Objetivos Gerais
A partir de uma simulação de experimento sobre Leis de Newton os alunos (grupos com 4 alunos) construirão uma versão real do experimento, com os seguintes objetivos:
- Discutir os conceitos físicos envolvidos no experimento (de modo colaborativo);
- Discutir os limites (proximidade da realidade, vantagens e desvantagens) de simulações de experimentos de física (de modo colaborativo);
- Discutir a pertinência de representar resultados com um número adequado de algarismos (algarismos significativos);
- Aprender a partir de uma situação problema + pesquisa + discussão e não a partir da exposição do Professor;
- Produzir material (multimídia e/ou textual), colaborativamente, sobre os experimentos!
- Comparar o experimento real com a simulação do experimento apontando vantagens e desvantagens, do ponto de vista dos alunos, em se usar um ou outro!
Objetivos Específicos
- Compreender o que é um modelo físico e os significados implícitos na representação de resultados experimentais;
- Aprender sobre tratamentos de dados experimentais numa situação de experimentação real e significativa;
- Aprofundar a aplicação das Leis de Newton;
- Relacionar cinemática e dinâmica (pleonasmo físico) numa situação experimental;
- Aprofundar/Explorar o conceito de Força de Atrito;
- Desenvolver literacia digital nos Estudantes;
- Introduzir as TICs no cotidano do ensino/aprendizagem de Física;
- Avaliar a pertinência (ou não) da comparação dos valores obtidos numa simulação com os valores experimentais (tempo, coeficiente de atrito, aceleração de queda).
Descrição do Projeto
Introdução
Os grupos irão acessar esta simulação ou esta versão traduzida da mesma simulação e, após discutirem sobre a mesma e entendê-la teoricamente, irão reproduzí-la no laboratório de Física do Colégio Pedro II (Unidade Centro).
A busca desta compreensão, deseja-se, deve se dar pela interação e discussão assíncrona das ideias, conceitos e proposições no blogue da disciplina ou no Fórum web da nossa Rede Social.
Como discutir as questões do Projeto?
Perguntas e dúvidas sobre o projeto devem ser publicadas aqui nos comentários desta entrada do blogue ou no fórum específico (perguntas por e-mail ou em outras redes não serão respondidas!).
Após a compreensão do experimento, cada grupo irá produzir, por escrito e no blogue (não haverá nada em papel!), um mini-roteiro experimental. Esse mini-roteiro deverá conter:
- Nome, sobrenome e turma dos integrantes do Grupo(se o aluno não estiver com seu nome aqui não terá nota!)
- os materiais e instrumentos que serão utilizados na realização do experimento;
- os procedimentos que serão seguidos na realização do experimento;
- as variáveis que serão medidas e como;
- as incertezas (medidas, estimadas ou calculadas);
- os procedimentos para se efetuar as medidas;
Os grupos só poderão ir ao laboratório após a publicação do seu roteiro experimental no blogue!
Após a realização do experimento e o tratamento dos dados experimentais cada grupo deverá escrever o seu Roteiro de Replicação do Experimento e publicá-lo no blogue da disciplina (na categoria Projetos de Aprendizagem), obrigatoriamente, com a seguinte estrutura:
- Integrantes do Grupo – Turma, Série, Colégio e Ano – Sem necessidade de Comentários.
- Licença de Distribuição do Trabalho – Basicamente diz o que pode e o que não pode ser feito com o trabalho de vocês. Essa licença pode ser escolhida seguindo este apontador/link, respondendo as poucas questões do formulário e copiando (o texto gerado) a licença para o trabalho de vocês. Vejam este exemplo de uso da licença.
- Referencial Téorico – Basicamente descreve toda a física por trás de cada procedimento efetuado no experimento num nível de profundidade compatível com alunos do Ensino Médio. (Não é cópia de Livros, é produção textual dos alunos!). Nesta parte também será feita uma comparação crítica entre o experimento e a simulação!
- O passo-a-passo em si – Nesta parte o grupo descreverá materiais, montagens, dicas de realização do experimento e tudo que julguem necessário para que qualquer um possa, ao seguir o roteiro, reproduzir o experimento.
Referências
- Algarismos Significativos e erros em medidas física – http://educar.sc.usp.br/fisica/erro.html
- Algarismos Significativos – http://vestibular.uol.com.br/ultnot/resumos/ult2766u24.jhtm
- Algarismos e Erros – http://www.fisica.ufjf.br/disciplinas/labfis1/aula1.pdf
- Leis de Newton e Força de Atrito – http://plato.if.usp.br/~fep2145d/AULAIQ/Aulas%20teoricas/Leis%20de%20Newton%202.pdf
- Tipos de Força – http://br.geocities.com/galileon/1/forcas/forcas.htm
- Força de Atrito – http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06_RE06.asp
- Google é seu amigo – http://www.google.com.br
Cronograma
- Até 03/11/2011 d.C – Definição dos Grupos
- Até 17/11/2011 d.C – Preparativos Teóricos e Práticos do Experimento Realizados (Roteiro Experimental publicado)
- Até 01/12/2011 d.C – Realização do Experimento Real no Laboratório de Física.
