A cor da luz e a cor dos objetos

Disciplina: Física, Arte – Educação Artística
Ciclo: Ensino Fundamental – 5ª a 9ª
Assunto: relação entre cor de objeto e cor de luz; mistura de luzes e tintas coloridas; cor de objetos opacos
Tipo: Metodologias

Para desenvolver esta atividade será necessário um ambiente que possa ficar bem escuro e que tenha uma parede branca, ou uma tela branca, caso as paredes sejam de outra cor. Se não houver uma sala de aula assim, a atividade pode ser realizada em um espaço menor, que tenha poucas janelas para “tampar”, e assim o trabalho pode ser desenvolvido com a turma dividida em dois ou três grupos.

Material necessário
– Duas lanternas de boa qualidade ou dois projetores de slides;
– papel celofane dourado e azul escuro;
– papel cartão ou cartolina (é melhor utilizar cartões com superfície fosca, ou seja, que não tenham brilho) nas cores vermelha e azul.

Com antecedência, o professor deve colocar cada papel celofane cobrindo a lente da fonte de luz que irá utilizar (projetor ou lanterna). Dessa forma, ele terá uma fonte de luz amarela e uma azul. No caso do celofane amarelo, geralmente é melhor utilizar a folha dobrada para que a luz atravesse duas camadas de celofane; no caso do azul, uma camada basta. Mas é bom o professor testar antes a melhor combinação para obter os resultados esperados (veja a descrição da atividade a seguir).

Em geral, a cor projetada pela fonte coberta com o celofane dourado é um alaranjado, mais do que amarelo propriamente. Porém, para efeito de simplificação, no texto diremos sempre luz amarela.

Atenção: é importante que os alunos não vejam os cartões ou cartolinas antes da atividade, pois eles não devem saber as cores com antecedência.

Material opcional
– Tinta guache nas cores amarelo e azul. Esse material deve ser utilizado caso o professor constate, antes da atividade, que os alunos ainda não conhecem o resultado da mistura de guache amarelo com azul, que é a cor verde.

– Um prisma de vidro, ou acrílico transparente, para mostrar a decomposição da luz branca nas cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Caso o professor não tenha esse recurso, pode utilizar fotos de arco-íris conseguidas em livros didáticos, enciclopédias ou mesmo na Internet.

Parte I
Ainda na sala iluminada, a atividade tem início com o professor perguntando aos alunos se eles sabem qual é o resultado da mistura de azul com amarelo. Em geral, as crianças da 5ª série sabem que a mistura de tinta amarela com azul resulta uma verde. Caso contrário, providencie guache azul e amarela para que elas possam fazer a mistura e ver o resultado.

Em seguida, o professor escurece a sala e projeta na parede dois focos de luz separados: um amarelo e outro azul. Nesse momento ele recoloca a questão: o que acontecerá se eu sobrepuser o foco de luz azul com o de luz amarela? Geralmente a resposta é: “a luz ficará verde”.

Então o professor desloca um dos focos de luz de forma que ele vá se sobrepondo ao outro aos poucos. O ideal é parar a sobreposição antes que os dois focos fiquem completamente um sobre o outro, de modo a mostrar um pedaço azul de um lado, um pedaço amarelo do outro e, no meio, a sobreposição dos dois.

É comum a expressão de surpresa quando os alunos percebem que a cor da luz resultante da sobreposição dos dois focos é o branco!

A questão que o professor pode colocar a seguir é: como explicar esse fato?

Antes que os alunos comecem a tentar construir essa explicação, incentive a exploração da projeção que se encontra na parede. Peça a um aluno que coloque a mão no trajeto da luz amarela enquanto todos observam o que ocorre com a cor da sombra da mão na parede (ela ficará azul). Em seguida, apresente a questão: e se colocarmos a mão na trajetória da luz azul, qual será a cor da sombra formada? (Amarela).

Confirme com eles que a experiência demostra que a sobreposição de uma luz amarela com uma luz azul está resultando na cor branca, diferentemente do que ocorre com a mistura de tintas.

