SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS DA NATUREZA FÍSICA - ENSINO MÉDIO

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1 SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS DA NATUREZA FÍSICA - ENSINO MÉDIO Título do Podcast Área Segmento Duração A força da Ciências da Natureza Física Ensino médio 4min53seg Habilidades H81. Identificar tipos de forças expressando os resultados em linguagem matemática, quando necessário. H84. Diferenciar massa e peso. H86. Analisar a queda dos corpos e a queda livre a partir do entendimento do campo gravitacional terrestre. Tempo Estimado: 30 minutos Materiais e recursos necessários: cópia do roteiro do podcast: A força da. Conteúdos: Forças Desenvolvimento: Antes de desenvolver essa atividade ouça atentamente o podcast A força da. Caso você não o tenha ouvido, ouça o áudio desse podcast que está disponível no Portal Eja. Você pode até gravá-lo no seu telefone celular. Se não conseguir localizá-lo no Portal Eja, peça o auxílio do seu orientador de aprendizagem. Se você julgar conveniente, ouça novamente o áudio para sanar dúvidas que porventura apareceram enquanto você o escutava. Depois disso você estará em condições de realizar as atividades propostas. Iniciando a atividade No início do podcast, o narrador faz comentários importantes ao que se refere à força da. Ele comenta: Você já reparou que um dos fenômenos mais comuns da natureza é a? Se você larga uma caneta, ela cai! Se você escorregar, cai! As frutas caem das árvores e a chuva e outros objetos caem do céu! Entretanto, somente os objetos em movimento estão sob a ação da força da? Observe os objetos que estão em repouso ao seu redor (o caderno encima da mesa, o lápis próximo ao caderno, a lâmpada no teto da sala). A força da também está atuando sobre esses objetos?

2 Pense numa nave espacial, bem longe do nosso planeta, com os astronautas flutuando em seu interior. Essa nave e seus tripulantes estão sob ação da força da? Para te ajudar a refletir sobre essas questões, veja o vídeo disponível no endereço abaixo. No vídeo que foi gravado, no espaço, na Estação Espacial Internacional, o astronauta canadense Chris Hadfield mostra o que acontece com a água se você torcer um pano molhado. Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=o8tssbmy-gm >. Acesso em: 31 mai h28min. Acesse: Exercício 1 Observe a ilustração e as situações nela exemplificadas. Identifique aquelas em que os objetos ou pessoas estão sob influência da força da. Disponível em: <http://bancodebicicletas.files.wordpress.com/2013/03/cidades-para-pessoas.jpg>. Acesso em: 30 abr h20min.

3 No áudio do podcast, o narrador informa que: A força da é uma das quatro forças fundamentais da natureza. Que tal você descobrir depois quais são as outras três! Exercício 2 Leia o texto denominado As quatro forças fundamentais que se encontra no anexo dessa sequência didática e investigue quais são as outras três forças fundamentais, além da. Utilize o espaço abaixo para elaborar um breve resumo dessas forças. No podcast você ouviu que: Se a força da não existisse, seria impossível viver na Terra, pois os objetos e seres vivos estariam soltos no espaço. Para entender melhor essa afirmação leia atentamente o texto a seguir: Quando um objeto qualquer está em uma região onde existe um campo gravitacional, um curioso fenômeno se sucede: o objeto cai. Esse fato, amplamente estudado pelos físicos durante séculos, é interpretado da seguinte forma: a Terra possui em torno de si um campo gravitacional. Quando um objeto qualquer está mergulhado no campo gravitacional, sofre uma força, chamada de força gravitacional ou simplesmente de PESO. Se não houver nada para segurar o objeto, ou seja, para equilibrar a força peso, o objeto cai... + = CORPO + CAMPO = QUEDA (Fonte: GREF, 1998.)

4 E como medir essa força? O narrador do podcast afirma que: Em todos os planetas do sistema solar, existem diferentes forças da. Em alguns lugares a força é menor que na Terra. O valor da força da pode ser expresso, pela relação entre a massa (m) e a aceleração da (g) no local no qual esse corpo esta situado. Você já conhece essa expressão: P = m.g Exercício 3 Lembre-se que o valor da aceleração da muda de local para local. Utilizando a expressão acima, preencha a tabela indicando a massa e o peso de uma pessoa com 80 kg nos planetas indicados. Planeta Aceleração da (m/s 2 ) Mercúrio 3,7 Vênus 8,9 Terra 9,8 Marte 3,7 Urano 8,4 Netuno 10,7 Massa (kg) Peso (N) Ao final do podcast o narrador pergunta: Você acha que cairia para baixo, no espaço vazio, totalmente sem? Onde estaria o lado de cima? E o lado de baixo? Nessa situação, não existe para cima e para baixo. Essas expressões só tem significado para nós que estamos na terra. Para entender melhor essa situação, leia atentamente o parágrafo abaixo e depois disso realize o exercício sugerido Olhe para cima: lá estão o teto ou o céu. Olhe para baixo: lá está o chão ou a Terra. Para cima e para baixo são expressões que utilizamos todos os dias sem pensarmos. Dizemos que o que sobe tem de descer. Uma bola eleva-se no ar, mas depressa cai na Terra. No entanto, vemos as estrelas no alto, pairando no céu noturno. Por que não caem como a bola? Esperemos um pouco. O para cima e o para baixo serão realmente o que aparentam ser? Se viajarmos para o polo sul Antártida não ficamos pendurados de cabeça para baixo. Não interessa para onde vamos no nosso planeta redondo, pois o céu estará sempre acima de nós e o chão por baixo dos nossos pés. Aquilo a que denominamos para baixo tem muito a ver com a. As coisas caem para a Terra - dizemos que caem para baixo porque são atraídas pela da Terra. Mas, quando nós nos afastamos da Terra, as direções para cima e para baixo perdem grande parte do seu significado. Ao flutuar no espaço, não existe nenhum para cima ou para baixo apenas as vastas e vazias distâncias entre os planetas e as estrelas. (Fonte: Wollard, 1995.)