- Até 08/12/2011 d.C – Finalização do Roteiro de Replicação do Experimento (Roteiro de Replicação Publicado)
A administração dos prazos é uma responsabilidade do grupo. Deixar para publicar na última hora não será justificativa para o não cumprimento dos prazos caso algum problema técnico (que persegue os alunos que deixam tudo para a última hora) ocorra!
Certificação (aka Avaliação)
Embora considere a nota, um câncer da escola e, sobretudo, por questões legais, este projeto de aprendizagem (se quiserem podem chamar de trabalho, pois dá trabalho aprender!) produzirá uma nota para os alunos.
O valor máximo da nota é 3.0 e corresponde a 30% da nota trimestral (embora discorde deste percentual, o mesmo foi definido em instâncias superiores!).
A nota estará distribuída do seguinte modo:
- Até 1,0 Ponto pela realização do experimento;
- Até 1,0 Ponto pela participação individual do aluno em todas as etapas do experimento (discussões, pesquisas, sugestões, etc… manifestadas explicitamente em sala, laboratório ou no blogue.);
- Até 1,0 Ponto pela produção do Roteiro de Replicação do Experimento.
Outros
Dúvidas, sugestões, esclarecimentos, reclamações etc devem ser enviadas/publicadas aqui nos comentários desta entrada no blogue.
Se você não é aluno e chegou aqui via mecanismos de buscas, use os comentários no blogue para perguntar algo sobre este projeto.
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Oi professor, gostaria de saber se uma diferença grande entre a aceleração experimental e teórica significa que os cálculos ou o experimento foram feitos de modo incorreto.
Ola professor, estou com uma duvida em relação a licença que deve ser colocada na postagem do relatorio final. Pergunta se eu quero permitir o uso comercial da obra e se permite ser modificada. Devo permitir o uso ou isso pode causar algum problema?
Opa Marcos,
Em tese você é que deve decidir :-) Eu sempre permito modificar mas sem uso comercial.
Causar problema não causa, mas não é legal que alguém ganhe dinheiro com o que você fez.
abraços
Professor, meu grupo está com uma dúvida quanto ao cálculo da incerteza de tempo…
Nós medimos 3 vezes o tempo do experimento, mas para achar a incerteza basta achar calcular o valor médio e a dispersão ( como ensinado nesse link: http://aprendendofisica.pro.br/pmwiki.php/Main/ErrosMedidasFisicaEEtc ) ou devemos considerar também o tempo que gastamos para “dar a partida” no cronômetro?
Opa Júlia,
Deve-se, num experimento, sempre se usar A MAIOR incerteza. Assim, se a dispersão média dos valores do tempo for menor que o “erro de acionamento”, que é o tempo que você leva para ligar/desligar o cronômetro, usa-se o erro de acionamento. Caso contrário, usa-se a dispersão média.
Exemplo: Erro de acionamento: 0,3s dispersão média = 0,15s
Então a incerteza da medida do tempo deverá ser 0,3s Capiche?
abs
Capiche!! Obg
Professor, pode postar vídeo junto ao relatório, assim como fotos?
Opa Maués,
Pode sim. Mas a melhor maneira de publicar um vídeo é subir o vídeo no
youtube e pegar o código de compartilhar o vídeo e colar no corpo da
mensagem.
abs
Opa Maués.
Pode sim. Mas a melhor maneira de publicar um vídeo é subir o vídeo no
youtube e pegar o código de compartilhar o vídeo e colar no corpo da
mensagem.
abs
Professor, para simplificar o experimento e diminuir a margem de erros, o nosso grupo fez o experimento utilizando dois corpos com massas iguais (aplicando os dados à fórmula: coef. de atrito = h/h + 2x). Há algum problema em fazer o experimento dessa maneira?
Se precisar, nós podemos repetir o experimento amanhã de novo..
Não. A questão é vocês fotografaram a leitura da balança?
professor!
Terá que medir tempo do deslocamento do bloco A e o coeficiente de atrito, certo? Mais algo?
Abraços!
O objetivo é determinar o coeficiente de atrito… mas para isso tem que medir distâncias (acelerando e freiando) e as massas. O tempo é só para verificar se a aceleração teórica se aproxima da experimental.
abs
Professor, meu grupo está com uma dúvida, nesta parte:
“A equação do movimento é
Fr=mB·a’
a’= -μkg”
Substituindo Fr por μk.N e substituindo N por mB.g, teríamos:
μk.mB.g = mB.a
μk.g = a
a = μkg
Mas está escrito com o sinal negativo. Qual estaria certo?
Valeu
Li novamente, e vi que a aceleração é para a direita, então com a força de atrito para a esquerda, o certo não seria:
-Fr=mB·a’
a’= -μkg
Ao invés de:
“Fr=mB·a’
a’= -μkg”
Professor,os blocos são de responsabilidade nossa ou estarao disponiveis no laboratorio ?
Opa Ana Beatriz
As massas estão no laboratório. abs
Professor,
a roldana está no lab? E quando você diz “massas”….o que significa?
Opa Beatriz
Massas = bloco A e bloco B abs!
