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Campus Toledo – Rua Cristo Rei, 19 – Vila Becker Telefone: 55 (45) 3379-6800 Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Câmpus Toledo POSIÇÃO, VELOCIDADE E ACELERAÇÃO CLENIR FERNANDA ALBA JEFFERSON PERUZZO PAULO FANTINEL Trabalho de Atividade Prática como Componente Curricular – APCC relativo à disciplina de Cálculo Diferencial do Curso de Licenciatura em Matemática. Toledo – 2014 Campus Toledo – Rua Cristo Rei, 19 – Vila Becker Telefone: 55 (45) 3379-6800 PLANO DE AULA Escola: Colégio Estadual X Ano: 2014 Turma: 9o Ano – Ens. Fund. Turno: Matutino Data da aula: 07/02/14 Duração: 3 horas-aula Professores: Clenir Fernanda Alba Jefferson Peruzzo Paulo Fantinel Tema Movimento Conteúdos Medidas e equações de posição, velocidade e aceleração. Objetivo geral - Compreender conceitos relacionados ao Movimento Retilíneo Uniforme. Objetivos específicos -Compreender as concepções de intervalo de tempo, deslocamento, referenciais e os conceitos de velocidade e aceleração; -Reconhecer como os conceitos estudados estão presentes no cotidiano; -Interpretar dados relativos ao conteúdo apresentados na forma de gráficos. Procedimentos Metodológicos - Sensibilização: no laboratório de informática, manipular um applet do software Interactive Physics, adquirindo uma noção intuitiva e visual dos conceitos; -Sistematização: explicar o conteúdo, apresentando as fórmulas, seus componentes e exemplos; -Atividade investigativa: utilizando o simulador e de posse das equações do movimento, os alunos deverão calcular velocidade média, deslocamento e aceleração. -Atividade investigativa e avaliativa: análise de percurso em uma quadra de esportes; -Responder as dúvidas que surgirem no decorrer da aula. Recursos didáticos Quadro, pincel atômico, software Interactive Physics, projetor multimídia, cronômetro, papel, caneta, lápis, borracha e calculadora, se necessário. Avaliação Critérios: Compreensão e aplicação dos conceitos estudados, participação nas atividades propostas. Instrumentos: Estudo de percurso realizado em uma quadra de esportes e lista de exercícios. Referências Interactive Physics, software; LIBÂNEO, José C. O Essencial da Didática e o Trabalho de Professor – em Busca de Novos Caminhos. Goiânia: p.1-2, Nov. 2001. Disponível em: <http://www.ucg.br/site_docente/edu/libaneo/pdf/didaticadoprof.pdf> Acesso em: 10 Abr. Campus Toledo – Rua Cristo Rei, 19 – Vila Becker Telefone: 55 (45) 3379-6800 2013. PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares da Educação Básica. Curitiba: Seed/DEB-PR, 2008. Anexos Sequência didática O estudo quantitativo que apresentamos agrega conteúdos próprios da disciplina de Cálculo na Matemática bem como da disciplina de Física, indicando a didática em sala de aula. Posição, Velocidade e Aceleração são conteúdos introdutórios à Física no 9º ano do Ensino Fundamental, sendo estas as primeiras noções da disciplina a ser vistas pelos alunos. As aulas ocorrem em três períodos semanais com duração de 50 minutos/aula. Os conceitos sobre o conteúdo pode ser formados a partir das informações que os alunos já possuem. No laboratório de informática, iniciar orientando os alunos a abrirem e manipularem o software Interactive Physics. Proporcionar alguns instantes para os alunos explorarem o software. Orientar para que abram um applet (Gráfico de velocidade e posição) do Interactive Physics, previamente arquivado no computado. Solicitar que mudem os parâmetros de velocidade, pedindo para que observem o que ocorre com o gráfico de velocidade e posição. Questionar: o que acontece quando a velocidade aumenta? E se diminui ou para? Como pode ser explicado? A velocidade está relacionada à que fator ou variável? Figura 01 – Interactive Physics Fonte: os autores. Após essas reflexões, introduzir os