5 B Setor de Educação de Jovens e Adultos Exercício 4 O círculo mostrado, na figura abaixo, representa nosso planeta. Na posição A da figura, foi desenhado um veículo que se movimenta no sentido horário. O carro em seu trajeto deverá passar pelas posições B, C e D até retornar à posição A. Considerando que a força de atração gravitacional atua no veículo independentemente da posição na qual ele se encontra, faça um esboço (desenho) do veículo nas posições B, C e D. Desenhe também a seta que ilustra o sentido da força da, em cada uma dessas posições. Indicações: Temas de estudo Física ensino médio. Assunto: Isaac Newton - leis movimento 3 Disponível em: Anexo 1 Gabarito comentado. Exercício 1 Todas as pessoas e corpos mostrados independente da situação exemplificada (paradas, movimentando-se ou caindo) estão sob ação da força da. Como informado no podcast: Em nosso planeta a força da atrai tudo que está sobre sua superfície ou no espaço próximo a ela.

6 Exercício 2 Além da força da, as outras forças consideradas atualmente como fundamentais são a força eletromagnética, a força forte e a força fraca. A força eletromagnética pode ser atrativa ou repulsiva sendo responsável pelas interações elétricas, como atração e repulsão de corpos eletrizados, e interações magnéticas, como o funcionamento de uma bússola e dos motores elétricos. A força forte é responsável por manter o núcleo atômico unido enquanto que a força fraca é a força responsável pela radioatividade, que é uma propriedade de alguns tipos de núcleos de emitirem partículas ou radiação eletromagnética. Exercício 3 - Planeta Aceleração da (m/s 2 ) Massa (kg) Mercúrio 3,7 80 kg 296 N Vênus 8,9 80 kg 712 N Terra 9,8 80 kg 784 N Marte 3,7 80 kg 296 N Urano 8,4 80 kg 672 N Netuno 10,7 80 kg 856 N Peso (N) Exercício 4 -

7 Anexo 2 As quatro forças fundamentais Até o final do século XIX a física conhecia duas forças fundamentais: Força gravitacional É uma força de atração que atua entre absolutamente todas as partículas no Universo. Ela é responsável pela atração dos nossos corpos à superfície da terrestre (peso), pela órbita da Lua em torno do nosso planeta, pela órbita da Terra em torno do Sol. Quaisquer dois corpos que possuam massa se atraem mutuamente, e isso é expresso pela Lei da Gravitação Universal, enunciada por Isaac Newton no século XVII. Força eletromagnética Esta força pode ser atrativa ou repulsiva. É responsável pelas interações elétricas, como atração e repulsão de corpos eletrizados, e interações magnéticas, como o funcionamento de uma bússola e dos motores elétricos. A eletricidade e o magnetismo foram unidos num único princípio por físicos no final do século XIX, por isso o nome de força eletromagnética, e é totalmente descrita pelas quatro Equações de Maxwell. Essas são as forças com que lidamos cotidianamente, praticamente todos os produtos tecnológicos que usamos derivam do domínio dessas duas forças que a física conseguiu descrever. O problema é que para explicar o que acontece no núcleo atômico, descoberto no século XX, isso não basta. Então a partir da segunda metade do século XX precisou-se considerar mais dois tipos de forças fundamentais: Força forte Responsável por manter o núcleo atômico coeso. Os prótons estão muito próximos no núcleo atômico, e segundo o eletromagnetismo por terem cargas iguais eles devem se repelir mutuamente com uma força muito grande. Quem contrabalança essa repulsão e mantém o núcleo atômico unido é a força forte. Força fraca Responsável pelos fenômenos de radioatividade e decaimento de átomos. Esses fenômenos não podem ser explicados pela força forte. Disponível em: <http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/53_supercodas/quatro_forcas.htm>. Acesso em: 30 abr h30min. Referências MIRANDA, E. A força de atrito. Disponível em: <http://www.eja.educacao.org.br/bibliotecadigital/cienciasnatureza1/podcasts/paginas/podca stem.aspx>. Acesso em: 22 abr h15 min. GREF. Peso, massa e. Disponível em: < Acesso em: 30 abr h17min. WOLLARD, K. Sabes porquê? O grande circo da ciência. Lisboa: Gradiva Júnior

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