar o interruptor, sentar, etc.
2-) O que foi necessário para realizar cada um desses movimentos (combustível, alimento, uma rampa, ter pernas, ter rodas etc.)?
Para realizar esses movimentos foi necessário força e energia, e as fontes dessa força e energia podem variar. No caso de esticar os braços, respirar, andar, correr, bocejar, beijar, abraçar, esbarrar, é necessário o alimento, que fornecerá a energia química para o corpo. No caso de veículos essa energia pode vir do agente humano que o controla (ciclista, motorista) e também do combustível e da bateria. O ventilador, a geladeira, o ferro de passar e o toca CD utilizam a energia elétrica, o vento a energia do Sol. Pular e dar a descarga utilizam a energia gravitacional. O relógio pode funcionar com pilhas ou bateria. Para alguns movimentos além da fonte de energia também são necessários alguns elementos, como água para tomar banho e lavar as mãos, vassoura para varrer a sala, comida para comer, escadas para subí-las etc.
3-) Quais as finalidades de cada movimento?
A finalidade de andar, correr, usar a bicicleta, o carro ou o ônibus é a locomoção, se deslocar, chegar a algum lugar.
A finalidade do ponteiro do relógio é marcar a passagem do tempo.
A finalidade do ventilador é produzir vento e aliviar o calor.
A finalidade de tomar banho, escovar os dentes, lavar as mãos, usar a descarga, trocar-se é a higiene pessoal.
A finalidade de comer, respirar, beber água, cortar o pão, abrir uma lata de refrigerante e abrir a geladeira é se alimentar e obter energia.
A finalidade de lavar a louça, passar a roupa, varrer a sala, pentear o cabelo é manter a ordem e a limpeza.
A finalidade de abraçar, beijar e dar tchau para os pais é vivenciar sua afetividade e demonstrar carinho.
A finalidade de escrever no caderno é guardar informações ou exercitar habilidades.
A finalidade de ouvir música é divertir-se, relaxar ou distrair-se.
A finalidade de apertar o interruptor é permitir a passagem de corrente para algum aparelho ou máquina. Etc.
a) Dentre eles, quais movimentos tiveram a finalidade de deslocamento?
Esticar os braços, andar, pular, a bicicleta passando, o carro, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, subir as escadas, varrer a sala (deslocar o lixo), etc.
b) Quais movimentos produzem o giro?
O ponteiro do relógio, o ventilador, abrir a porta (não um giro completo), abrir a geladeira (como a porta dos ambientes a porta da geladeira também gira presa a um eixo), dançar, dar a descarga, escovar os dentes, escrever no caderno, etc.
c) O que foi utilizado para controlar os movimentos?
Para controlar os movimentos foram utilizados o cérebro (movimentos do corpo de seres vivos), os freios, acelerador, volante, guidão, a força dos braços, o interruptor, a torneira, botões, etc.
d) É possível ampliar a força usando os movimentos?
Sim. Podemos pensar nisso de duas maneiras distintas. No caso de seres vivos, eles podem ampliar sua força (força no sentido do senso comum) através dos movimentos de um exercício físico ou musculação. Em um sentido mais físico (da disciplina Física), podemos ampliar nossa força utilizando os movimentos de algumas ferramentas ou partes do corpo específicos. Exemplo: ao utilizar um abridor de garrafa, o movimento que fazemos nele para abrir a garrafa amplia nossa fora, que de outro modo teríamos que utilizar maior energia e produzir uma força maior para abrir a garrafa sem o abridor. Um carrinho de mão, amplia nossa força, já que para carregar muitas coisas nele fazemos menos força do que se carregassemos as mesmas coisas sem o seu uso. Para varrer a sala, a vassoura e seu movimento amplia nossa força, pois juntar todo o lixo do chão sem utilizar-se do movimento de varrer gastaria mais energia. Etc.
e) Converse e identifique as semelhanças e as diferenças dos movimentos realizados, o que é necessário para produzir esses movimentos e para controlá-los. Anote as conclusões do grupo.
Há essencialmente dois tipos de movimentos identificados, o movimento de deslocamento, que na Física vamos chamar de movimento linear, onde há a mudança de lugar do corpo que se movimenta, e o movimento de giro ou rotação, chamado na Física de movimento angular, onde o que varia não é a posição de todo o objeto e sim apenas de parte dele ou de suas extremidades, mantendo-se um ponto fixo que chamamos de eixo, em torno do qual o objeto ou corpo se movimenta, lembrando que para ser um movimento de rotação o eixo em torno do qual ocorre o giro deve fazer parte do próprio corpo ou estar intrínseco nele. Exemplo: Andar em círculos com uma bicicleta não é um movimento de rotação ou angular e sim um deslocamento, pois, toda a bicicleta está constantemente mudando de lugar mesmo que retorne ao mesmo depois de um tempo, por outro lado, seus pneus e aros produzem rotações, já que giram em relação a seu centro (o eixo) sem afastar-se dele.
Para produzir e controlar os movimentos são necessárias forças. E uma força que produz, controla ou pára um deslocamento demanda energia de sua fonte, da mesma maneira para as rotações teremos os torques, que semelhante as forças, são os responsáveis por produzir, controlar ou parar o movimento angular, e demandam também energia.
A relação entre Força e Torque será vista mais para frente.
4-) Classifique tudo o que você levantou junto com seu grupo e anote na tabela o que: desloca-se; gira; produz movimentos; amplia força aplicada; permanece em equilíbrio.
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