Com a sala clara novamente, deixe que os alunos tentem construir explicações para o que estão observando. Se você dividiu a classe em grupos, pode pedir ao grupo que já viu essa projeção para pensar na explicação, enquanto você apresenta o problema aos outros alunos.

Peça aos alunos que comentem suas explicações sobre o surgimento da cor branca quando as cores azul e amarela foram misturadas na projeção.

Em seguida, se o professor tiver um prisma para decompor a luz branca e mostrar suas cores formadoras, pode utilizá-la neste momento. Talvez alguns alunos já tenham feito uso dessa idéia para explicar a mistura de cores. De qualquer forma, a partir da decomposição da luz branca, o professor pode explicar que o que está ocorrendo na parede é o inverso do que ocorre no prisma: as cores separadas de cada projetor estão sendo adicionadas novamente e formando o branco.

Parte II
O professor pode agora apresentar um novo problema, desta vez trabalhando com a cor de objetos e não com a cor da luz.

Escureça a sala e pegue o cartão vermelho e o azul, ilumine os dois com a luz azul. O cartão azul permanecerá com sua cor e o vermelho ficará preto (teste essa experiência antes de realizá-la; caso seja necessário, aumente as camadas de celofane azul de modo a evitar que alguma luz branca ilumine o cartão vermelho e permita que se possa ter uma idéia de sua cor).

Deixe que os alunos constatem a cor de cada objeto iluminado com a cor azul. Em seguida, mude a luz para amarela. Neste caso, os cartões devem ficar pretos (faça testes e ajustes no celofane amarelo, caso seja necessário).

Feitas essas observações, acenda as luzes da sala e mostre as cores dos cartões. Em seguida, peça aos alunos que novamente apresentem suas explicações para o que estão observando.

Muitas formas de prosseguir
Esta atividade pode ser finalizada da forma como está proposta. Mas pode ser também o início de um trabalho sobre luz, espectro luminoso (arco-íris), espectro eletromagnético, relação entre freqüência (ou comprimento de onda) da luz e sua cor etc.

Disco de Newton é outro tema que pode ser trabalhado logo após a atividade.

Veja, a seguir, sugestões de fontes na Internet para essas atividades:

http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica/index.html
Este site, bem como algumas de suas seções, é uma boa fonte de explicações e demonstrações utilizando quadros animados (java applets).

http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica3/
laboratorio/arcoiris/arcoiris.htm
Neste site, é possível ver como se formam as cores do arco-íris em uma gota de água.
http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica3/
laboratorio/espectro/espectro.htm
Para ver o espectro eletromagnético e obter comprimentos de onda e freqüências relacionadas às diversas faixas do espectro, consulte este link.

Os sites indicados neste texto foram visitados em 13/04/2005

Texto Original: Vinicius Ítalo Signorelli

Edição: Equipe EducaRede

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

Bolas, queda-livre e gravidade

Bolas, queda-livre e gravidade

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Queda-livre e gravitação.
Tipo: Metodologias

Os professores de Física freqüentemente apontam dificuldades em iniciar o trabalho com o movimento de queda-livre, assunto geralmente tratado no primeiro ano do Ensino Médio. Uma das maiores dificuldades dos alunos é superar um equívoco comum entre pessoas adultas que nunca estudaram Física: achar que objetos mais pesados caem mais rápido que os mais leves. Essa, aliás, era a concepção grega de movimento de queda, apresentada por Aristóteles (384–322 a.C.) em seu texto “Física”, publicado no século IV a.C. A idéia de que a velocidade de queda dos corpos dependia de seu peso foi considerada válida até o século XVI, quando Galileu Galilei (1564-1642) questionou-a e demonstrou que ela não era verdadeira.

A atividade aqui proposta tem por objetivo desequilibrar essa convicção, bastante comum entre estudantes de primeiro ano do Ensino Médio, e ensinar o conceito de queda-livre: queda de um corpo próximo à superfície terrestre cuja resistência do ar não exerce influência observável.