(Sempre quis fazer isso xD )
/\ Se estiver errado, ignore…
Muuito bom, Bruno! Parabéns! :D
Professor no laboratorio vamos usar reguas ou instrumentos mais especificos como paquimetro????
trena, cronômetro e balança
Grupo:
2106
Breno Andrade – nº 07
Caroline Princisval – nº 10
Fernanda Fumico – nº 14
Olivia Lodi – nº 28
Professor,para esse primeiro relatorio,eu tenho que responder “só” essas perguntas né ?
– Nome, sobrenome e turma dos integrantes do Grupo(se o aluno não estiver -com seu nome aqui não terá nota!)
-os materiais e instrumentos que serão utilizados na realização do experimento;
-os procedimentos que serão seguidos na realização do experimento;
-as variáveis que serão medidas e como;
-as incertezas (medidas, estimadas ou calculadas);
-os procedimentos para se efetuar as medidas;
abçs
Isso mesmo Ana Beatriz. Preferencialmente com o seu grupo :-)
Grupo : Ana Beatriz Garcia,Iago Machado,Livia Deiró e Thiago Mussel
professor, como eu calculo as incertezas? Obrigada.
Olá Ana Carolina.
A maneira de calcular as incertezas depende de como as medições foram feitas e se é uma medida direta ou indireta.
A melhor maneira de você descobrir é ler este texto:
http://aprendendofisica.pro.br/pmwiki.php/Main/ErrosMedidasFisicaEEtc
Depois pergunte-se (junto com seu grupo):
1 – Que grandeza vou medir?
2 – Será uma medida direta?
3 – Os erros são aleatórios ou sistemáticos/
E siga as instruções do texto.
abs
GRUPO:
turma 2106, 1º ano.
Anna Peruzzi, 04
Aurea Ferreira, 05
Julia Moragas, 18
Lucas Gonçalves, 23
Lucas Gonçalves, 24 *
Grupo:
Turma 2108, 1º ano.
Alice Emery
Juliane Fernandes
Norine Ferraz
Thaís Santiago
Professor, os blocos, “corda inextensível” e a “polia de massa desprezível” (retirei do site porque não sei escrever de outra forma =/) esses têm no laboratório?
=D
Ps: Adorei o trabalho (que frase esquisita…hahhahah)
Opa Beatriz,
A resposta a esta sua questão está diretamente relacionada a resposta da primeira pergunta que os grupos devem discutir para a realização deste projeto de aprendizagem:
http://aprendendofisica.net/rede/groups/atividade-de-aprendizagem/forum/topic/projeto-leis-de-newton-3-2011/
Colo aqui a pergunta para que você, junto com seu grupo, pensem sobre!
“1 – A simulação computacional de um experimento de física é equivalente ao experimento (real)? Por que?”
Repare que a resposta a esta questão aponta para a resposta da sua pergunta. Vou dá uma dica: O início do ano vimos como funciona “esquematicamente” a ciência, lembra? A ciência “descobre verdades” ou “constrói modelos explicativos” ?
Qual a relação entre uma simulação e um modelo? E, novamente, qual a relação entre a simulação e o experimento (real)?
Discuta no seu grupo ou com seus colegas estas questões.
abs
Entendi…eu não tinha visto essas questões, desculpa..=/
Obg professor =D
Opa Beatriz,
Todas as perguntas são válidas, então não carece desculpas :-) A ideia é esta mesma: Pensar, discutir (no grupo), perguntar, pensar discutir(no grupo) perguntar…. o ciclo natural do trabalho.
Bom trabalho pra você e pro grupo!
hahah ok, vlw professor =D
Professor, só pra saber se eu realmente entendi….na simulação tem 2 blocos e uma corda.
Nós temos que realizar esse experimento de forma prática?
Se sim, os blocos e a corda estão no laboratório??
Opa Beatriz,
Isso mesmo. No Laboratório existem as massas (blocos) e fio de nylon (fios de massa desprezível).
A dificuldade do experimento é a tomada dos tempos, que será manual :-(
Ok, agora sim ^^
Opa Bárbara,
Eu não achei esta lista. Provavelmente foi uma lista que o estagiário fez e, portanto, não tenho o arquivo digital :-(
Mas se for para a prova de apoio, repito, estude pela lista do apoio!
Boa Noite e Bons Estudos
Professor, boa noite, não acho o gabarito de uma das listas que você passou, aqui está escrito que ela foi impressa no dia 23/05/11, mas no mês de Maio não consta essa lista.
A primeira questão é “defina inércia” e a quinta questão tem uma tirinha do Garfield sobre as leis de Newton.
O senhor poderia me fornecer o link?
Obrigada.
Professor, o link para a versão traduzida da simulação não abre. Poderia fornecê-lo novamente?
Opa Anna Maués,
Aparentemente o site todo da ufs (http://www.fisica.ufs.br) está fora do ar. Se até segunda eles não voltarem vou tentar achar outra tradução. O sítio original está em espanhol e, com um pouquinho de esforço, dá pra usar :-)
abs
Obrigada, professor! Não será necessário! Já hoje abriu :D