Corrida das Forças Misteriosas

Desenvolvida por: Carlos… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Física

Temática: Leis de Newton e Conservação de Energia

Nesta atividade intitulada 'Corrida das Forças Misteriosas', os alunos do 1º ano do Ensino Médio mergulharão no mundo das leis de movimento de Newton através da construção e competição de carrinhos movidos a balões. Esta atividade prática visa não apenas a construção de conhecimento teórico sobre as forças e conservação de energia, mas também o desenvolvimento de habilidades práticas de resolução de problemas e trabalho em equipe. Cada grupo de estudantes terá a missão de projetar e construir um carro movido pela propulsão do ar em um balão. O uso de materiais recicláveis é incentivado, promovendo a criatividade e a sustentabilidade ambiental. Durante o processo, os alunos ajustarão massa e forma de seus carrinhos, explorando como diferentes desenhos afetam o desempenho e eficiência dos mesmos. A culminação desta atividade é uma competição entre os carrinhos, onde cada grupo poderá testar e observar os resultados de suas criações. Não apenas os alunos verão em primeira mão como a terceira lei de Newton funciona; eles também explorarão conceitos sobre o impulso, a força resultante, e a conservação da energia, aplicando esses princípios a situações práticas.

Objetivos de Aprendizagem

A atividade foi concebida para facilitar a compreensão dos alunos sobre o impacto das leis de Newton em sistemas em movimento. Ao participar na construção e teste dos carrinhos, os alunos desenvolverão um entendimento mais profundo de conceitos como impulso, forças de reação e a aplicação prática dos princípios físicos envolvidos. Esta atividade também pretende fortalecer o pensamento crítico e a criatividade, ao mesmo tempo em que proporciona uma experiência envolvente que une teoria e prática em física.

Compreender e aplicar as leis de Newton em contextos práticos.
Desenvolver habilidades de cooperação e resolução de problemas em grupo.
Promover o uso de materiais sustentáveis e recicláveis.
Incentivar a análise crítica sobre eficiência e inovação na construção de dispositivos.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT101: Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
EM13CNT204: Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
EM13CNT302: Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.

Conteúdo Programático

Neste projeto, os estudantes terão a oportunidade de aplicar conhecimentos de física ao desenvolver soluções inovadoras para problemas práticos. Os conteúdos abordados incluem as leis de Newton, conservação do momento linear e energia, além da importância da experimentação para validar teorias científicas. Os alunos poderão correlacionar os princípios aprendidos em sala de aula com suas observações experimentais, resultando em uma aprendizagem significativa e integradora.

Leis de Newton: inércia, aceleração e ação-reação.
Conservação de energia e momento linear.
Construção e design de sistemas mecânicos simples.
Trabalho em equipe e cooperação.

Metodologia

A metodologia desta atividade envolve práticas pedagógicas ativas e colaborativas, apoiadas em trabalho prático e investigativo. A turma será dividida em pequenos grupos para estimular a cooperação. Os estudantes executarão experimentos que integram conceitos teóricos e práticos, encorajando a aprendizagem experiencial e autônoma. Atividades como pesquisa, discussão e criação são utilizadas como ferramentas-chave para engajar os alunos e promover uma aprendizagem significativa.

Aprendizagem baseada em projetos.
Trabalho em grupo colaborativo.
Uso de material reciclável para construção criativa.
Competição prática para validação de hipóteses.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma divide a atividade em duas partes principais, cada uma com duração de 60 minutos. Na primeira aula, os alunos terão a introdução aos conceitos teóricos necessários e iniciarão a construção dos seus carrinhos, utilizando o tempo para planejar e iniciar a execução de seus projetos. Já na segunda aula, os alunos finalizarão a construção, testarão seus carrinhos, e participarão da competição, colocando em prática os conhecimentos adquiridos e ajustando suas estratégias conforme necessário.

Aula 1: Apresentação teórica; planejamento e início da construção dos carrinhos.
Aula 2: Finalização dos carrinhos, testes práticos e competição final.

Avaliação

A avaliação dos alunos será composta por dois componentes principais: o produto final e a apresentação oral. Na primeira parte, o carrinho construído será avaliado por critérios como inovação, uso eficaz de materiais recicláveis, e desempenho durante a competição. Pontos extra serão dados para designs originais e soluções criativas. Já a parte oral consistirá em uma breve apresentação em que cada grupo explicará o seu projeto, cobrindo aspectos como as decisões tomadas durante o design, desafios enfrentados, e como aplicaram as leis de Newton em suas soluções. Esse segmento avalia a capacidade de comunicação e a compreensão do conteúdo, favorecendo uma avaliação abrangente que cobre produção e conhecimento.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários para a execução desta atividade são fundamentais para garantir que os alunos tenham todas as ferramentas necessárias para realizar a construção e competição de seus carrinhos movidos a balão. Materiais recicláveis, balões, e itens como tesouras e fitas adesivas serão providenciados para que os alunos possam expressar sua criatividade e aplicar o conhecimento de física de forma prática e divertida.

Materiais recicláveis (garrafas plásticas, tampinhas, entre outros).
Balões de ar.
Tesouras e fitas adesivas.
Espaço amplo para a competição dos carrinhos.

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