Para iniciar os trabalhos o professor deve levar para a sala de aula uma coleção de esferas metálicas de diâmetros diferentes. Dessa forma, a coleção terá esferas de pesos bem distintos, importante para os objetivos da atividade. Caso seja difícil conseguir todas as esferas metálicas, podem ser utilizadas bolas feitas de materiais variados. O importante é não colocar uma que seja tão leve que a resistência do ar possa ser significativa na observação de sua queda de uma altura entre dois e cinco metros.

Procedimento:

O professor distribui as esferas para toda a classe e solicita aos alunos que procurem observar o movimento de queda desses corpos. A pergunta a ser feita nesse momento é a seguinte: por que esses corpos caem ao serem largados de uma determinada altura?

É importante notar que a explicação de que os corpos caem devido a atração gravitacional é, a rigor, uma resposta insatisfatória. Isso porque podemos, em seguida, perguntar: mas como essa força de atração gravitacional surge? Devemos, nesse momento, informar aos alunos que os próprios físicos ainda não sabem responder a essa questão. O próprio Newton (1642-1727), no livro “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”, publicado em 1687, comenta o fato de que não é possível explicar como a atração gravitacional surge, mas só é possível saber que ela é proporcional à massa dos corpos e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles – o famoso Princípio da Gravitação Universal.

Albert Einstein (1879-1955), em seu trabalho, de 1915, sobre a Relatividade Geral, tentou responder a essa questão, introduzindo a idéia de curvatura do espaço-tempo.

Depois de alguns minutos observando as esferas, o professor apresenta a seguinte questão: se nós soltarmos essas esferas de uma altura de dois metros, qual delas chegará mais rapidamente ao chão? Em seguida, o professor pede aos alunos que (sem fazer a experiência) ordenem-nas em ordem crescente de tempo de queda.

Aqui é importante destacar que a maioria dos alunos acha que as esferas mais pesadas cairão mais rapidamente e, por isso, o intervalo de tempo correspondente à sua queda será menor do que o intervalo de tempo correspondente à queda das esferas mais leves. Nesse momento, o professor não deve interferir; deve deixar para a experiência o desmentido dessa afirmação.

O passo seguinte é conferir, por meio de uma experiência, o que realmente ocorre com o tempo de queda dessas esferas. É importante que o professor comente com seus alunos que a Física é uma ciência experimental e que, portanto, as hipóteses devem ser testadas pela experiência para serem confirmadas ou não.

O professor pode deixar por conta dos alunos a forma como eles vão fazer o teste para verificar o tempo de queda de cada esfera. Se eles utilizarão um cronômetro para medir o tempo de queda, ou se tentarão largar as esferas juntas, duas a duas, e comparar os tempos de queda diretamente.

É muito interessante observar a expressão de surpresa dos alunos quando eles descobrem que uma esfera de ferro pesada (uma bola utilizada em arremesso de peso, por exemplo) demora o mesmo tempo para cair de uma altura de dois metros que uma pequena esfera de metal tirada de uma rolimã. Ou que uma bola de madeira e uma bola de ferro, ambas com o mesmo diâmetro, caem juntas, apesar de uma ser muito mais pesada do que a outra.

Essa desequilibração cognitiva, para utilizar uma expressão tipicamente piagetiana, coloca os alunos em um estado de grande curiosidade sobre as causas que levam a essa nova descoberta, propiciando motivação intensa para que o professor desenvolva os estudos formais sobre a queda-livre, agora com uma classe interessada e atenta.

Texto original: Vinicius Ítalo Signorelli
Edição: Equipe EducaRede

 

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

18/06/2003

Práticas corporais

Por que as coisas têm peso?

Por que as coisas têm peso?

