Iniciando os estudos sobre densidade

Disciplina: Ciências
Ciclo: Ensino Fundamental – 5ª a 9ª
Assunto: Densidade, massa, volume
Tipo: Metodologias

Um conteúdo sempre presente no ensino de Ciências Naturais nas quintas séries do Ensino Fundamental é o conceito de densidade. Muitos professores insistem em iniciar esse trabalho ensinando a fórmula que permite o cálculo da densidade de um corpo material:

d = m / v

ou seja, densidade de um corpo (d) é igual à massa (m) do corpo dividida pelo seu volume (v).

O que geralmente os professores esquecem é que essa fórmula, na realidade, não deve ser confundida com o conceito de densidade. Ela é apenas uma maneira de calcular a densidade de um corpo, desde que seja possível determinar sua massa e seu volume.

É preciso considerar ainda a dificuldade para a compreensão do conceito de massa e suas diferenças com relação ao conceito de peso, aspectos que permanecem complicados mesmo para alunos de 1º ano do Ensino Médio.

A atividade a seguir é uma boa maneira de fazer com que os alunos de quinta série pensem sobre o conceito de densidade. A base da atividade é o material utilizado, que consiste em 5 pequenos cubos (ou paralelepípedos) maciços, todos com as mesmas medidas e feitos de materiais de diferentes densidades.

O tamanho ideal para um cubo desses é ter uma aresta entre 5 e 10 cm. Pode-se fazer um com isopor, um com madeira de baixa densidade (pinho), um com madeira mais densa (peroba, embuia ou mogno), um de alumínio e outro de ferro. Os blocos de alumínio e ferro podem ser obtidos em uma serralheria, pois nessas oficinas é comum sobrarem pedaços desses metais.

O importante é conseguir 5 blocos para que os alunos possam ordená-los por peso sem usar uma balança, apenas comparando-os nas mãos. Outros materiais como plástico, parafina (de vela), tijolo comum podem ser utilizados.

Se for possível ter um conjunto de blocos para cada equipe de alunos, melhor. Se não, o professor pode pedir a alguns alunos que realizem as tarefas da atividade na frente da classe, comentando cada solução dada pela equipe aos desafios apresentados.

A atividade inicia-se no momento em que o professor solicita aos alunos que ordenem os blocos, do mais leve ao mais pesado. Como todos têm as mesmas medidas e, portanto, o mesmo volume, pode-se perguntar: qual é o bloco feito de material mais denso? Aqui entra em jogo a densidade como sinônimo do “grau de compactação” da matéria de que o corpo é feito. O isopor tem um grau de compactação bem menor do que o do alumínio, por exemplo, o que equivale dizer que aquele tem uma densidade muito menor do que este.

Com esse material, várias situações-problema podem ser formuladas aos alunos. Por exemplo: se esses blocos forem colocados em água, quais flutuam e quais afundam? Existem algumas madeiras muito duras e que chegam a ser mais densas do que a água e, portanto, afundam. Ter um bloco dessa madeira é muito interessante para desequilibrar um resultado esperado pelos alunos de que “toda madeira flutua”.

Após discutir a fórmula de cálculo da densidade, se os alunos puderem utilizar uma balança, pode-se desafiá-los a determinar a densidade de cada bloco. Caso não seja possível, o professor pode fornecer a massa de cada bloco e solicitar aos alunos que estabeleçam o volume de cada um, medindo suas arestas com uma régua e realizando o cálculo.

Na atividade Os segredos da flutuação há uma discussão sobre o assunto que é complementar a esta atividade. Nela fala-se em densidade do material de que é feito o corpo, já que todos os blocos são maciços. Também comenta-se sobre a densidade de um corpo que não é maciço e que não é feito de um só material (um barquinho, por exemplo).

Texto original: Vinicius Ítalo Signorelli
Edição: Equipe EducaRede

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

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