Aula de Física: Movimento de Projéteis

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Plano de aula
Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG)- Campus Ouro Preto
Aluno: Cláudio Cristovão Nascimento
Professor: Daniel da mota Neri
Disciplina: Novas Tecnologias ao Ensino da Física
1. Tema Central: 
 Movimento de Projéteis.
2. Objetivo: 
Ao termino desta aula espera-se que o aluno seja capaz visualizar a distância máxima atingida por um projétil arremessado obliquamente sobre ação única da força da gravidade, e sem a atuação da mesma, determinar a altura máxima atingida pelo projétil quando após o lançamento, conceituar um movimento oblíquo, analisando as variáveis físicas envolvidas; estimar o alcance de um projétil, a partir de noções de cinemática e mecânica.
3. Conteúdo:
Física. (cinemática)
4. Duração:
Duas aula de 50 minutos
5. Recursos:
 Notebook
Projetor de imagens
simulador disponível www.phet.com.br em Universidade do Colorado (Escolha “Movimento de Projéteis” no menu, vai rodar em Java).
6. Metodologia:
Será inicialmente ministrada uma breve revisão do conteúdo já consolidado em aulas anteriores com informações básicas, sobre o tema proposto.
Em seguida, será ministrada aula, demonstrativa e explicativa sobre o simulador a ser utilizado, aula prática com a realização de diferentes tipos de lançamentos, com ângulos, objetos variados, com e sem a resistência do ar. 
Será incentivado o debate e discussão sobre os resultados, obtidos após os lançamentos efetuados.
Outras questões aplicadas.
 Será desta forma demonstrando, os diferentes resultados alcançados despertando a curiosidade do aluno e o interesse pelo assunto, através de perguntas e sua interatividade com o simulador.
6.1 Apresentação:
Informações básicas iniciais sobre Movimento de Projéteis.
A cinemática é a área da física que estuda os movimentos sem levar em consideração a sua causa. Dentro da cinemática existem alguns tópicos como movimentos uniformes, movimentos uniformemente variados, movimentos circulares, lançamento de projéteis e etc.
Dentre os lançamentos de projeteis são divididos geralmente dois tipos: O lançamento oblíquo e a queda livre.
A queda livre dos corpos:
A queda livre dos corpos consiste em lançar ou abandonar projéteis de um morro ou qualquer desnível que contenha uma altura em relação a um referencial (geralmente o solo). 
A queda livre no lançamento de projéteis
Como o projétil sofrerá a ação da gravidade, logo ele será acelerado se estiver caindo no mesmo sentido da aceleração da gravidade desacelerado se ele estiver indo contra a aceleração da gravidade. Observe que é preciso que você defina um sentido para a aceleração da gravidade.
As equações que representam esse movimento são as mesmas equações que representam os movimentos uniformemente variados fazendo apenas a substituição da aceleração pela aceleração da gravidade.
O lançamento oblíquo:
O lançamento oblíquo consiste em lançamento geralmente de um projétil em que este faz um ângulo qualquer em relação a um referencial (geralmente o solo). Lançamento oblíquo
Nesse lançamento alguns cuidados devem ser tomados deve-se tomar bastante atenção na decomposição do vetor velocidade. O lançamento obliquo obedece ao princípio da decomposição do movimento o princípio da decomposição do movimento diz:
Todo movimento complexo pode ser decomposto em vários movimentos mais simples sempre que possível.
Assim o lançamento oblíquo por estar sobre dois eixos e sob a ação da aceleração da gravidade pode ser decomposto em dois movimentos mais simples.
Eixo y: O movimento presente no eixo y será o de queda livre
Eixo x: O movimento presente no eixo x será o movimento uniforme
A conclusão que se pode tirar é de que a análise separadamente dos movimentos de cada eixo corresponde a análise do lançamento oblíquo de forma integral.
6.1.2 Apresentação: Simulador.
O simulador a ser usado está disponível em Universidade do Colorado (Escolha “Movimento de Projéteis” no menu, vai rodar em Java). O aplicativo traz um pequeno canhão que pode ter seu ângulo de tiro operado pelo usuário, bem como algumas grandezas: velocidade de tiro, massa do objeto, diâmetro do objeto, etc. Um painel mostra os resultados de alcance, altura máxima e tempo de trajeto. (ver figura).
6.2 Figura
7. Aula:
 Será apresentado aos alunos o simulador a ser utilizado e quais as grandezas podem ser alteradas, o aplicativo, que traz um pequeno canhão podendo ter seu ângulo de tiro operado, ou até mesmo alterado pelo usuário, bem como algumas grandezas: velocidade de tiro, massa do objeto, diâmetro do objeto, etc. Um painel mostra os resultados de alcance, altura máxima e tempo de trajeto.
As atividades serão desenvolvidas com o auxilio do simulador Phet, sendo acessíveis ao professor e ao aluno. 
Usando a configuração inicial do aplicativo, serão efetuados vários tiros mudando o objeto lançado: bala de canhão, carro, pessoa, etc. 
Será incentivada uma discussão (perguntas) com os alunos do motivo pelo qual a trajetória praticamente não se altera (sem resistência do ar).
Agora, será colocada a resistência do ar no software e observaremos o que ocorre, dependendo do objeto, a trajetória irá mudar, será proposto aos alunos que elaborarem uma explicação para isso.
Agora, efetuaremos alguns tiros mudando apenas o ângulo de lançamento, peça que os alunos respondam: qual deveria ser o ângulo para obter o maior alcance? Por que isso acontece?
Outras questões que serão aplicadas :
Atire mudando a massa do objeto (projétil). O que ocorre? Por quê?
Atire mudando a velocidade inicial de disparo. O que ocorre? Por quê
Analise e discuta com a turma sobre os dados que foram coletados
8. Considerações Finais:
Iremos analisar movimentos, em que o vetor velocidade da partícula tem uma componente vertical e uma componente horizontal estando sob a ação da aceleração da gravidade, (com ou sem a resistência do ar) agindo verticalmente para baixo, impondo uma trajetória parabólica, resultante da composição de dois movimentos. Estes movimentos são também comumente chamados de lançamento de projéteis. O simulador a ser utilizado acrescentará na melhor visualização do que acontece em um lançamento de projetil, e a interatividade do professor e aluno com a ferramenta norteará, estes mesmos alunos na compreensão do que vem a ser, e melhor visualização do tema lançamento de projéteis.
9. Fonte : 
www.fisica.net/.../fisicageral/Fisica-Conceitual-Nona
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/category/physics.
 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAglOcAC
http://www.infoescola.com/
http://www.ebah.com.br/