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Leis de Newton
Tipo: Materiais didáticos

Objetivo:  Em várias situações estamos pesando coisas, utilizando o conceito PESO/MASSA, mas, em geral, não se pensa muito sobre o assunto, muito menos se relaciona o fato do astronauta poder flutuar com o resultado da nossa consulta à balança. Este OA tem como meta estimular a capacidade do aluno de interpretar o que vê, lê e ouve, contra a memorização inútil. Pretende estimular o aprendizado realizado através da observação, do pensar e da interpretação. Pretende-se que o aluno compreenda que a balança mede o peso ou a força da ação da gravidade g sobre a massa de um corpo (p=mg) e que essa força varia conforme o local onde se encontra o corpo.Contudo, mais do que aprender por que coisas têm peso, que esse peso é a ação da gravidade sobre a massa das coisas, é preciso que professor e aluno tenham em vista a importância e aplicação desse conhecimento para si e para a Ciência em geral. É importante também saber as relações com outros temas e as possibilidades que se apresentam para aprender mais.Através das viagens interplanetárias em uma cápsula futurista e de um conjunto computacional atrativo, espera-se estimular o aluno para estudar o tema. A imagem é tudo, mas o aluno será incentivado também a ler textos, porque interpretar textos, frases ou notícias, será uma atividade importante em sua vida.

Pré-Requisito: Espera-se que o aluno tenha curiosidade e capacidade para as operações matemáticas. Para os cálculos da força gravitacional ele poderá ter alguma dificuldade nas operações com expoentes de dez, entretanto, será uma ótima oportunidade para praticar ou aprender como se trabalha com expoentes de dez. Esses cálculos estão prontos e detalhados em texto anexo.

Observações: Como em todas as atividades didáticas, o ensino/aprendizagem depende muito do interesse, disposição e preparo do professor e do ambiente que prepara para desenvolver o trabalho com os alunos. Os textos anexados a este módulo serão úteis tanto para o professor preparar-se para as atividades de sala e discussão das questões, quanto para o aluno. O professor poderá incentivar os grupos a trabalharem com os textos, deixando que os alunos façam sua escolha a partir das suas preferências. Por exemplo, aqueles que se sentem desafiados a “fazer” contas, podem refazer os cálculos da gravidade em cada planeta e comparar os resultados com os apresentados. Os resultados de cada grupo podem ser apresentados em sala para discussão.

Autoria: Guilherme da Cruz Pinheiro e Guilherme Yonashiro Marcelino – Universidade Estadual Paulista – UNESP/SP

Tipo de Atividade: Motivação, observação, análise.

Avaliação da Atividade: Sendo possível, sugere-se que o módulo seja trabalhado várias vezes e o professor compare as repostas dos alunos quanto o que foi novidade, o que já sabiam, o que mais gostaram, o que menos gostaram, o que foi interessante, o que não compreenderam, e, então, solicitar que escrevam suas opiniões e perguntas. A participação efetiva do aluno durante as atividades também poderá ser avaliada, com o conhecimento prévio do aluno.A avaliação pode ser baseada na evolução do aprendizado e coerência nos argumentos às questões colocadas para discussão em sala e a partir do material escrito que se solicitará após a atividade.

Contexto da Atividade: Sugere-se que o professor, após a leitura dos textos apresentados no módulo ou de material que lhe sejam familiares, converse com os alunos sobre o assunto. Na sala dos computadores, sugere-se que os alunos, em grupos de dois ou três, interajam com o Objeto e sejam motivados por ele e pelo professor para a leitura dos textos e preparo das atividades.

Tempo Previsto para Atividade: Meia hora para as viagens interplanetárias, mas poderá necessitar de meia hora extra para refazer suas viagens e responder as questões. Cálculo da força gravitacional na superfície da Terra, em altitude de 300 km: meia hora. Para a leitura dos textos e outras atividades extra-classe, vai depender da “velocidade” de cada aluno.

Clique aqui e conheça o conteúdo

Texto Original: RIVED

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
14/09/2007

Barbosa (Anatomia de uma derrota)

Barbosa (Anatomia de uma derrota)

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Aplicação de vetores
Tipo: Metodologias

http://portacurtas.org.br/filme/?name=barbosa

Rapaz volta a 16 de julho de 1950 para tentar evitar a falha do goleiro Barbosa, que tirou a Copa do Mundo de Futebol do Brasil em plena inauguração do estádio do Maracanã.