conceitos da aula relacionando com elementos cotidianos, bem como as fórmulas e seus elementos: Explicar que o cálculo da velocidade média de um móvel em um percurso é dado pela razão entre a distância percorrida e o tempo gasto para percorrê-la, definida pela fórmula V = ∆s ∆t . Chamar atenção para o fato de que velocidade nem sempre é constante, ou seja, pode variar. A partir de então, explicar o conceito de aceleração como a variação de velocidade num certo intervalo de tempo, calculado por 𝐴 = ∆𝑣 ∆𝑡 . Esclarecer que a aceleração Campus Toledo – Rua Cristo Rei, 19 – Vila Becker Telefone: 55 (45) 3379-6800 é positiva se há aumento de velocidade e negativa se o móvel está diminuindo de velocidade. Retomando a definição de velocidade, deduzir a equação horária do MRU para determinar a posição/deslocamento de um móvel (𝑆 = 𝑠𝑜 + 𝑣𝑡). Tabela de dados: V= velocidade média ∆𝑠 = distância percorrida 𝑠𝑜 = Posição inicial ∆𝑡= tempo transcorrido ∆𝑣= variação de velocidade 𝐴 = Aceleração média A partir de certas equações de movimento dadas, os estudantes constroem gráficos relativos a elas no Interactive Physics e calculam o deslocamento, velocidade e a aceleração. Como forma de avaliar o conteúdo trabalhado é realizada uma atividade prática onde os alunos serão desafiados a observar, estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir, fazer hipóteses e testar. Atividade investigativa e avaliativa Os alunos são levados à quadra de esportes da escola e realizarão a seguinte atividade: cada um percorrerá uma distância de 40m, de A até B, ida e volta (totalizando 80m) e com tempo cronometrado. Na ida, deverá caminhar em seu passo normal; na volta, poderá optar por caminhar mais rápido ou mais devagar do que o normal. Com os dados em mão, calculará a velocidade média desenvolvida em cada etapa do percurso e na totalidade. Deverá entregar seus dados e respectivos cálculos ao professor, como atividade avaliativa. Figura 2 – Quadra de Esportes Figura 2 – Fonte: elaborado pelos autores. Campus Toledo – Rua Cristo Rei, 19 – Vila Becker Telefone: 55 (45) 3379-6800 De volta à sala de aula os estudantes são orientados a resolver uma lista de exercícios como atividade avaliativa, a ser devolvida em aula subsequente. Conclusões A didática tem um núcleo próprio de estudos: a relação ensino-aprendizagem, na qual estão implicados os objetivos, os conteúdos, os métodos, as formas de organização do ensino. O professor busca preparar um ambiente diferenciado como laboratórios e quadra de esportes, tentando relacionar suas atividades ao dia-a-dia dos alunos. Utiliza também materiais de apoio como multimídia para obter uma melhor fixação do conteúdo através de imagens abordadas, tal como, aplicação de exercícios e softwares onde os processos podem ser testados e observados de forma mais clara auxiliando em uma construção de conhecimento muito maior por parte dos estudantes. LISTA DE EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. Calcule a velocidade média de um carro cujo que percorre 200 km em 5 horas. 2. Determine o deslocamento de um corpo cuja velocidade é de 100 km/min e que gasta 4 min para percorrer o percurso. 3. Um anúncio referente a um automóvel afirma que o veículo, partindo do repouso, atinge a velocidade de 240 km/h em exatamente 8 segundos. Determine a aceleração média desse automóvel. 4. Um determinado móvel esta se deslocando em uma trajetória retilínea segundo a funçãohorária s=4+28t. Determine a velocidade no instante t= 2s e a distância percorrida nos dois primeiros segundos. 5. Um carro que se encontra com velocidade de 90 km/h, sofre uma desaceleração média de 10 m/s2. Quanto tempo ele leva para parar? 6. Um trem viaja com velocidade constante de50 km/h. Quantas horas ele gasta para percorrer 200 km?
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