Portal do Professor - Leis de Newton

Prévia do material em texto

BRASIL
 
 
Leis de Newton
 
08/10/2008
Autor e Coautor(es)
Autor: ARNOLDO BRASILIO FILHO 
imagem do usuário
CURIT IBA - PR SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO
Coaut or(es): Eziquiel Menta
Estrutura Curricular
MODALIDADE / NÍVEL DE ENSINO COMPONENT E CURRICULAR T EMA
Ensino Médio Física Movimento, variações e conservações
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com est a aula
• Compreender as leis de Newton, identificar as leis de Newton em situações do cotidiano, resolver problemas de mecânica utilizando esses conceitos.
Duração das at ividades
Uma aula de 50 minutos
Conheciment os prévios t rabalhados pelo prof essor com o aluno
Velocidade, massa, aceleração.
Est rat égias e recursos da aula
Mot ivação/int rodução
Vivemos em um mundo regido pela mecânica clássica, ou seja, que obedece a mecânica de Newton. Fenômenos e situações do cotidiano podem ser compreendidas
utilizando as leis de Newton. Elas foram postuladas pelo Físico inglês Isaac Newton (1643-1727), baseadas nas idéias sobre movimento de Galileu Galilei, e publicadas no
seu livro “Princípios da Filosofia Natural”, que até hoje é a base para os estudos de mecânica. São três as leis de Newton, Princípio da Inércia, Princípio Fundamental da
Mecânica e Lei da Ação e Reação.
Na Sala de aula (20 min)
     Nesta aula serão trabalhadas as leis de Newton, é importante falar sobre cada uma delas e mostrar exemplos de aplicação de cada uma, existem muitos experimentos e
demonstrações que ilustram essas leis com facilidade.
     A Primeira lei de Newton é o Princípio da Inércia, ele diz que “Todo corpo em repouso tende a continuar em repouso, e todo corpo em movimento, tende a continuar em
movimento retilíneo e uniforme.” A Inércia é a tendência natural dos corpos de permanecerem em repouso, ou em movimento com velocidade constante. No cotidiano
encontramos muitos exemplos em que podemos visualizar o princípio da inércia, por exemplo, quando estamos num ônibus ou carro acontece uma para brusca, o ônibus ou
carro freia abruptamente, somos deslocados para a frente, o que acontece é que, apenas continuamos a nos movimentar por inércia. Por isso a importância do cinto de
segurança nos carros, ele evita que, em alguns casos de colisões em alta velocidade, sejamos arremessados para fora do carro, se o carro estiver numa estrada a 80km/h e
para bruscamente, os ocupantes do carro, por inércia, continuarão se movimentando nessa velocidade, a menos que estejam usando cinto de segurança.
     A segunda lei de Newton, é o chamado Princípio fundamental da mecânica, o seu enunciado diz que: “A resultante das forças que agem sobre um corpo é igual ao produto
da massa pela aceleração adquirida”, nessa lei, fazemos uso de dois conceitos importantes, força e aceleração. A unidade de Força é o Newton[N], ela é responsável por tirar
o corpo da inércia e modificar o seu estado de repouso ou de movimento. Quando a força modifica o estado de movimento do corpo, ocorre uma variação da velocidade, essa
variação é chamada de acelera& cced il;ão. Algebricamente, expressamos a segunda lei de Newton da seguinte forma:
 
F = m.a
Sendo a massa em [Kg] e a aceleração em [m/s2].
     A terceira lei de Newton é chamada de Lei da Ação e Reação, ela diz que: “Se um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este exerce sobre o corpo A uma força de
mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário” ou “A toda ação correnponde uma reação igual e contrária” Podemos concluir com essa lei que, não existe ação sem
reação, e que as forças sempre agem aos pares.
 
 
 
 
At ividade no laborat ório de inf ormát ica.(30 min)
     Para a compreensão e visualização desse fenômeno, vamos utilizar um objeto de aprendizagem - “Aprendendo as Leis de Newton" - que permite exercitar os
conhecimentos sobre leis de Newton e a construção de uma carrinho de rolimã. Durante o processo, o alunos poderão construir o carrinho escolhendo parâmetros como
massa e força aplicada e tipo de pista.
 
 
Aprendendo as Leis de Newton com os carrinhos de rolimã
 
VISUALIZAR AULA
https://gov.br/
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/downloadAula.html?aula=778
javascript:print()
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/perfil.html?id=3346
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/995/fis1_ativ1.swf
 
 
       Complementando essa atividade, vamos trabalhar com a solução de problemas, com o auxílio do objeto de aprendizagem “forças em ação”, disponível no Portal do
Professor. O conceito de força é muito importante nas Leis de Newton, nesta simulação, vamos trabalhar coma força de atrito.
 
 
Forças em Ação
 
       A força de atrito pode ser estática, cinética ou dinâmica, quando aplicamos uma força para empurrar algum objeto, como uma mesa ou cadeira, numa superfície áspera e
rugosa, a força de atrito se opõe ao movimento, até o instante em que o objeto está em repouso, dizemos que a força de atrito é estática, quando o movimento é iniciado,
mas ainda precisamos continuar aplicando uma força para movimentar o objeto, a força de atrito é dinâmica. 
Algebricamente a força de atrito é dada por:
 
Fat = µ . N
Sendo µ o coeficiente de atrito e N força normal a superfície
      Através da equação, podemos determinar qual a força de atrito máxima necessária para iniciar o movimento do objeto. 
       Na simulação, podemos escolher a força aplicada, que deve ser maior que a força de atrito, use a equação da força de atrito para determinar qual é essa força, para que
inicie o movimento do bloco. Podemos escolher o coeficiente de atrito, deixando a superfície mais ou menos áspera.Depois de determinar a massa que o bloco terá, clique em
“iniciar”, se você calculou corretamente a força aplicada, a menina conseguirá mover o bloco.
 
Formulário de aut o-avaliação
 
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/9703/forcas/index.html
Cancelar
 
 
 
Recursos Educacionais
NOME T IPO
Aprendendo as Leis de Newton com os carrinhos de rolimã Animação/simulação
Forças em ação Animação/simulação
Recursos Complement ares
http://efisica.if.usp.br/mecanica/universitario/dinamica/ http://www.fisica.ufpb.br/prolicen/Cursos/Curso1/ln51int.html
Avaliação
A avaliação será realizada pele processo de Rubrica, e será auto avaliativa para o aluno, preenchendo o formulário que se encontra no fim do texto da aula, critério utilizado é
o conhecimento adquirido após explorar as simulações.