Clique aqui e veja a proposta de trabalho

Texto Original: Projeto Porta-Curtas

 

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

24/08/2007

O movimento relativo no filme “2001: Uma Odisséia no Espaço”

O movimento relativo no filme “2001: Uma Odisséia no Espaço”

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Movimento relativo e referencial
Tipo: Filme

Uma das características do trabalho do diretor de cinema Stanley Kubrick, que dirigiu o filme “2001: Uma Odisséia no Espaço”, de 1968, é sua extrema preocupação em fazer as cenas das naves espaciais respeitando as leis da Física. No filme, quando os personagens estão fora das naves, no espaço sideral, em local onde não há atmosfera, as cenas são sempre silenciosas, isto porque, se não há ar, não existe som.

Essas e muitas outras discussões podem ser desencadeadas com alunos de Ensino Médio, a partir de cenas desse filme. Uma dessas discussões diz respeito à forma como o diretor se preocupou em ser “fisicamente correto” quando da filmagem das cenas que mostram as manobras de uma nave espacial ao estacionar em uma estação orbital que se move em torno da Terra.

Para facilitar os trabalhos, utilizemos o contador de tempo do aparelho de vídeo, zerando-o no instante em que surge o título da primeira cena “The Dawn of Man” (“A Alvorada do Homem”), quando o filme se inicia. Com essa contagem de tempo, a cena que vamos estudar começa quando o tempo do filme está em 16min20s. Essa cena mostra uma nave que saiu da superfície da Terra e está fazendo uma manobra para estacionar em uma estação orbital. A seqüência se inicia logo após uma “espaço-moça” colocar uma caneta no bolso de um passageiro. As cenas mostradas são as seguintes (a descrição corresponde ao que se vê na tela):

  • Estação orbital e nave de transporte vistas de uma câmera no espaço exterior.
  • Estação orbital girando, a nave aparece na parte de baixo da cena aproximando-se da estação. Câmera ainda no espaço exterior.
  • Vista da estação com a câmera dentro da nave.
  • Vista do painel de controle da nave, mostrando a porta de entrada da estação orbital. A câmera está no interior da nave.
  • Vista do céu com a câmera na porta da estação orbital. A nave aparece inicialmente em rotação com relação à estação e vai se alinhando com a porta desta até ficar na posição correta para entrar.
  • Vista com a câmera no espaço exterior mostrando a estação e a nave, ambas girando na mesma velocidade.
  • Vista da nave com a câmera no interior da estação, compatível com a cena anterior. Não há rotação da nave com relação à estação orbital. Porém, todo o céu ao fundo está girando.
  • Novamente a câmera no espaço exterior. Vemos a nave e a estação, ambas girando.Nessa seqüência vemos como a manobra para a entrada da nave tem por referência o movimento de rotação da estação orbital. Considerando o fundo de estrelas, a nave e a estação orbital precisam girar com a mesma velocidade. Dessa forma, a estação fica em repouso em relação à nave. Somente assim, a nave pode penetrar a porta da estação e estacionar em seu interior.

    O desafio para os alunos consiste em pedir que eles assistam várias vezes a esse trecho do filme e façam a descrição da seqüência, numerando as cenas de 1 a 8, como foi feito acima. Em seguida, eles devem explicar onde se encontra a câmera em cada cena (na estação orbital, na nave, ou no espaço exterior) e por que os movimentos observados estão compatíveis com o que se espera fisicamente, pensando nos movimentos relativos dos dois corpos e considerando o pano de fundo das estrelas como referencial.

    Para que a atividade seja desenvolvida, é importante que os alunos assistam à cena várias vezes, até compreenderem o que está ocorrendo em cada movimento mostrado na seqüência. O desafio de descrever a cena é importante para que os alunos desenvolvam seus argumentos em relação ao que se observa na tela (ou na TV), a cada momento, em toda a manobra de estacionamento.

