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ATIVIDADE DE EXTENSÃO Título da Atividade de extensão: ExperimentAção - ensino de física para jovens, adultos e idosos. Selecione a MODALIDADE de extensão: Projeto. Informe a submodalidade de extensão: Projeto (Projeto de Ensino Extensionista). Informe o número de um dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) ao qual o projeto está vinculado: Objetivo 4 – Educação de Qualidade. Curso propositor: Licenciatura em Física. Informe a área do conhecimento do curso propositor: Educação A atividade extensionista será ofertada para mais de um curso? Sim Selecione a(s) competência(s) profissiográficas que o curso propositor pretende desenvolver nos estudantes por meio da atividade de extensão: COMUNICAÇÃO. PENSAMENTO CIENTÍFICO. PENSAMENTO ANALÍTICO. LIDERANÇA. PENSAMENTO CRIATIVO. PROATIVIDADE. ÉTICA. Resumo da Atividade Extensionista: Este projeto tem, como objetivo, incentivar a construção de experimentos de baixo custo, que contemplam conceitos da área da Física, ampliando o repertório e desenvolvendo o pensamento científico de jovens, adultos e idosos. A utilização de experimentos possibilita despertar a curiosidade, o exercício da criatividade, o confronto com conceitos previamente idealizados, ao mesmo tempo que permite aprimorar a agilidade e as habilidades motoras na manipulação dos materiais durante a construção dos experimentos, aperfeiçoando elementos importantes aos procedimentos científicos, como observação, cooperação, interação e socialização. Na prática, sugere-se a construção de alguns experimentos selecionados, que abordam conceitos relacionados ATIVIDADE DE EXTENSÃO às áreas de mecânica, hidrostática, óptica e eletrostática. Cabe ao acadêmico reunir os materiais necessários, propor as atividades e auxiliar na construção e na utilização dos experimentos, além de realizar explicações, quando necessário, acerca dos conceitos envolvidos. Palavras-chave (de três a cinco): Experimentos. Interação. Experimentação. Andragogia. Introdução Com o aumento da longevidade, torna-se cada vez mais importante a elaboração de processos de ensino-aprendizagem que contemplem ferramentas, estratégias e materiais que dialoguem com a realidade de pessoas que já percorreram longa história de vida e de carreira, possibilitando, ainda, a continuidade das aprendizagens em todas as idades e fases da vida. Nesse âmbito, caracteriza-se a educação de adultos, identificada pelo conceito de Andragogia, que reúne pressupostos para a educação permanente e a aprendizagem ao longo da vida (FRIGO, 2022). Nesse cenário, propõe-se a construção de experimentos de baixo custo para a exploração de conceitos físicos/científicos, contemplando o público de pessoas adultas e idosas em escolarização (atendidas especialmente por escolas da Educação de Jovens e Adultos – EJA) ou institucionalizadas (em casas de repouso, asilos ou abrigos) ou que participem de grupos e associações. Nesse sentido, a experimentação se apresenta como uma oportunidade de mobilizar conhecimentos já adquiridos; despertar curiosidade; exercitar a criatividade; confrontar conceitos prévios; aprimorar agilidade e habilidades motoras na manipulação dos materiais, durante a construção dos experimentos; e aperfeiçoar elementos importantes aos procedimentos científicos, como observação, cooperação, interação e socialização (BENFÍCA; PRATES, 2020; GONÇALVES; ANDRADE; OLIVEIRA, 2017). Data inicial da atividade extensionista: 2023. Data de término da atividade extensionista:* Indeterminado. Carga horária total da atividade extensionista: 50 horas. Objetivo da Atividade de Extensão: Objetivo Geral: ATIVIDADE DE EXTENSÃO Ampliar o repertório científico, por meio da construção de experimentos de baixo custo que contemplam conceitos da área da Física para pessoas jovens, adultas e/ou idosas em escolarização (EJA) ou institucionalizadas, ou que participem de grupos e associações. Objetivos específicos: - Desenvolver atividades que contemplam ações educativas. - Promover a interação dos participantes durante as atividades em grupo, motivando-as na participação e no interesse na atividade. - Abordar conhecimentos científicos, de maneira prática e simplificada, realizando a construção de experimentos de baixo custo que possibilitem a reutilização de materiais diversos. - Estimular o desenvolvimento das habilidades de observação, análise e interpretação de fenômenos. O estudante deverá apresentar algum conhecimento mínimo prévio? O estudante deverá ter conhecimento e domínio dos conceitos básicos das áreas abordadas pelos experimentos propostos: • Mecânica: centro de gravidade, Leis de Newton e força centrípeta. • Hidrostática: Princípio de Arquimedes, Princípio de Pascal e pressão atmosférica. • Óptica: composição da luz branca, ilusões de óptica e Taumatrópio (persistência retiniana), espelhos esféricos. • Eletrostática: eletrização por atrito, eletrização por indução, atração e repulsão de cargas elétricas e Gaiola de Faraday. Justificativa A construção e a realização de experimentos, relacionados com a abordagem de conhecimentos da área da Física, contribuem para o desenvolvimento do pensamento científico, do raciocínio lógico, da atenção, da capacidade de observação, além da mobilidade na construção dos materiais e da ampliação de repertório, para a tomada de decisões, entre outras habilidades, valorizando a história de vida e as aprendizagens adquiridas ao longo da trajetória de cada um, além de incentivar a criatividade, a independência e a autonomia, por meio da promoção de atividades práticas e da interação e socialização com os demais (BENFÍCA; PRATES, 2020; KONZEN; MENDES; SANTOS, 2021). ATIVIDADE DE EXTENSÃO Nesse contexto, além dos jovens, adultos e idosos que participarão do projeto, serão beneficiados os acadêmicos envolvidos, uma vez que eles terão a oportunidade de aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos ao longo do curso, de modo criativo e desenvolvendo habilidades para liderar e trabalhar em grupos, e estando envolvidos em relações que exigem comportamentos éticos e humanizados. A participação e o desenvolvimento do Projeto de Extensão qualificam e aperfeiçoam ainda mais o perfil do acadêmico, à medida que possibilita a formação de profissionais humanos capacitados e comprometidos com a comunidade ao seu redor, enfatizando a vocação humanizadora e sua responsabilidade social, independentemente de sua área de atuação após a conclusão do curso. Metodologia Inicialmente, é fundamental que o acadêmico conheça todas as etapas e atividades a serem desenvolvidas, antes de iniciar o projeto. Destaca-se que o acadêmico deverá cumprir a quantidade de horas informadas junto ao espaço em que o projeto for acolhido, conforme descrito no cronograma de execução. Na sequência, o acadêmico deverá escolher a instituição para realização do projeto e entrar em contato com o responsável pelo local, bem como verificar a disponibilidade dos espaços físicos e dos recursos para a aplicação do projeto em sua íntegra. Após o contato inicial com o local, será estabelecido um cronograma de execução, para realizar os encontros necessários ao desenvolvimento do projeto. No primeiro encontro, será feita uma dinâmica de integração para conhecer os participantes e traçar um perfil do público que será atendido, verificando suas áreas de interesse e possíveis dificuldades para realizar as atividades a serem propostas. Deve-se, então, providenciar todos os materiais necessários para a execução das atividades, já contemplando as adaptações que se fizerem necessárias, de acordo com o público atendido. Sugere-se que o acadêmico consulte a instituição e os participantes sobre a possibilidade de eles providenciarem o material necessário para a realização dos experimentos de cada encontro. Caso não tenham disponibilidade,certificado de participação (ver exemplo a seguir, desenvolvido no site/aplicativo Canva). Use a criatividade! ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 9 Roteiro dos experimentos Encontro 2 (Mecânica) Experimento 1: Desafio do Equilíbrio dos Garfos Materiais utilizados: • 1 copo. • 2 garfos. • 1 palito de dente. Montagem e procedimentos: Coloque os dois garfos em cima do copo usando apenas o palito, sem encostar os garfos no copo. Questionamento: como podemos explicar o fenômeno observado? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 2: Desafio da Moeda no Copo Materiais utilizados: • 1 copo. • 1 quadrado de papel cartão (material mais duro). • 1 moeda. Montagem e procedimentos: Apoie o quadrado de papel na boca do copo. Em seguida, coloque uma moeda em cima do papel, como demonstrado na imagem a seguir: Figura 1 – Moeda no copo. Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. Agora, coloque a moeda dentro do copo, sem tocar na moeda. Síntese: descreva como a tarefa foi realizada. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 3: Teleférico de Newton Materiais utilizados: • 3 metros de barbante. • Fita adesiva. • 1 balão. • 1 canudo de plástico. • 1 grampo de roupa. Montagem e procedimentos: • Passe o barbante pelo canudo. • Prenda as extremidades do barbante em dois pontos fixos de ancoragem (a linha deve ficar bem esticada e na horizontal); • Encha o balão com ar e prenda com o grampo de roupas no bico do balão, de modo que impeça a saída do ar. • Prenda o balão ao canudo, utilizando fita adesiva. • Solte o grampo da boca do balão e veja o que acontece. Veja, na imagem a seguir, como ficará a montagem: Figura 2 – Teleférico de Newton. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=NzqaaLNfMRo&t=78s. Acesso em: 6 jul. 2023. Síntese: descreva o que você observou ao retirar o grampo da boca do balão. Explique o fenômeno observado. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 4: O Surpreendente Copo Satélite Materiais utilizados: • 1 pedaço de madeira ou plástico em forma de disco (CD também serve). • 3 pedaços de fio de náilon (ou qualquer barbante forte). • 1 copo plástico. • Água. Montagem e procedimentos: • Amarre os três fios no disco, de maneira equidistante uns dos outros, como mostrado na figura a seguir: Figura 3 – Copo no disco. Fonte: https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdfPeruzzo (2013b, p. 115). • Coloque um pouco de água no copo e posicione-o no centro do disco. • Agora, realize um looping, não deixando o copo cair do disco (e sem derramar a água que está dentro do copo) quando estiver no ponto mais alto da trajetória. • Comece a oscilar o conjunto em um plano vertical, de maneira que vá aumentando a amplitude, até chegar ao momento em que se realiza uma volta completa. Questionamento: por que o copo não saiu voando? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdf ATIVIDADE DE EXTENSÃO Encontro 3 (Hidrostática) Experimento 5: A Água que não Cai Materiais utilizados: • 1 copo. • 1 quadrado de papel sulfite (também é possível usar uma carta de baralho, a tampa de um pote de margarina ou algo semelhante). • Água. Montagem e procedimentos: • Coloque água no copo (meio copo ou até a borda) e, sobre ele, o quadrado de papel, de modo que o papel grude nas bordas do copo. Entre o papel e a água, não deve ficar nenhuma bolha de ar. • Firme o papel com a palma da mão e vire o copo de boca para baixo, com a mão segurando o papel. • Em seguida, retire vagarosamente a mão de baixo do papel e observe o que ocorre. • O esquema do procedimento está representado na figura a seguir. Figura 4 – Representação do experimento. Fonte: Peruzzo (2013b, p. 238). Questionamento: o que você observou? Por que a água não cai? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 6: Garrafa Furada Materiais utilizados: • 3 garrafas PET. • 1 prego (pode ser qualquer outra coisa com uma ponta fina). • Água. • Recipiente (bacia ou balde) para coletar água (ou realizar o experimento em espaço aberto que possa ser molhado). Montagem e procedimentos: Etapa 1: • Inicialmente, é necessário fazer um furo na garrafa, conforme demonstrado na figura a seguir. Figura 5 – Demonstração do experimento. Fonte: Peruzzo (2013b, p. 29). • Coloque água (mas não há a necessidade de enchê-la totalmente). • Depois, o gargalo da garrafa deve ser fechado. • Em seguida, abra a tampa da garrafa e observe o que acontece. • Após, feche a tampa e observe o que acontece. Responda: o que acontece quando a tampa da garrafa é aberta? E quando é fechada? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Etapa 2: • Utilizando outra garrafa, faça dois furos no mesmo nível, como demonstrado na figura a seguir. Figura 6 – Garrafa com dois furos no mesmo nível. Fonte: http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo2B/Hidraulica/pressao2.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. • Coloque água (mas não há a necessidade de enchê-la totalmente). • Após, o gargalo da garrafa deve ser fechado. • Em seguida, abra a tampa da garrafa e observe o que acontece. • Após, feche a tampa e observe o que acontece. Responda: o que acontece quando a tampa é aberta? E quando é fechada? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo2B/Hidraulica/pressao2.htm ATIVIDADE DE EXTENSÃO Etapa 3: • Utilizando outra garrafa, faça dois furos desnivelados, conforme demonstrado na figura a seguir. Figura 7 – Garrafa com dois furos desnivelados. Fonte: http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo2B/Hidraulica/pressao2.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. • Coloque água (mas não há a necessidade de enchê-la totalmente). • Após, o gargalo da garrafa deve ser fechado. • Em seguida, abra a tampa e observe o que acontece. • Após, feche a tampa e observe o que acontece. Responda: 1. Neste experimento da garrafa com dois furos desnivelados, o que acontece quando a tampa é aberta? E quando é fechada? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Por que, no caso anterior, a água sai pelos dois furos e, neste experimento, apenas pelo furo inferior? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo2B/Hidraulica/pressao2.htm ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 7: Submarino na Garrafa Materiais utilizados: • 1 garrafa PET transparente (2 litros). • 1 tampa de caneta sem furos nas laterais e na parte de cima. • Massa de modelar • Água. Montagem e procedimentos: • Faça uma bola de massinha. • Prenda a bola de massinha na parte de baixo da tampa de caneta. • Se a tampa tiver um furo na parte de cima, basta tampar a ponta com massinha, de um jeito que não deixe a água entrar. • Para saber se a tampa de caneta está correta, coloque-a dentro do copo d'água (a tampa deverá ficar flutuando na posição vertical; se for preciso, tire ou coloque mais massinha). • Encha a garrafa com água. • Coloque a tampa de caneta dentro da garrafa com água. • Feche bem a garrafa com a tampa. • Este é o nosso submarino na garrafa. Ao pressionar a garrafa, perceba que a tampa de caneta afunda e, ao soltá-la, a tampa sobe. Figura 8 – Demonstração do submarino na garrafa. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=R6XCLdEEj0c&t=130s. Acesso em: 6 jul. 2023. Questionamento: o que faz a tampa de caneta subir e descer? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ https://www.youtube.com/watch?v=R6XCLdEEj0c&t=130s ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 8: A Vela que Levanta a Água Materiais utilizados: • Um prato fundo. • Uma vela. • Água. • Corante (item opcional, mas que facilita a visualização do efeito). • Fósforo ou isqueiro. • Recipiente de vidro (preferencialmente, uma garrafa ou um copo). Montagem e procedimentos: • Primeiramente cole a vela no centro do prato e deposite a água com corante no fundo do prato. • Depois, basta acender a vela e colocar o copo de vidro sobre ela, como mostrado na figura a seguir. • Observe o que acontece. Figura 96 – Montagem do experimento. Fonte: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/arquivos/File/atividades_experimentais/19experiencia_vela.p df. Acesso em: 6 jul. 2023. Questionamento: o que faz a água subir? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/arquivos/File/atividades_experimentais/19experiencia_vela.pdf http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/arquivos/File/atividades_experimentais/19experiencia_vela.pdf ATIVIDADE DE EXTENSÃO Encontro 4 (Óptica) Experimento 9: Disco de Newton Materiais utilizados: • 1 disco de papelão. • 1 disco de papel branco (mesmo diâmetro que o disco de papelão). • 1 conjunto de lápis de cor. • 1 régua. • Cola. • Barbante. • Tesoura. Montagem e procedimentos: • Com a régua, reparta o disco de papel em sete setores iguais e pinte cada um deles com as cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta (não precisa ser nessa sequência). • Cole o disco de papel no disco de papelão, para que ele fique firme. • Este disco é conhecido como disco de Newton e está representado na figura a seguir. Figura 107 – Disco de Newton. Fonte: Peruzzo (2013c, p. 341). • Após, faça dois furos no disco (próximos ao seu centro e simétricos) e passe por eles um barbante. • Torcendo e esticando o barbante consegue-se imprimir rotação ao disco, como mostrado na figura a seguir. • Colocando o disco para girar, é possível vê-lo em um tom de branco. Figura 11 – Esquema para girar o disco de Newton. Fonte: Peruzzo (2013c, p. 341). ATIVIDADE DE EXTENSÃO Questionamento: como a rotação do círculo gera a cor branca? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 10: Ilusão de Óptica Observe as figuras a seguir e responda aos questionários. Figura 12 – Segmentos. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ilusao-optica.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. Questionário: qual segmento é maior? ___________________________________________ Figura 138 – Círculos. Fonte: https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdfPeruzzo (2013c, p. 361). Questionário: qual círculo é maior: 1 ou 2? _______________________________________ Figura 14 – Arcos A e B. Fonte: https://segredosdomundo.r7.com/25-ilusoes-de-otica-que-vao-dar-um-no-em-seu- cerebro/. Acesso em: 6 jul. 2023. Questionário: qual arco é maior: A ou B? __________________________________ https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdf ATIVIDADE DE EXTENSÃO Encontro 5 (Óptica) Experimento 11: Dragões Mágicos Materiais utilizados: • A imagem dos dragões impressos. • Tesoura. • Cola. Montagem e procedimentos: • Recorte e dobre os dragões. • Se você tiver montado corretamente, a cabeça do dragão será côncava. • Aponte a câmera do celular para o dragão montado e mexa o celular lentamente. Observe o que acontece. Questionário: 1. O que observamos na câmera ao mexermos lentamente o celular? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Como podemos explicar o fenômeno observado? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 12: Taumatrópio Materiais utilizados: • 1 palito de churrasco. • Cola. • Tesoura. • 1 conjunto de lápis de cor. • Imagens já impressas. Montagem e procedimentos: • Pinte as figuras e recorte nas margens. • Cole um palito de churrasco entre os dois círculos, conforme demonstrado na figura a seguir. • Perceba que as duas imagens devem estar direitas. Figura 15 – Exemplo de Taumatrópio. Fonte: http://gotaagota-quadroaquadro.blogspot.com/2014/02/brinquedos-opticos. Acesso em: 6 jul. 2023. • Gire o palito nas mãos e observe o que ocorre. Questionamento: 1. Descreva o que observou. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Como podemos explicar o fenômeno observado? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ http://gotaagota-quadroaquadro.blogspot.com/2014/02/brinquedos-opticos ATIVIDADE DE EXTENSÃO Encontro 6 (Eletrostática) Experimento 13: O Balão Atrativo Materiais utilizados: • 1 canudo de plástico. • 1 balão. • 1 casaco de lã. • Folhas de papel toalha. Procedimentos: 1º momento: • Encha o balão. • Atrite (esfregue) o balão no cabelo ou na blusa de lã e o aproxime dos pelos do braço e dos cabelos dos colegas. Observe o que acontece e responda à questão 1. 2º momento: • Espalhe um pouco de papel toalha picado sobre uma mesa. • Novamente, atrite o balão e aproxime-o do papel picado. Observe o que acontece e responda à questão 2. 3º momento: • Atrite um canudo com a blusa de lã ou papel toalha e o grude na parede. Responda à questão 3. Questionamento: 1. Descreva o que observou. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Descreva o que observou. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 3. O canudo grudou na parede? Como podemos explicar os fenômenos observados? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 14: Cabo de Guerra Elétrico Materiais utilizados: • 1 lata metálica (de refrigerante). • 2 balões (bexiga). • Fita adesiva para fazer as marcações. • 1 mesa horizontal. Montagem e procedimentos: • Inicialmente, é necessário montar uma quadra para a competição. Para isso, usando a fita adesiva, marque a linha de largada, meça uns 30 cm e marque a linha de chegada, de cada lado da quadra. Figura 16 – Cabo de guerra elétrico. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=Yndkm5VB4I0&t=141s. Acesso em: 6 jul. 2023. • Após, encha os dois balões e coloque a lata deitada sobre a linha de largada. • Agora, dois colegas podem brincar, ao mesmo tempo; basta que eles atritem seus balões no cabelo, ficando cada um em um lado da quadra. • O vencedor é aquele que conseguir trazer a lata para a linha de chegada, sem tocá-la com as mãos, isto é, somente com a ajuda das cargas elétricas. Questionamento: o que faz a lata rolar? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 15: Telepatia do Palito Materiais utilizados: • 2 moedas de R$ 0,50 centavos (aquelas de borda mais larga). • 1 palito de fósforo. • 1 copo descartável. • 1 balão (bexiga). Montagem e procedimentos: • Coloque uma moeda deitada e outra em pé, e um palito de fósforo equilibrado sobre elas. • Ainda, coloque um copo transparente sobre o conjunto, como mostrado na figura a seguir. Figura 179 – Montagem do experimento. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=x6ddQDBrbV8&t=35s. Acesso em: 6 jul. 2023. • Agora, mova o palito, utilizando apenas um balão, sem tirar o copo de cima. Questionamento: explique como o desafio foi realizado. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 16: Gaiola de Faraday Materiais utilizados: • 1 celular (que sintonize estações de rádio e/ou TV). • 1 folha de papel alumínio. • 1 folha de jornal. Montagem e procedimentos: • Conecte o celular à internet e coloque um vídeo no YouTube ou ajuste o celular para tocar uma estação de rádio (ou emissora de TV) que possa ser bem sintonizada. • Em seguida, envolva todo o aparelho com a folha de jornal e observe o que acontece. • Agora, use a folha de papel alumínio e observe o que acontece. Questionamento: 1. Descreva o que aconteceu. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Como podemos explicar o fenômeno observado? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 10 – Imagens para impressão Experimento 9: Disco de Newton (para colorir e recortar) ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 10: Ilusão de Óptica Etapa 1: Etapa 1: ATIVIDADE DE EXTENSÃO Etapa 2: Etapa 2: ATIVIDADE DE EXTENSÃO Etapa 3: (para os grupos recortarem os dois arcos) Etapa 3: (para os grupos recortarem os dois arcos) ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 11: Dragões Mágicos ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 12: Taumatrópio ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO Jogo de encerramento “A Trilha da Física” ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 11 Lista geral de materiais necessários para a realização de todas as atividades • Balões. • Fita adesiva. • Barbante. • Garrafas PET. • Moedas de R$ 0,50. • Vela. • Prato. • Copo. • Canudo plástico. • Lápis de cor. • Folhas A4. • Lata (de refrigerante). • Tesoura. • Cola. • Palitos de churrasco. • Tampa de caneta. • Massinha de modelar. • Impressão dos roteiros de experimentos (opcional) (Anexo 9). • Impressão dos moldes da atividade 1 (opcional) (Anexo 1). • Impressão dos moldes do experimento 9 (disco de Newton) (Anexo 10). • Impressão dos moldes do experimento 10 (ilusões de óptica) (Anexo 10). • Impressão dos moldes do experimento 11 (dragões mágicos) (Anexo 10). • Impressão dos moldesdo experimento 12 (Taumatrópio) (Anexo 10). • Impressão dos moldes do experimento 17 (jogo “A Trilha da Física”) (Anexo 10).todos os materiais deverão ser providenciados pelo acadêmico (Anexo 11). Nos encontros seguintes, serão propostas atividades que contemplem a construção de experimentos com materiais de baixo custo e/ou reutilizáveis, disponibilizando um roteiro orientativo para a construção de cada experimento, assim como a devida orientação para a sua realização, além de uma explicação sobre os conceitos físicos envolvidos. Caberá ao acadêmico conduzir as atividades, auxiliando os grupos ATIVIDADE DE EXTENSÃO conforme a necessidade, além de promover um espaço de discussão sobre as observações e os resultados, pontuando explicações pertinentes e esclarecendo dúvidas, quando surgirem. É sugerida a realização de quatro experimentos relacionados a uma área da Física. Caberá ao acadêmico a seleção da ordem em que serão feitos e a adaptação, conforme disponibilidade de tempo, para a realização. Neste Projeto, consta um roteiro orientativo para cada experimento, o qual poderá ser impresso para ser utilizado com os participantes (Anexo 9), bem como os modelos de materiais para impressão (Anexo 10). As orientações para cada uma das atividades propostas, bem como os modelos sugeridos também são disponibilizados nos anexos, na ordem prevista no cronograma deste Projeto. É importante que o acadêmico se recorde de realizar registros fotográficos durante a realização das atividades, para que sejam compartilhados posteriormente em seu relatório de conclusão do projeto. Após finalizar a realização de todos os encontros, o acadêmico deverá organizar os registros e enviar via Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), para validação. Sugere- se, também, que o relatório das atividades desenvolvidas seja apresentado aos responsáveis pela instituição em que o projeto foi desenvolvido, realizando o encerramento das atividades com um agradecimento pela disponibilidade do espaço e pelo apoio recebido. Público-alvo impactado Pessoas jovens, adultas e idosas em escolarização (atendidas especialmente por escolas de Educação de Jovens e Adultos – EJA) ou institucionalizadas (em casas de repouso, asilos ou abrigos) ou que participem de grupos e associações. Sugestão de locais para que o projeto seja desenvolvido: Educação de Jovens e Adultos (EJA), casa de repouso, asilo, abrigo, associação de igrejas/comunidades/bairros, clube de idosos, ONGs, entre outros. Obs.: acadêmico, este campo apresenta sugestões de locais para que você realize seu projeto de extensão. Ainda é possível realizá-lo em outros locais, desde que observado o público-alvo. Cronograma Dia Ação CH ATIVIDADE DE EXTENSÃO 1 - Leitura do Projeto. - Seleção da instituição concedente, para a realização do projeto. - Contato com a instituição/profissional responsável para execução do projeto. - Identificação das necessidades básicas para iniciar o projeto. 10h 2 - Organização dos materiais necessários para realização das atividades. 10h 3 Encontro 1 (Anexo 1): - Roda de conversa para apresentação (realização da dinâmica de interação). 2h 4 Encontro 2 (Anexo 2): - Experimento 1: Desafio do equilíbrio dos garfos. - Experimento 2: Desafio da moeda no copo. - Experimento 3: Teleférico de Newton. - Experimento 4: O surpreendente copo satélite. 4h 5 Encontro 3 (Anexo 3): - Experimento 5: A água que não cai. - Experimento 6: Garrafa furada. - Experimento 7: Submarino da garrafa. - Experimento 8: A vela que levanta água. 4h 6 Encontro 4 (Anexo 4): - Experimento 9: Disco de Newton. - Experimento 10: Ilusão de óptica. 4h 7 Encontro 5 (Anexo 5): - Experimento 11: Dragões mágicos. - Experimento 12: Taumatrópio. 4h 8 Encontro 6 (Anexo 6): - Experimento 13: O balão atrativo. - Experimento 14: Cabo de guerra elétrico. - Experimento 15: Telepatia do palito. - Experimento 16: Gaiola de Faraday. 4h 9 Encontro 7 (Anexo 7): - Jogo de Encerramento – Trilha da Física. - Celebração, confraternização e fechamento das atividades desenvolvidas. - Coletar depoimentos e registros fotográficos (Anexo 8). - Encerramento e despedida. 4h 10 - Elaboração de Relatório e envio de comprovantes via AVA. - Apresentação das atividades realizadas para a direção da instituição. 4h Total 50h ATIVIDADE DE EXTENSÃO Avaliação da Atividade Extensionista: Qualitativa (item institucional). Informe quais procedimentos/ferramentas serão utilizados para a avaliação da Atividade Extensionista: Questionário (item institucional). Informe a periodicidade da avaliação da Atividade Extensionista: Semestral (item institucional). Referências: BENFÍCA, K. F. G.; PRATES, K. H. G. As contribuições do uso de experimentos no ensino-aprendizado da Física. Revista Brasileira de Desenvolvimento, [s. l.], v. 6, n. 6, p. 33686-33703, 2020. Disponível em: https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BRJD/article/view/11049. Acesso em: 6 jul. 2023. GONÇALVES, R. N. da S.; ANDRADE, J. E. de; OLIVEIRA, R. A. P. A aprendizagem através de experimentos no ensino de Física. Scientia Plena, [s. l.], v. 13, n. 1, p. 1-5, 2017. Disponível em: https://www.scientiaplena.org.br/sp/article/view/3348. Acesso em: 6 jul. 2023. FRIGO, F. Sequência didática para o ensino da física térmica: uma proposta baseada nos princípios da andragogia. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2022. Disponível em: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30879. Acesso em: 6 jul. 2023. KONZEN, A. N.; MENDES, D. F.; SANTOS, R. A. dos. As potencialidades e os desafios do ensino de Física na Educação de Jovens e Adultos. In: IX Congreso Internacional Sobre Formación de Profesores de Ciencias. Anais da Revista Tecné, Episteme y Didaxis: TED, n. Extraordinario, 2021. Disponível em: https://revistas.pedagogica.edu.co/index.php/TED/article/view/15568/10338. Acesso em: 6 jul. 2023. PERUZZO, J. A Física através de experimentos – Eletromagnetismo, Física Moderna e Ciências Espaciais. Irani: Edição do Autor, 2013a. v. III. PERUZZO, J. A Física através de experimentos – Mecânica. Irani: 2013b. v. I. PERUZZO, J. A Física através de experimentos – Termodinâmica, Ondulatória e Óptica. Irani: 2013c. v. II. https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BRJD/article/view/11049 https://www.scientiaplena.org.br/sp/article/view/3348 http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30879 https://revistas.pedagogica.edu.co/index.php/TED/article/view/15568/10338 ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 1 Dinâmica de integração Orientação: iniciar o primeiro encontro com uma breve apresentação pessoal e com informações gerais acerca do projeto de extensão que será realizado. Em seguida, propor a realização de uma dinâmica de integração entre os participantes. Observação: a seguir, são apresentadas cinco sugestões de dinâmicas de integração. Fica a critério do acadêmico, de acordo com o público participante, a seleção de uma ou mais atividades de integração. Também é possível utilizar outras dinâmicas de sua escolha, além das sugeridas. Opção 1: Desenho Descritivo em duplas O grupo deve ser organizado em duplas, colocadas lado a lado. Um participante deve receber papel e caneta para fazer o desenho, enquanto o outro terá uma imagem/figura em mãos. A pessoa que está com a imagem precisará descrevê-la para que o seu colega possa fazer o desenho. Essa descrição não pode revelar o que é a imagem. Observação: foram disponibilizadas algumas imagens como sugestão no final deste anexo, que podem ser impressas, destacadas e guardadas cada uma em um envelope, para que os participantes não consigam vê-las antecipadamente. O acadêmico também pode utilizar outras imagens de sua escolha. Opção 2: Desenho com Instruções Cada participante receberá uma folha em branco e um lápis. O acadêmico deverá descrever uma imagem, enquanto todosdesenham, ao mesmo tempo, cada um em sua folha. Ao final, todos mostram seus desenhos uns aos outros, e o acadêmico mostra a figura original. Observação: a seleção da imagem a ser descrita fica a critério do acadêmico, que pode utilizar alguma das imagens sugeridas na “Opção 1” ou outras. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Exemplo: Desenhando o urso Objetivos: • Treinar e reconhecer a importância de saber ouvir. • Perceber a importância da comunicação bilateral. • Aprimorar a capacidade de comunicação verbal e não verbal. Tempo: aproximadamente 15 minutos. Materiais utilizados: • Folha sulfite. • Lápis. Desenvolvimento: o acadêmico deverá entregar, para cada participante, uma folha sulfite e um lápis e explicar que todos irão executar um desenho de acordo com as instruções descritas. Atenção: não falar que o desenho é de um urso, só falar que farão um desenho. Figura 1 – Desenho com instruções. Fonte: adaptada de https://www.espacoeducar.net/2014/09/atividades-para-educacao-infantil.html?m=1. Acesso em: 6 jul. 2023. Salientar que devem ser obedecidas algumas regras: • As instruções não serão repetidas. • Não serão permitidas perguntas ou comentários. • Cada participante deve fazer o próprio desenho e não pode olhar o desenho do colega do lado. • Todos deverão desenhar de acordo com o que entenderam das instruções. • As instruções não podem ser anotadas. Portanto, devem ser executadas à medida que forem sendo passadas. • É importante incentivar para que os participantes não desistam. Iniciar lendo, pausadamente, cada instrução para o desenho, conforme o texto, a seguir. https://www.espacoeducar.net/2014/09/atividades-para-educacao-infantil.html?m=1 ATIVIDADE DE EXTENSÃO Texto de instrução para a execução do desenho 1. Desenhe um quadrado grande no centro da folha. 2. Acima do quadrado, faça um círculo um pouco menor. 3. Dentro desse círculo, na sua base (embaixo), faça um círculo menor. 4. Ainda, dentro desse círculo, faça um triângulo de ponta-cabeça. 5. Na parte externa do círculo maior, quase no topo, faça dois círculos menores, um de cada lado. 6. Dentro do círculo maior, no topo do círculo menor, faça dois círculos, um de cada lado. 7. Nestes últimos dois círculos, faça outro círculo menor dentro de cada um. 8. Agora, na parte externa do quadrado, faça um círculo em cada um dos cantos, ou seja, quatro círculos. Fechamento da atividade: Quando todos tiverem terminado, o acadêmico solicitará que os participantes mostrem seus desenhos, uns para os outros. Após isso, deve questionar: • Conseguiram acompanhar as instruções até o fim? Ou desistiram? • O que era para ser desenhado? • Por que todos receberam a mesma informação e saíram desenhos tão diferentes? • Quais fatores contribuíram para que não se conseguisse executar a tarefa a contento? • O que poderia ter sido feito para amenizar as dificuldades? • Como se sentiram durante a atividade? Opção 3: O Sorriso Milionário O acadêmico deve distribuir cinco bolinhas de papel para cada participante e mencionar que cada uma delas vale R$ 1.000,00. Em seguida, cada participante deve desafiar um colega, ou seja, eles devem se encarar, olho no olho, sem sorrir. Quem ficar sério por mais tempo vence e leva uma bolinha do adversário como prêmio. O grande vencedor é aquele que tiver mais bolinhas no final da dinâmica. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Observação: pode-se utilizar outros objetos no lugar das bolinhas de papel, como sementes, tampinhas de garrafas, anéis de latinhas etc. Opção 4: História Continuada Sentados em círculo, cada participante receberá uma folha em branco (ou pautada) e 1 lápis ou caneta, e deverá escrever uma frase para iniciar uma história, podendo, também, mencionar qual será o personagem principal. Por exemplo: “Era uma vez uma joaninha chamada Luli, que morava no Jardim dos Girassóis”. Após decorrido o tempo de 1 ou 2 minutos (adequar o tempo conforme o público), deverá passar a folha com a história iniciada para que o colega, à direita, acrescente uma frase continuando a história, e assim por diante, até que cada um receba a folha original. Na sequência, todos devem realizar a leitura das histórias formadas, compartilhando com o grande grupo. O acadêmico, nesta atividade, faz a mediação e o controle do tempo para que cada um elabore as frases de cada história. Opção 5: Desenho Continuado Coletivo Sentados em círculo, cada participante receberá um lápis ou uma caneta e uma folha em branco, na qual irá desenhar, conforme a orientação do acadêmico. A primeira orientação é para que desenhem o contorno de um rosto. Ao findar, os participantes devem passar a folha para o colega da direita, que deverá desenhar um nariz e, novamente, passar a folha para o colega da direita, que deverá desenhar um olho – e assim por diante, até que todos recebam a folha original. Observação: o acadêmico orientará a elaboração do desenho em partes: um olho, outro olho, uma orelha, outra orelha, uma sobrancelha, outra sobrancelha, o cabelo, a boca, o pescoço, a boca, os dentes etc. Se houver muitos participantes, poderá orientar o desenho também do corpo ou de acessórios. Para finalizar, todos mostram as figuras que se formaram, e podem colorir ou desenhar um cenário. A seguir, apresentamos sugestões de imagens para imprimir, caso o acadêmico faça a escolha por realizar a “Opção 1: Desenho descritivo em duplas”. ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 2 Encontro 2 – Mecânica Orientação geral: inicie o encontro explicando que serão realizados experimentos relacionados à área de Mecânica. Cada um dos experimentos sugeridos tem um roteiro anexo, o qual poderá ser impresso para que os experimentos sejam realizados em grupos. Se julgar pertinente, de acordo com as condições e as necessidades dos participantes, o acadêmico poderá realizar os experimentos de forma demonstrativa, fazendo um fechamento com questionamentos e participação de todos. Para concluir cada experimento, após o diálogo e o levantamento de ideias dos participantes, o acadêmico poderá realizar uma explicação teórica acerca dos conceitos envolvidos. Para isso, há uma síntese conceitual em cada experimento, mas o acadêmico poderá utilizar outras referências e fontes de estudo e apresentação ao grupo. Experimento 1: Desafio do Equilíbrio dos Garfos Conceito envolvido: Centro de gravidade (centro de massa) Objetivo do experimento: • Encontrar o centro de gravidade do conjunto. Materiais utilizados: • 1 copo. • 2 garfos. • 1 palito de dente. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=6sTGI5L98rE. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit com os materiais que serão utilizados. Os participantes serão, então, desafiados a colocar os dois garfos em cima do copo usando apenas o palito, sem encostar os garfos no copo. Para isso, determine o tempo de duração, cerca de 10 minutos. Veja, na figura a seguir, como deverá ficar: ATIVIDADE DE EXTENSÃO Figura 2 – Desafio do equilíbrio dos garfos realizado. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=6sTGI5L98rE&t=76s. Acesso em: 6 jul. 2023. Ao término do tempo estabelecido, sugere-se que você auxilie os participantes a realizarem o desafio, caso não tenham conseguido. Após a realização do desafio, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: O centro de gravidade é o local onde se concentra virtualmente toda a massa do objeto. Para que o conjunto fique parado sobre o copo, é necessário que o centro de gravidade esteja localizado abaixo do ponto de apoio. Assim, a média dos centros de gravidade entre os garfos resulta em um centro de gravidade localizado exatamente no ponto de apoio do experimento.Ressalte que esse é o mesmo princípio de funcionamento do pássaro equilibrista e o brinquedo João Teimoso. Figura 3 – Pássaro equilibrista. Fonte: https://fisicaempratica.wordpress.com/2010/09/23/f isica-no-cotidiano/. Acesso em: 6 jul. 2023. Figura 4 – Brinquedo João Teimoso. Fonte: https://www.americanas.com.br/busca/j oao-bobo. Acesso em: 6 jul. 2023. https://fisicaempratica.wordpress.com/2010/09/23/fisica-no-cotidiano/ https://fisicaempratica.wordpress.com/2010/09/23/fisica-no-cotidiano/ https://www.americanas.com.br/busca/joao-bobo https://www.americanas.com.br/busca/joao-bobo ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 2: Desafio da Moeda no Copo Conceito envolvido: Primeira Lei de Newton – Princípio da Inércia. Objetivos do experimento: • Compreender a Primeira Lei de Newton – Princípio da Inércia. Materiais utilizados: • 1 copo. • 1 quadrado de papel cartão (material mais duro). • 1 moeda. Vídeo de Apoio: https://www.youtube.com/watch?v=1B_YGv95F-k. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit com os materiais que serão utilizados. Oriente os participantes a apoiarem o quadrado de papel na boca de um copo. Em seguida, eles devem colocar uma moeda em cima do papel. Desafie os participantes a colocarem a moeda dentro do copo, sem tocarem na moeda. Veja como deverá ficar: Figura 5 – Inércia – moeda no copo. Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. Após a realização do desafio, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: Este experimento ilustra a Primeira Lei de Newton – Princípio da Inércia. Ao puxarmos ou empurrarmos rapidamente o papel, a moeda cairá em linha reta, ATIVIDADE DE EXTENSÃO dentro do copo, devido à inércia da moeda, ou seja, a sua tendência de permanecer em repouso. Isso acontece porque a força resultante é aquela recebida do plano de apoio, que, além de não ter intensidade expressiva, atua durante um período muito pequeno. Por isso, nesse curto intervalo, a moeda mantém-se praticamente em repouso, por inércia. Entretanto, após a puxada, a força da gravidade (peso) faz com que a velocidade da moeda cresça a partir de zero, vencendo sua inércia de repouso e conduzindo-a ao fundo do copo. De acordo com o enunciado da Primeira Lei de Newton: todo corpo continua em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme, a menos que uma força atue sobre ele. Assim, se ele está em repouso, continuará em repouso; se estiver em movimento, continuará se movendo em linha reta e com velocidade constante. Mencione algumas situações para ilustrar. Por exemplo: imagine que estamos em pé em um ônibus em movimento, o qual, de repente, freia bruscamente – o que acontece com o nosso corpo? O nosso corpo vai para a frente, pois tende a manter seu estado de movimento, ou seja, mesmo com o ônibus parando, nós continuamos em movimento. A necessidade do uso de cinto de segurança existe porque, em caso de acidente, nosso corpo continuará se movimentando até que alguma força atue sobre ele e nos faça parar. Experimento 3: Teleférico de Newton Conceito envolvido: Terceira Lei de Newton – Princípio da Ação e Reação. Objetivo do experimento: • Demonstrar a Terceira Lei de Newton – Princípio da Ação e Reação. Materiais utilizados: • 3 metros de barbante. • Fita adesiva. • 1 balão (bexiga). • 1 canudo de plástico. • 1 grampo de roupas. Vídeo de Apoio: https://www.youtube.com/watch?v=NzqaaLNfMRo. Observação: sugere-se que esta atividade seja realizada em uma sala grande ou na área externa, para que haja mais espaço para esticar o barbante. Pode ser realizada de forma demonstrativa ou em pequenos grupos. Montagem e procedimentos: https://www.youtube.com/watch?v=NzqaaLNfMRo ATIVIDADE DE EXTENSÃO Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir o passo a passo: • Passar o barbante pelo canudo. • Prender as extremidades do barbante em dois pontos fixos de ancoragem (a linha deve ficar bem esticada e na horizontal). • Encher o balão com ar e prender com o grampo de roupas no bico do balão, de modo que impeça a saída do ar. • Prender o balão ao canudo, utilizando a fita adesiva. • Soltar o prendedor e observar seu deslocamento. Veja na imagem a seguir, como ficará a montagem: Figura 6 – Teleférico de Newton. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=NzqaaLNfMRo&t=78s. Acesso em: 6 jul. 2023. Após a realização do experimento, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: O experimento “Teleférico de Newton” representa a lei da ação e reação, também conhecida como Terceira Lei de Newton, segundo a qual toda força aplicada produz uma outra força de mesma intensidade, mesma direção e no sentido oposto. Dessa maneira, não podemos aplicar uma força sobre um objeto sem que este exerça uma força oposta sobre nós. Então, uma vez cheio e solto, o ar do balão é liberado e se desloca no sentido contrário ao movimento de saída do ar. Outro exemplo prático dessa lei pode ser facilmente demonstrado com o ato de nos sentarmos em uma cadeira com rodinhas e tentarmos empurrar uma mesa. Ao empurrá-la, a mesa nos empurra de volta, fazendo com que nos afastemos dela. É a terceira lei de Newton em ação. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 4: O Surpreendente Copo Satélite Conceito envolvido: força centrípeta. Objetivo do experimento: • Realizar um looping e explicar as condições em que ele ocorre. Materiais utilizados: • 1 pedaço de madeira ou plástico em forma de disco (CD também serve). • 3 pedaços de fio de náilon (ou qualquer barbante forte). • 1 copo plástico. • Água. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=k0X08cAj0fI&t=154s. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit com os materiais que serão utilizados. Após, deve- se orientá-los a amarrarem os três fios no disco, de maneira equidistante uns dos outros, como mostra a figura a seguir: Figura 7 – Copo no disco. Fonte: https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdfPeruzzo (2013b, p.115). Coloque um pouco de água no copo e posicione-o no centro do disco. Desafie os participantes a realizarem um looping, não deixando o copo cair do disco (e sem derramar a água que está dentro do copo) quando estiver no ponto mais alto da trajetória. Oriente os participantes que comecem a oscilar o conjunto em um plano vertical de maneira a aumentar a amplitude aos poucos, até chegar ao momento em que se realiza uma volta completa. Após a realização do desafio, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdf ATIVIDADE DE EXTENSÃO Explicação teórica: Quando começamos a girar, a tendência é que o copo escape pela tangente e saia voando. Por que isso não acontece? O copo descreve uma trajetória circular com uma velocidade, que é tangente a sua trajetória, e a chamada força centrípeta é o que permite que este copo se mantenha no movimento circular, que altera a direção da velocidade do copo e, além disso, aponta sempre para o centro. Veja a representação na figura a seguir: Figura 8 – Força centrípeta no movimento circular. Fonte: https://www.institutoclaro.org.br/educacao/para-aprender/roteiros-de-estudo/estudar-em- casa-o-que-e-o-movimento-circular-uniforme/. Acesso em: 6 jul. 2023. O experimento é chamado de copo satélite, porque este é o princípio que mantém os satélites em órbita da Terra. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Anexo 3 Encontro 3 – Hidrostática Orientação geral: inicialmente, explique que serão realizados experimentos relacionados à área de hidrostática. Cada um dos experimentos sugeridos tem um roteiro anexo, o qual poderá ser impressopara que os experimentos sejam realizados em grupos. Se julgar pertinente, de acordo com as condições e as necessidades dos participantes, o acadêmico poderá realizar os experimentos de forma demonstrativa, fazendo um fechamento com questionamentos e participação de todos. Para concluir cada experimento, após o diálogo e o levantamento de ideias dos participantes, o acadêmico poderá realizar uma explicação teórica acerca dos conceitos envolvidos. Para isso, há uma síntese conceitual em cada experimento, mas o acadêmico poderá utilizar outras referências e fontes para estudo e apresentação ao grupo. Experimento 5: A água que não Cai Conceito envolvido: pressão atmosférica. Objetivo do experimento: • Verificar que a água não sai do copo, quando este é posto com a boca para baixo. Materiais utilizados: • 1 copo. • 1 quadrado de papel sulfite (também pode usar uma carta de baralho, a tampa de um pote de margarina ou algo semelhante). • Água. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=xcZIAspxg38. Montagem e procedimentos: Com os materiais em mãos, oriente os participantes a colocarem água no copo (meio copo ou até a borda) e sobre ele o quadrado de papel, de modo que o papel grude nas bordas do copo. Oriente para que entre o papel e a água não fique nenhuma bolha de ar. Desafie os participantes para que firmem o papel com a palma da mão e virem o copo de boca para baixo, com a mão segurando o papel. Após, retirem, vagarosamente, a mão de baixo do papel e observem que a água, contida no copo, não cai. O esquema do procedimento está representado na figura a seguir. https://www.youtube.com/watch?v=xcZIAspxg38 ATIVIDADE DE EXTENSÃO Figura 9 – Representação do experimento. Fonte: https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdfPeruzzo (2013b, p. 238). Se, por algum motivo, o experimento não ocorrer conforme o esperado, ajude o participante a realizar a atividade novamente, até que se obtenha êxito. Em seguida, realize a explicação teórica. Explicação teórica: O interessante desse experimento é que o papel não cai quando o copo é virado e acaba segurando a água dentro do copo. Isso é causado devido à atuação da pressão atmosférica em todas as direções, o que faz com que a água não caia. Pressão atmosférica é a pressão que a atmosfera exerce sobre a superfície da Terra. Essa pressão se deve ao fato de a atmosfera ser composta por uma mistura de gases, os quais formam o ar que sofre a ação do campo gravitacional terrestre e, assim, exerce pressão em todos os corpos na superfície da Terra. Normalmente, não se sente a pressão atmosférica, porque ela se aplica igualmente em todos os pontos do corpo, porém seu valor varia de acordo com as condições do tempo e a altitude. A pressão sobre o papel, na parte interna do copo, é a pressão da coluna de água. A pressão que atua na parte externa do papel é a pressão atmosférica, sendo maior que a pressão da água dentro do copo. Dessa forma, estabelece- se uma diferença de pressão, que gera forças distribuídas sobre a área do papel, as quais atuam de fora para dentro do copo. Essas forças empurram o papel para dentro do copo e impedem a sua queda e a saída da água. O papel funciona como uma espécie de película de apoio para a atuação da pressão atmosférica. Experimento 6: Garrafa Furada Conceitos: pressão e escoamento. Objetivo do experimento: • Verificar a influência da pressão no escoamento de líquidos. https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdf ATIVIDADE DE EXTENSÃO Sugestão: realize este experimento como demonstrativo. Para isso, leve os materiais já preparados (garrafa com a tampa furada e os outros furos já feitos), e surpreenda os participantes com a saída da água pelo orifício sem mencionar antecipadamente que existe um furo na tampa. Questione-os sobre o que está ocorrendo. Materiais utilizados: • 3 garrafas PET. • 1 prego (pode ser qualquer outra coisa com uma ponta fina). • Água. • Bacia para coletar água (ou realizar o experimento em espaço aberto, em um local que possa ser molhado). Montagem e procedimentos: Etapa 1: • Inicialmente, é necessário fazer um furo em uma garrafa, conforme demonstrado na figura a seguir. Figura 10 – Demonstração do experimento. Fonte: Peruzzo (2013b, p. 29). • Ainda, faça um furo na tampa, para os participantes não perceberem a entrada de ar pela tampa da garrafa. • Com a garrafa já preparada, coloque água (mas não há a necessidade de enchê-la totalmente). • Em seguida, o gargalo da garrafa deve ser fechado e o furo tampado com o dedo. Nesse momento, será possível perceber que a água não irá escoar. • De modo surpreendente, tire o dedo e observe a água escoar pelo furo inferior da garrafa. Logo, tampe o furo da tampa com o dedo, a água para de escoar. • Questione: o que está acontecendo? Por que escoa e agora parou? É mágica? ATIVIDADE DE EXTENSÃO Depois de os participantes terem exposto suas hipóteses, revele sobre o furo na tampa e siga para as próximas etapas. Etapa 2: • Agora, utilizando outra garrafa, sem furo na tampa, faça dois furos no mesmo nível, como demonstrado na figura a seguir. Figura 11 – Garrafa com dois orifícios no mesmo nível. Fonte: http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo2B/Hidraulica/pressao2.