    Uma discussão muito interessante também é sobre a forma como o diretor, em 1968, ano do lançamento do filme, conseguiu fazer essas e outras cenas. Isso porque naquela época não havia os truques eletrônicos de filmagem, feitos em computação gráfica, técnica que só começou a ser utilizada nos anos 1980.

    Para saber mais sobre o filme “2001: Uma Odisséia no Espaço”, clique aqui.

    Há muitas páginas na Internet que tratam desse filme, e algumas delas mostram os recursos tecnológicos utilizados pelo diretor para fazer várias cenas do filme.

    Texto original: Vinicius Ítalo Signorelli
    Edição: Equipe EducaRede

    Os sites indicados neste texto foram visitados em 18/06/2003

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
18/06/2003

A natureza do trabalho dos cientistas

A natureza do trabalho dos cientistas

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Trabalho científico
Tipo: Materiais didáticos

Onde encontrar: Projeto Escola e Cidadania
Editora do Brasil – Tel. 0800.550211

A maioria dos alunos associa o trabalho científico a uma atividade isolada e acessível somente a alguns poucos gênios. A imagem que muitos atribuem aos cientistas é a de pessoas distantes do convívio social e preocupadas exclusivamente com suas teorias e experimentos.

Muitos livros didáticos também reforçam essas concepções sobre a natureza da pesquisa científica e apresentam uma visão descontextualizada do que representa fazer e praticar ciência.

Com o objetivo de superar essa visão distorcida sobre a atividade científica, o professor pode promover em suas aulas uma reflexão com os alunos sobre o trabalho dos cientistas e buscar uma aproximação deste com outras atividades profissionais. Assim, pode-se contribui para uma aprendizagem mais significativa da Física, promovendo uma discussão sobre o trabalho dos cientistas e seus desdobramentos psicológicos, sociais, políticos etc.

A atividade em questão parte de uma proposta de ensino de Física extraída do “Projeto Escola e Cidadania”, coordenado pelas professoras Eny Marisa Maia e Zuleika de Felice Murrie. O material didático divide-se em diversos módulos, a partir de uma perspectiva interdisciplinar (caracterizada pela flexibilização), e tem por objetivo atender a diversidade de experiências, conhecimentos e ritmos dos alunos.

O conteúdo relativo à Física é dividido em 30 módulos, cada um previsto para 20 horas/aula. O material é ricamente ilustrado e, além dos temas tradicionais, aborda também outros temas como Robótica, Física nos Esportes, Física do Corpo Humano, Física no Meio Ambiente, aparelhos usados na Medicina, Telecomunicações, Eletrodomésticos etc.

Tendo como princípio a motivação e a contextualização, as atividades propostas no Projeto foram organizadas a partir de situações-problema, nas quais os alunos precisam colocar em jogo seus conhecimentos e habilidades.

Pode-se desenvolver, por exemplo, uma atividade baseada no módulo “Cientista é Gente Como a Gente”. A partir desse módulo, o professor discute com os alunos sobre a natureza do trabalho científico, mostrando que a pesquisa científica deve ser encarada como uma atividade humana entre outras e que, mesmo os grandes gênios da Ciência, eram pessoas comuns.

O trabalho pode ser iniciado dividindo-se os alunos em pequenos grupos, para responder a algumas questões sobre o tema, por exemplo:

  • Compare a atividade científica com outras profissões.
  • Quais as semelhanças e as diferenças entre a atividade de um cientista e a de um profissional de outra área?
  • Como ocorrem os grandes avanços científicos?
  • Os grandes avanços são obras de cientistas isolados ou fruto de esforço conjunto de várias gerações de pesquisadores?
  • Qual a influência do conhecimento religioso ou místico na elaboração das teorias científicas?Em seguida, cada grupo apresenta suas conclusões para o restante da classe. O professor estimula um debate sobre as questões abordadas ou pode utilizá-las como instrumento de avaliação sobre o tema durante suas aulas expositivas.

    Deve-se evitar oferecer respostas prontas para os alunos, deixando-os expressar livremente suas opiniões. Se possível, pode-se sugerir que leiam o módulo mencionado como subsídio para enriquecer suas argumentações.

    Essa atividade permite que os alunos tomem consciência das características do trabalho dos cientistas, assim como de suas atitudes e modos de ser e viver. Também ajuda a entender que os cientistas, diferentemente do que muitos pensam, trabalham predominantemente em grupos de investigação, realizando, portanto, uma atividade de caráter eminentemente social.

    Referência bibliográfica:
    MURRIE, Zuleika de Felice & MAIA, Eny Marisa (Coords.). Projeto Escola e Cidadania. São Paulo: Editora do Brasil, 2000.
    Os módulos de Física foram escritos por Alexandre Custódio Pinto, José Alves da Silva e Cristina Leite.

    Texto original: Marcelo Barros
    Edição: Equipe EducaRede

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
03/05/2002

O estudo do raio laser

O estudo do raio laser

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Raio laser, radiação eletromagnética
Tipo: Sites

O raio laser está entre os inúmeros assuntos relacionados à Física que despertam a atenção dos alunos do Ensino Médio. Embora seu funcionamento e compreensão estejam relacionados aos conceitos da Mecânica Quântica, sua abordagem nesse nível de escolaridade favorece uma maior aproximação dessa disciplina com os avanços científicos e tecnológicos mais recentes de nossa sociedade.

Esse assunto pode ser trabalhado na 3ª série do Ensino Médio, após o estudo da Óptica e do Eletromagnetismo. O professor deve dividir a classe em grupos e solicitar aos alunos uma pesquisa sobre o raio laser, a partir das seguintes questões:

  • Como o raio laser foi descoberto?
  • Com que finalidade?
  • Quais os tipos existentes?
  • Quais as suas aplicações?Para abordar o tema, pode-se utilizar como suporte para as aulas o laboratório virtual da Estação Ciência. Nele, é possível observar o funcionamento de um laser por meio de uma simulação e entender melhor sobre seus principais componentes.

    O laser é um tipo especial de radiação eletromagnética e o termo utilizado para designá-lo se constitui pelas iniciais das seguintes palavras inglesas: “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, que significa “ampliação da luz por emissão estimulada de radiação”.

    São inúmeras as possibilidades de aplicação do raio laser em diversos setores da ciência, tecnologia, indústria, medicina e em nosso cotidiano. Entre elas, podemos citar:

  • Nos supermercados, a leitura do código universal de barras, para conferir preços de mercadorias;
  • Nas telecomunicações, os cabos de fibra óptica, utilizados para transportar sinais de TV e telefones;
  • Na indústria, para cortar, soldar ou perfurar metais com alta precisão;
  • Na medicina, para realizar cirurgias de córnea ou endoscopia;
  • Na informática, em CDs e DVDs, para reprodução de sons e imagens em altíssima fidelidade e sem ruídos;
  • Na holografia, para obtenção de fotografias tridimensionais de um objeto (holograma);
  • A utilização do laser permite detectar, ainda, materiais situados abaixo do solo, os poluentes atmosféricos e até vazamentos de oleodutos.O desenvolvimento dessa atividade tem a vantagem de trazer um pouco da Física Moderna para dentro da sala de aula, tratando de um tópico que geralmente não é abordado no Ensino Médio. Torna, assim, a aprendizagem da Física mais próxima do dia-a-dia dos alunos, servindo como instrumento eficaz para a compreensão do mundo em que vivemos e de suas transformações científico-tecnológicas.

    O professor, caso desejar, pode complementar a atividade sugerindo aos estudantes que realizem uma pesquisa sobre outros tipos de radiação, como infra-vermelho, microondas, ultra-violeta, raios X, raios cósmicos.