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. • Coloque água na garrafa (mas não há a necessidade de enchê-la totalmente). • Feche-a com a tampa. • Abra a tampa e observe a água escoar pelos dois furos e, ao tampar, a água para de escoar. • Questione aos participantes sobre o que eles estão observando. Etapa 3: • Utilizando outra garrafa, sem furo na tampa, faça dois furos desnivelados, conforme demonstrado na figura a seguir. Figura 12 – Garrafa com dois orifícios desnivelados. Fonte: http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo2B/Hidraulica/pressao2.htm . Acesso em: 6 jul. 2023. ATIVIDADE DE EXTENSÃO • Coloque água na garrafa (mas não há a necessidade de enchê-la totalmente). • Feche-a com a tampa. • Abra a tampa e observe que a água jorra apenas pelo orifício inferior e, ao tampar, a água para de escoar. • Questione aos participantes sobre o que eles estão observando: por que, no caso anterior, a água sai pelos dois furos e, neste experimento, apenas pelo furo inferior? Depois, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: Etapa 1: pressão atmosférica é a pressão que a atmosfera exerce sobre a superfície da Terra. Essa pressão se deve ao fato de a atmosfera ser composta por uma mistura de gases, os quais formam o ar que sofre a ação do campo gravitacional terrestre e, assim, exerce pressão em todos os corpos na superfície da Terra. Normalmente, não se sente a pressão atmosférica, porque ela se aplica igualmente em todos os pontos do corpo, porém seu valor varia de acordo com as condições do tempo e a altitude. Desse modo, ao retirar o dedo do furo feito na tampa da garrafa, a pressão atmosférica passa, simultaneamente, a empurrar a água para baixo, através desse furo e, assim, empurra a água para dentro dos orifícios e escoa. Quando a garrafa é fechada, a água para de escoar, porque a pressão interna é menor e não consegue vencer a pressão que o ar exerce (pressão atmosférica) de fora para dentro. Etapa 2: quando os dois orifícios estão no mesmo nível e a boca da garrafa completamente fechada, a água não escoa, porque a pressão interna é menor e não consegue vencer a pressão que o ar exerce (pressão atmosférica) de fora para dentro. Retirando-se a tampa da garrafa, a pressão atmosférica passa, simultaneamente, a empurrar a água para baixo, através da boca da garrafa, e empurra a água para dentro dos orifícios e escoa.Etapa 3: com os orifícios desnivelados, mesmo com a boca da garrafa totalmente fechada, a água jorra apenas pelo orifício inferior. Isso acontece porque a pressão atmosférica, que atua no orifício superior, se transmite a todos os pontos do líquido e, assim, a situação torna-se semelhante ao caso anterior. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 7: Submarino na Garrafa Conceitos: Princípio de Pascal; Princípio de Arquimedes. Objetivo do experimento: • Demonstrar o princípio de funcionamento de um submarino. Materiais utilizados: • 1 garrafa PET transparente (2L). • 1 tampa de caneta sem furos nas laterais e na parte de cima. • Massa de modelar. • Água. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=R6XCLdEEj0c. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir o passo a passo: • Faça uma bola de massinha. • Prenda a bola de massinha na parte de baixo da tampa de caneta. • Se a tampa tiver furo na parte de cima, basta tampar a ponta com massinha, de um jeito que não deixe a água entrar. • Para saber se a tampa de caneta está correta, coloque-a dentro de um copo d'água (a tampa deverá ficar flutuando na posição vertical; se for preciso, tire ou coloque mais massinha). • Encha a garrafa com água. • Coloque a tampa dentro da garrafa com água. • Feche bem a garrafa com a tampa. Ao pressionar a garrafa, perceba que a tampa afunda e, ao soltá-la, a tampa sobe. Veja, na figura a seguir, como deverá ficar. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Figura 13 – Demonstração do submarino na garrafa. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=R6XCLdEEj0c&t=130s. Acesso em: 6 jul. 2023. Após a realização do experimento, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: Quando se aperta a garrafa, ocorre um aumento de pressão no líquido, fazendo com que entre um pouco mais de água na tampa de caneta, comprimindo o ar, ficando, assim, mais pesada e afundando, pois o peso da tampa de caneta se torna maior que o empuxo que a água exerce sobre ela. De acordo com princípio de Pascal, a pressão aplicada sobre um fluido em equilíbrio estático é distribuída igualmente e sem perdas para todas as suas partes, inclusive para as paredes do recipiente em que está contido. Empuxo é a força exercida pelos fluidos em corpos submersos, total ou parcialmente. Também conhecido como Princípio de Arquimedes. Ao soltar a garrafa (desapertá-la), a pressão da água diminui, e o ar contido na tampa se expande, tornando-se mais leve, o que faz com que a tampa suba. Um submarino funciona de maneira semelhante: a massinha é como se fosse o corpo (tanque) especial que os submarinos têm. Ao encher o tanque de água, o submarino afunda. Ao esvaziar o tanque, o submarino sobe. Experimento 8: A Vela que Levanta a Água Conceitos: pressão atmosférica. Objetivo do experimento: ATIVIDADE DE EXTENSÃO • Demonstrar os efeitos com a variação da pressão atmosférica. Materiais utilizados: • Um prato fundo. • Uma vela. • Água. • Corante (item opcional, mas que facilita a visualização do efeito). • Fósforo ou isqueiro. • Recipiente de vidro (preferencialmente uma garrafa ou um copo). Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=c9utVkLBN9w. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir o passo a passo: • Primeiramente, cole a vela no centro do prato e deposite a água com corante no fundo do prato. • Depois, basta acender a vela e colocar o copo de vidro sobre ela, como mostrado na figura a seguir. Figura 14 – Montagem do experimento. Fonte: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/arquivos/File/atividades_experimentais/19experiencia_vela.pdf. Acesso em: 6 jul. 2023. Oriente os participantes a observarem o que acontece. Eles perceberão que a água começa a entrar no copo, ao mesmo tempo que a chama da vela vai diminuindo, até que se apague totalmente. Quando isso acontece, a água para de subir no copo. Após a realização do experimento, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: Ao colocar o copo por cima da vela, o recipiente fica preenchido de ar quente e, devido à diminuição do gás oxigênio, a chama vai se apagando, diminuindo a temperatura do ar de dentro do copo. Essa diminuição de temperatura faz com que a pressão de dentro do copo também diminua, tornando-a menor que a ATIVIDADE DE EXTENSÃO pressão atmosférica, fazendo com que a água suba a uma certa altura em que ambas as pressões sejam iguais. ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 4 Encontro 4 – Óptica Orientação geral: inicie o encontro explicando que serão realizados experimentos relacionados à área óptica. Cada um dos experimentos sugeridos tem um roteiro anexo, o qual poderá ser impresso para que os experimentos sejam realizados em grupos. Se julgar pertinente, de acordo com as condições e as necessidades dos participantes, o acadêmico poderá realizar os experimentos de forma demonstrativa, fazendo um fechamento com questionamentos e participação de todos. Para concluir cada experimento, após o diálogo e o levantamento de ideias dos participantes, o acadêmico poderá fazer uma explicação teórica acerca dos conceitos envolvidos. Para isso, há uma síntese conceitual em cada experimento, mas o acadêmico poderá utilizar outras referências e fontes de estudo e apresentação ao grupo. Experimento 9: Disco de Newton Conceito: composição da luz branca. Objetivo: • Verificar que a luz branca é proveniente da soma de todas as cores. Materiais utilizados: • 1 disco de papelão. • 1 disco de papel branco (mesmo diâmetro que o disco de papelão). • 1 conjunto de lápis de cor. • 1 régua. • Cola. • Barbante. • Tesoura. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=LlKeTEzYrjo&t=59s. Observação: há um modelo do disco de Newton para imprimir e colorir no Anexo 10. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir o passo a passo. Com a régua, reparta o disco de papel em sete setores iguais e pinte cada um deles com as cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta (não precisa ser nessa sequência). Cole o disco de papel no disco de papelão, https://www.youtube.com/watch?v=LlKeTEzYrjo&t=59s ATIVIDADE DE EXTENSÃO para que ele fique firme. Esse disco é conhecido como disco de Newton e está representado na figura a seguir. Figura 15 – Disco de Newton. Fonte: Peruzzo (2013c, p. 341). Após, faça dois furos no disco (próximos ao seu centro e simétricos) e passe um barbante por eles. Torcendo e esticando o barbante, consegue-se imprimir rotação ao disco, como mostrado na figura a seguir. Colocando o disco para girar, é possível observar um tom de branco. Figura 162 – Esquema para girar o disco de Newton. Fonte: Peruzzo (2013c, p. 341). Após a realização do desafio, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: O disco de Newton é um dispositivo utilizado para demonstrar a composição de cores e tem esse nome devido ao fato de ter sido Isaac Newton o responsável pela descoberta de que a luz branca do sol é composta pelas cores do arco-íris. Este experimento é um método simples de mostrar que a cor branca é composta por diversas cores. O disco em rotação torna-se branco devido ao fato de que nossos olhos, ao serem sensibilizados pela luz proveniente de um determinado objeto, conservam essa imagem durante cerca de 0,15 segundos. Quando ocorre a superposição de duas ou mais imagens em um intervalo igual ou menor que o tempo comentado, tem-se a sensação de continuidade. ATIVIDADE DE EXTENSÃO O próprio Newton propôs o disco dividido emsete partes, cujas áreas correspondem proporcionalmente às cores do arco-íris. Ao girar o disco, ele não se torna totalmente branco, pois ele não consegue reproduzir todas as cores do arco-íris. Na verdade, é incorreto dizer que o arco-íris tem sete cores, pois as faixas coloridas não estão separadas umas das outras – o que realmente existe é uma continuidade de cores no arco-íris. Experimento 10: Ilusão de Óptica Conceito: ilusão de óptica. Objetivo: • Observar e compreender sobre ilusões de óptica. Materiais utilizados: • Imagens impressas das figuras a seguir. • 1 régua. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=A47hcytYPzk. Montagem e procedimentos: Caso 1: Forneça uma imagem para cada grupo ou participante. Veja, no Anexo 10, o material pronto para impressão. Oriente a observarem os segmentos A-B e C-D. Após, questione: qual deles é maior? (A princípio parece que é o C-D.) Figura 17 – Segmentos. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ilusao-optica.htm. Acesso em: 6 jul. 2023. Caso 2: Na sequência, forneça a imagem a seguir, para cada grupo ou participante. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Figura 183 – Círculos. Fonte: https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdfPeruzzo (2013c, p. 361). Oriente os participantes a observarem os círculos do meio (círculos 1 e 2). Após questione: qual deles é maior? (Possivelmente, os participantes responderão que parece ser o 1.) Caso 3: Forneça os arcos A e B, já recortados. Figura 194 – Arcos A e B. Fonte: https://segredosdomundo.r7.com/25-ilusoes-de-otica-que-vao-dar-um-no-em-seu- cerebro/. Acesso em: 6 jul. 2023. Questione: qual deles é maior? (Possivelmente responderão que o B é o maior.) Na sequência, peça para que invertam, isto é, coloquem o arco B sobre o A (agora, terão a impressão de que o A é maior). Por fim, oriente que coloquem um arco sobre o outro (irão constatar que os dois são do mesmo tamanho). Após a realização da atividade, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. https://professorarnon.com/medias/documents/280220204316.pdf ATIVIDADE DE EXTENSÃO Explicação teórica: Caso 1: Damos o nome de ilusão de óptica às ilusões que enganam o nosso sistema visual. A ilusão faz com que enxerguemos qualquer coisa que não esteja presente ou enxerguemos imagens de forma errada. A imagem de um objeto, transmitida pela visão ao cérebro, é decodificada e interpretada. Entretanto, em determinadas condições, essa interpretação pode ser errônea, pois temos certa dificuldade em comparar ângulos, comprimentos e distâncias. A essa interpretação errônea do que vemos, damos o nome de ilusão de óptica. Olhando para os dois segmentos de reta da figura, à primeira vista, poderíamos concluir (erroneamente) que eles possuem comprimentos diferentes. Entretanto, com o auxílio de uma régua, percebemos que eles são do mesmo tamanho. Sugere-se que os participantes confiram com a régua. Caso 2: Olhando os desenhos, tem-se a impressão de que o círculo 1 é maior que o círculo 2. Isso ocorre devido aos comparativos que o cérebro faz com os círculos da redondeza, já que o círculo 1 está rodeado por círculos menores que ele, e o círculo 2 está rodeado por círculos maiores. Sugere-se que os participantes confiram com a régua. Caso 3: A ilusão de óptica acontece porque tomamos, como referência, o início do arco, ou seja, nosso olho começa e ver essa primeira parte e depois vai descendo para o restante. Assim, em relação ao arco que fica em cima, o arco de baixo termina depois, dando a impressão de que é maior, sendo que os dois são exatamente do mesmo tamanho. ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 5 Encontro 5 – Óptica Orientação geral: inicie o encontro explicando que serão realizados experimentos relacionados à área óptica. Cada um dos experimentos sugeridos tem um roteiro anexo, o qual poderá ser impresso para que os experimentos sejam realizados em grupos. Se julgar pertinente, de acordo com as condições e as necessidades dos participantes, o acadêmico poderá realizar os experimentos de forma demonstrativa, fazendo um fechamento com questionamentos e participação de todos. Para concluir cada experimento, após o diálogo e o levantamento de ideias dos participantes, o acadêmico poderá fazer uma explicação teórica acerca dos conceitos envolvidos. Para isso, há uma síntese conceitual em cada experimento, mas o acadêmico poderá utilizar outras referências e fontes de estudo e apresentação ao grupo. Experimento 11: Dragões Mágicos Conceito: ilusão de óptica. Objetivo: • Observar e compreender sobre ilusões de óptica. Materiais utilizados: • A imagem dos dragões impressos (ver Anexo 10). • Tesoura. • Cola. Vídeos de apoio: Como dobrar: https://www.youtube.com/watch?v=f_NcUYSrjm8&t=51s. https://www.youtube.com/watch?v=oWnE6-KjRcw. Montagem e procedimentos: Recorte e dobre um dragão e o leve pronto para o encontro. Se preferir, e tiver tempo disponível, permita que os participantes recortem e dobrem os próprios dragões. Se tiver montado corretamente, a cabeça do dragão será côncava. Oriente os participantes a apontarem a câmera do celular para os dragões e movimentarem lentamente o celular. Isso fará parecer que a cabeça dos dragões está em movimento, seguindo-os enquanto os participantes movem o celular. https://www.youtube.com/watch?v=f_NcUYSrjm8&t=51s https://www.youtube.com/watch?v=oWnE6-KjRcw ATIVIDADE DE EXTENSÃO Explicação teórica: Os dragões possuem um princípio de objetos côncavos, que provocam uma imagem convexa no observador. Na construção, os olhos do dragão são os pontos mais próximos do observador, enquanto a boca e narinas, são os pontos mais distantes. Quando o observador se move lateralmente, a cabeça do dragão parece se mover igualmente, acompanhando o observador. Experimento 12: Taumatrópio Conceito: persistência retiniana. Objetivo: • Construir um Taumatrópio. Materiais utilizados: • 1 palito de churrasco. • Cola. • Tesoura. • 1 conjunto de lápis de cor. • Imagens já impressas (ver Anexo 10). Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=7iUOYKYMXZo. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir o passo a passo: • Recorte e pinte as imagens. • Cole um palito de churrasco entre as duas imagens. Conforme demonstrado na figura a seguir, as duas imagens devem estar direitas. Figura 20 – Exemplo de Taumatrópio. https://www.youtube.com/watch?v=7iUOYKYMXZo ATIVIDADE DE EXTENSÃO Fonte: http://gotaagota-quadroaquadro.blogspot.com/2014/02/. Acesso em: 6 jul. 2023. • Girar o palito nas mãos e observar o que ocorre. Após a realização da atividade, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: O Taumatrópio consiste em um disco com uma imagem diferente em cada lado e, ao girar o disco, as imagens se combinam criando a ilusão de ser apenas uma única imagem. Por exemplo, o desenho de um pássaro em um lado e o de um galho, no outro, ao girar, temos a impressão de que o pássaro está sobre o galho. O Taumatrópio é um brinquedo óptico que aproveita o efeito da persistência retiniana, que designa o fenômeno ou a ilusão provocada quando um objeto visto pelo olho humano persiste na retina por uma fração de segundo após a sua percepção. Seu surgimento marca o início do desenvolvimento da animação. Foi um brinquedo muito popular na época do reinado da rainha Vitória, no Reino Unido, em meados do século XIX. Em 1824, o físico Peter Mark Roget apresentou um artigo sobre o assunto à Sociedade Real de Londres. Em 1827, o médico John Ayrton Paris publicou um livro descrevendo o instrumento.ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 6 Encontro 6 – Eletrostática Orientação geral: inicie o encontro explicando que serão realizados experimentos relacionados à área de eletrostática. Cada um dos experimentos sugeridos tem um roteiro anexo, o qual poderá ser impresso para que os experimentos sejam realizados em grupos. Se julgar pertinente, de acordo com as condições e as necessidades dos participantes, o acadêmico poderá realizar os experimentos de forma demonstrativa, fazendo um fechamento com questionamentos e participação de todos. Para concluir cada experimento, após o diálogo e o levantamento de ideias dos participantes, o acadêmico poderá realizar uma explicação teórica acerca dos conceitos envolvidos. Para isso, há uma síntese conceitual em cada experimento, mas o acadêmico poderá utilizar outras referências e fontes de estudo e apresentação ao grupo. Experimento 13: O Balão Atrativo Conceitos: eletrização por atrito e indução; atração e repulsão de cargas elétricas. Objetivo: mostrar e estudar o processo de eletrização por atrito. Materiais utilizados: • 1 canudo de plástico. • 1 balão (bexiga). • 1 casaco de lã. • Folhas de papel toalha. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=AtvQgPaaiMQ. Procedimentos: sugere-se que este experimento seja realizado de forma interativa com os participantes – o acadêmico poderá indicar as ações e acompanhar. 1º momento: inicialmente, oriente os participantes a encherem o balão. Após, eles devem atritar (esfregar) o balão no cabelo ou na blusa de lã e aproximá-lo dos pelos do braço e dos cabelos dos outros colegas, para sentirem os efeitos da eletricidade estática – o balão eletrizado irá atrair os pelos e os cabelos. É importante ressaltar que, para conseguir uma boa eletrização, o balão e os cabelos devem estar limpos e secos. https://www.youtube.com/watch?v=AtvQgPaaiMQ ATIVIDADE DE EXTENSÃO 2º momento: espalhe um pouco de papel toalha picado sobre uma mesa. Novamente, oriente os participantes a atritarem o balão, aproximando-o do papel picado. Nesse momento, os pedacinhos de papel são atraídos para o balão. 3º momento: atrite um canudo com a blusa de lã ou papel toalha e o grude na parede. Após, desafie os participantes a também grudarem o canudo e o balão. 4º momento: questione: qual o motivo do fenômeno observado? Questione se é mágica. 5º momento: explicação teórica. Explicação teórica: Inicialmente, comente que se trata de fenômenos elétricos. Os fenômenos da natureza elétrica são conhecidos há séculos. O termo eletricidade se origina da palavra elektron, nome grego do âmbar. A História da eletricidade tem seu início no século VI a.C., na Grécia Antiga, quando o filósofo Thales de Mileto, após descobrir uma resina vegetal fóssil petrificada, chamada âmbar, esfregou-a com pele e lã de animais e, então, pôde observar seu poder de atrair objetos leves como palhas, fragmentos de madeira e penas. Com base nisso, concluiu-se que, quando dois corpos de natureza diferentes são atritados, eles podem ficar eletrizados. Eletrizar um corpo é dotá-lo de eletricidade. Isso significa que a explicação desse processo depende da compreensão da estrutura elementar da matéria. A ideia de átomo, como constituinte elementar da matéria, tornou-se devidamente aceita desde o início do século XX e, com ela, a convenção de que a eletricidade é uma propriedade de partículas elementares que compõem o átomo. A estrutura do átomo é formada pelo núcleo, que é constituído por duas partículas (prótons e nêutrons) e pela eletrosfera (que detém os elétrons). Prótons têm carga elétrica positiva. Nêutrons têm carga neutra. Elétrons têm carga elétrica negativa. Então, o processo de eletrização de um corpo é semelhante ao de um átomo. Um átomo neutro tem o número de prótons igual ao número de elétrons. Entretanto, um átomo pode perder ou ganhar elétrons, então, dizemos que ele fica eletrizado. Eletrizado positivamente, quando perde elétrons, e negativamente, quando recebe elétrons. Portanto, eletrização é um processo pelo qual transformamos um corpo neutro em um corpo eletrizado, retirando ou cedendo elétrons a um corpo neutro. Então, os fenômenos observados surgem em decorrência da força de atração ou repulsão que as cargas elétricas exercem umas sobre as outras. Cargas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Quando o balão e o cabelo são atritados, ficam eletrizados e exercem uma força de atração sobre um objeto neutro. Questione: como saberemos se o corpo ficará eletrizado negativamente ou positivamente? Existe uma tabela, denominada de série triboelétrica, que relaciona materiais que recebem ou perdem elétrons quando atritados uns com outros. A partir dessa tabela, sabemos que, ao atritarmos um balão com os cabelos, ele se eletrizará negativamente, adquirindo a propriedade de atrair outros materiais e grudando na parede, pois a carga negativa atrai as cargas positivas da parede. Experimento 14: Cabo de Guerra Elétrico Conceitos: eletrização por atrito e indução; atração e repulsão de cargas elétricas. Objetivo do experimento: • Fazer a lata rolar pela atração com a eletricidade estática. Materiais utilizados: • 1 lata metálica (de refrigerante). • 2 balões (bexiga). • Fita adesiva para fazer as marcações. • 1 mesa horizontal. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=Yndkm5VB4I0&t=163s. Observação: se houver mesas e espaço, poderá orientar que cada grupo formado construa a sua quadra. Caso não haja, sugere-se que monte antecipadamente as quadras e organize a competição, de forma que seja feito um revezamento entre os participantes. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir as instruções: • Inicialmente, é necessário montar uma quadra para a competição. Para isso, usando a fita adesiva, marque a linha de largada – meça uns 30 cm e marque a linha de chegada, de cada lado da quadra. Confira a representação na figura a seguir. https://www.youtube.com/watch?v=Yndkm5VB4I0&t=163s ATIVIDADE DE EXTENSÃO Figura 21 – Cabo de guerra elétrico. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=Yndkm5VB4I0&t=141s. Acesso em: 6 jul. 2023. • Após, encha os dois balões, coloque a lata deitada sobre a linha de largada. • Agora, dois colegas podem brincar ao mesmo tempo. Para isso, basta que os dois atritem seus balões no cabelo, ficando cada um em um lado da quadra, aproximando, vagarosamente, os balões da lata. Com isso, verifica-se quem será o vencedor do cabo de guerra eletrostático. O vencedor é aquele que conseguir trazer a lata para a linha de chegada, sem tocá-la com as mãos, isto é, somente com a ajuda das cargas elétricas. Após finalizada a competição, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: Ao ser atritado, o balão recebe alguns elétrons do cabelo e, dessa forma, fica negativamente carregado. Esse desequilíbrio de carga elétrica é a energia estática – lembrando que, quanto mais seco o ar, mais eletricidade estática teremos. Quando o balão eletrizado negativamente é colocado próximo à lata, que está neutra, ele atrai as cargas positivas da lata, fazendo ela rolar. Levante outros questionamentos, por exemplo: quem já levou um choque na maçaneta do carro? Em que época do ano isso mais acontece? ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 15: Telepatia do Palito Conceito: eletrização por atrito e indução; atração e repulsão de cargas elétricas. Objetivo: mover o palito de fósforo apenas com energia estática. Materiais utilizados: • 2 moedas de R$ 0,50 centavos (aquelas de borda mais larga). • 1 palito de fósforo. • 1 copo descartável transparente. • 1 balão (bexiga). Vídeode apoio: https://www.youtube.com/watch?v=x6ddQDBrbV8. Montagem e procedimentos: Cada grupo receberá um kit de materiais e deverá seguir as instruções: • Coloque uma moeda deitada e outra em pé, e um palito de fósforo equilibrando sobre elas. Ainda, coloque um copo descartável transparente sobre o conjunto, como mostrado na figura a seguir. Figura 225 – Montagem do experimento. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=x6ddQDBrbV8&t=35s. Acesso em: 6 jul. 2023. Desafie os participantes a moverem o palito, utilizando apenas um balão, sem tirar o copo de cima. Espera-se que os participantes percebam que basta atritar o balão no cabelo ou na blusa de lã e aproximá-lo do palito, para que a interação eletrostática faça o palito se movimentar. Explicação teórica: O princípio é o mesmo do experimento “Cabo de Guerra Elétrico”. Ao ser atritado, o balão recebe alguns elétrons do cabelo e, dessa forma, ele fica negativamente carregado. Quando é aproximado do palito, que está neutro, o balão irá atrair suas cargas positivas, fazendo o palito se mover. ATIVIDADE DE EXTENSÃO Experimento 16: Gaiola de Faraday Conceito: blindagem eletrostática. Objetivo: construir e analisar o funcionamento de uma gaiola de Faraday. Materiais utilizados: • 1 celular (que sintonize estações de rádio e/ou TV). • 1 folha de papel alumínio. • 1 folha de jornal. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=XgzMViteFaY. Montagem e procedimentos: • Conecte o celular à internet e coloque um vídeo no YouTube ou ajuste o celular para tocar uma estação de rádio (ou emissora de TV) – outra opção é fazer uma chamada telefônica ou via Wi-Fi. • Em seguida, envolva todo o aparelho com a folha de jornal e perceba que nada ocorre. Agora use a folha de papel alumínio e observe que o celular pausa o vídeo ou deixa de sintonizar a estação de rádio. • Após a realização do experimento, faça a explicação teórica e permita que os participantes levantem questionamentos. Explicação teórica: O papel alumínio forma uma blindagem eletrostática, também conhecida como gaiola de Faraday, que impede que as ondas eletromagnéticas sejam captadas pelo celular em seu interior. Em 1836, Faraday demonstrou, experimentalmente, que o campo elétrico no interior de um condutor eletrizado é nulo. Para isso, ele construiu uma grande caixa usando telas metálicas condutoras e isolou-a da terra. No experimento, Faraday entrou na caixa, levando consigo vários dispositivos de detecção de campos elétricos, e mandou que seus assistentes a eletrizassem intensamente. Os equipamentos não detectaram nenhum campo elétrico no interior da caixa, e Faraday não sentiu nada. Por isso, essa caixa recebeu no nome de gaiola de Faraday. Estando o celular envolvido com papel alumínio, este comporta-se com um condutor elétrico fechado e oco, cujo campo elétrico, no seu interior, é nulo. Quando a onda eletromagnética, constituída por campos elétricos e magnéticos, incide na superfície metálica, ela perde o campo elétrico e a onda deixa de se propagar, já que o campo elétrico gera o campo magnético e este gera o campo elétrico. Questione aos participantes: alguém já pegou o elevador enquanto falava no celular e, ao entrar, percebeu que o sinal caiu? https://www.youtube.com/watch?v=XgzMViteFaY ATIVIDADE DE EXTENSÃO Um automóvel, com uma estrutura metálica fechada, comporta-se como uma gaiola de Faraday. Por isso, é necessária uma antena externa para que os rádios funcionem em seu interior. Ainda, você pode levantar a seguinte situação: é seguro ficar dentro de um carro durante a queda de um raio? Assim como no caso de aviões, a carroceria metálica dos automóveis funciona como uma gaiola da Faraday, fazendo com que os raios passem pelo exterior da carroceria até o solo, sem prejudicar o motorista e os passageiros. ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 7 Encontro 7: Jogo “Trilha da Física” Orientação geral: o acadêmico deverá imprimir o modelo de tabuleiro e das cartas (Anexo 10). Se necessário, pode imprimir e montar também o dado e os pinos, ou pode utilizar dados já prontos. A quantidade de tabuleiros e cartas deve ser proporcional ao número de participantes, que irão jogar em grupos de até quatro pessoas. No momento do jogo, o acadêmico organiza os grupos, distribui os materiais, explica as regras e permite que os participantes joguem, acompanhando, quando necessário. Por fim, sugere-se que o acadêmico distribua um certificado de participação a todos os jogadores, e um certificado de “campeão”, como prêmio ao jogador de cada grupo que alcançou a linha de chegada primeiro (ver modelos a seguir). O acadêmico pode estipular outra forma de premiação, como uma medalha, um troféu, uma fruta, um chocolate etc. Previamente, o acadêmico, junto aos participantes, pode combinar uma quantidade de rodadas (por exemplo, cinco rodadas), para, então, definir quem foi o vencedor do jogo “Trilha da Física”. Jogo: Trilha da Física Materiais: - Impressão do tabuleiro (Anexo 10). - 1 dado e marcadores (modelos para impressão no Anexo 10). - Cartas com perguntas (Anexo 10). Instruções e regras do jogo: • Organize as cartas em uma pilha e embaralhe-as bem. • Cada jogador escolhe um pino e o coloca na primeira casa do tabuleiro, chamada “Início”. • Começa o jogo quem obtiver o maior número ao lançar o dado, e assim sucessivamente. • O jogador da vez deve jogar o dado e mover o seu pino conforme a quantidade de casas do número que aparecer no dado. • Os participantes devem observar o número em que o seu pino parou. • Ao parar em uma casa em que o jogador responderá a uma pergunta, o colega, a sua esquerda, deverá pegar a primeira carta da pilha e lê-la em voz alta para aquele que irá responder. • Se o jogador que lançou o dado acertar a resposta, deve andar o número de casas descrito na carta, e passar a vez para o próximo jogador. • Caso não saiba a resposta, deve dizer “não sei”. Assim, volta o número de casas descrito na carta e passa a vez para o próximo jogador. ATIVIDADE DE EXTENSÃO • Para vencer, o jogador terá de chegar à casa “Chegada”, por meio de um lançamento de dado com o número exato correspondente ao número de casas faltante. • Se tirar menos, anda o número de casas que saiu no dado. • Se tirar mais, mantém-se na casa em que estava e passa a vez. • Ganha quem chegar primeiro à “Chegada”, última casa do jogo! Figura 23 – Tabuleiro do jogo Trilha da Física. Fonte: as autoras. Observação: a seguir, sugerimos alguns modelos de certificados de participação e de campeão do jogo “Trilha da Física”. ATIVIDADE DE EXTENSÃO ATIVIDADE DE EXTENSÃO ANEXO 8 Encontro 7 – Orientações Gerais para a Organização do Encerramento 1. Para o encontro de finalização, sugere-se que sejam realizadas algumas atividades como encerramento do projeto. A primeira delas é o jogo “Trilha da Física”. Para isso, deve-se seguir as orientações apresentadas no Anexo 7. 2. A segunda atividade importante é a coleta de depoimentos dos participantes acerca da vivência que eles tiveram com o projeto. Os depoimentos poderão ser acrescentados como comprovação do projeto e como feedback das atividades realizadas. Para isso, pode ser disponibilizada uma folha em branco para que cada participante escreva e avalie sua experiência no decorrer dos encontros. Se possível, indica-se que o acadêmico realize registros fotográficos com o grupo. 3. Sugere-se que, ao final do encontro, o acadêmico entregue aos participantes um certificado simbólico de participação no Projeto, que poderá ser elaborado pelo acadêmico. Outra sugestão é que, em todos os encontros, sejam feitos registros fotográficos dos participantes realizando as atividades e que sejam escolhidas algumas imagens para compor esse