    Como fechamento, pode propor que cada grupo exponha para a classe o que pesquisou, por meio de painéis, simulações por computador, discussão de um filme que retrate o assunto, letras de música etc. Essa ocasião pode converter-se em um momento privilegiado para a abordagem de novos temas ou promover o aprofundamento daquele já desenvolvido.

    Como síntese final, o professor pode enfatizar a relação entre Ciência, Tecnologia e Sociedade, relacionando o raio laser com outras descobertas presentes na História da Ciência, como a radioatividade, os supercondutores, a eletricidade, analisando os impactos sociais e ambientais produzidos, assim como seus efeitos no estilo de vida das pessoas.

    Texto original: Marcelo Barros
    Edição: Equipe EducaRede

    Os sites indicados neste texto foram visitados em 27/06/2002

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
27/06/2002

História da Termodinâmica

História da Termodinâmica

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Calor e temperatura
Tipo: Texto

Muitas vezes o estudo dos fenômenos térmicos associados ao desenvolvimento dos conceitos de calor e temperatura apresenta-se descontextualizado do período histórico do seu surgimento. No caso da Termodinâmica, deve-se ressaltar que a Revolução Industrial do século XIX esteve diretamente associada à invenção das máquinas térmicas.

Um texto que pode servir de apoio para o trabalho do professor que deseja desenvolver esse tema com seus alunos é o livro “A Termodinâmica e a Invenção das Máquinas Térmicas”, de Sérgio Quadros.

Nessa obra o autor apresenta, sem a preocupação de se constituir numa referência histórica completa da Termodinâmica, alguns fatos curiosos e originais de forma simples e diferente. O trabalho busca incluir os conceitos fundamentais, particularmente os de energia e entropia, fornecendo ao leitor uma compreensão das linhas gerais da ciência do calor, o estilo de raciocínio dos cientistas, a importâncias das idéias científicas e o tempo que levaram para amadurecer.

Além disso, o livro pode-se constituir num interessante instrumento de trabalho interdisciplinar entre História e Geografia.

Referência:

QUADROS, Sérgio. A Termodinâmica e a Invenção das Máquinas Térmicas. São Paulo: Scipione, 1996.

Texto original: Marcelo Barros
Edição: Equipe EducaRede

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
04/03/2002

Medidas e Ordens de Grandeza

Medidas e Ordens de Grandeza

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Escalas, Geometria Plana, Medidas, Ordens de grandeza, Trigonometria
Tipo: Materiais didáticos

Objetivo:  Investigar situações-problema, avaliar, analisar e fazer previsões; utilizar as relações matemáticas para a expressão do saber físico; compreender a Física presente no mundo vivencial e nos equipamentos de medida; distinguir, no cotidiano, coisas mensuráveis de não mensuráveis; aplicar o conhecimento adquirido em novas situações; concluir e sintetizar argumentações, embasando-as no conhecimento de fenômenos físicos; expressar-se corretamente, utilizando unidades de medidas adequadas; estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir.

Pré-Requisito: Potenciação. Noções de medidas e do sistema métrico decimal. Geometria. Razão e proporção.

Autoria: Flávio A. Campos e Sebastião I. C. Portela, Anna C. Azevedo Nascimento, Wellingtom Mozart Maciel, Silvana Neitzke, Diogo Dauster Pontual, Danilson de Carvalho – RIVED/SEED/MEC

Clique aqui e conheça o conteúdo

Texto Original: RIVED

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
14/09/2007

Gangorra Interativa

Gangorra Interativa

Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Fundamental – 5ª a 9ª
Assunto: Equilíbrio Estático, Física Moderna, Força
Tipo: Materiais didáticos

Objetivo:  – Comparar e estabelecer relações entre grandezas; – Resolver problemas com grandezas inversamente proporcionais; – Interpretar e discutir resultados das situações-problema; e, – Criar sentido nas atividades de grandezas inversamente proporcionais.

Clique aqui e conheça o conteúdo

Texto Original: RIVED

 (CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)
14/09/2007