quinta-feira, 6 de outubro de 2011

O balde bocha – Atividade experimental sobre conservação e transformação de energia

Montagem do experimento
Material
·         Lata pequena ou copo plástico;
·         Barbante;
·         Moedas ou bolinhas de gude;
·         Carteira escolar e cadeira;
·         Caixa de papelão pequena;
·         Fita adesiva.




Roteiro e questões

Como se dá a transformação da energia potencial gravitacional em cinética?

Nesta atividade por meio de uma brincadeira, você vai estudar a conservação da energia e analisar as variáveis importantes na situação.

·         Monte um “balde” com uma lata ou copo e o barbante.
·         Prenda o conjunto na mesa utilizando uma fita adesiva. Ajuste o tamanho do barbante de maneira que, quando o balde estiver oscilando, este passe a cerca de 2 cm do chão.
·         Posicione a caixa de papelão no chão em frente ao balde.
·         Faça o balde oscilar de modo a colidir com a caixa e observe o que acontece. Você deve soltar o balde a partir da altura do tampo da mesa sempre mantendo o barbante esticado. Observe o que acontece.
·         Acrescente diferentes quantidades de massa (moedas) no interior do balde. Sem mudar a altura, faça os lançamentos do balde em direção à caixa e observe as diferenças em relação à situação anterior.

Após realizar esses procedimentos, responda:

1.       Descreva e explique o que observou.
2.       Em qual situação o sistema armazenou mais energia? Por quê? Como você pode justificar a sua escolha, isto é, qual a principal diferença que você observou?
3.       Como você poderia armazenar mais energia no sistema sem a adição de massa ao balde?

Desafio

Vamos estender esse experimento propondo uma brincadeira e um desafio aos grupos da sala. Esse desenvolvimento foi feito com base em um antigo jogo, praticado desde a antiguidade, no Egito e na Grécia e conhecido como bocha. Nele duas equipes devem lançar bochas, pequenas esferas, em uma pista de, em geral, 20 m, de modo a posicioná-las o mais perto possível de uma bola de referência lançada anteriormente.

Para isso, faça o seguinte:

·         No centro de uma sala, faça uma marca no chão e organize os grupos, cada um com sua montagem, em um círculo em torno dessa marca. Todos devem ficar a mesma distância do ponto central.
·         Cada grupo terá direito a três lançamentos alternados.
·         Vence o grupo que conseguir aproximar mais a caixa do ponto no centro do círculo.
·         É possível fazer quaisquer modificações no arranjo para vencer o desafio.

Comentários

Esta é uma experiência feita com materiais reciclados que podem ser facilmente encontrados pelos alunos em suas casas. O importante neste experimento é observar a diferença entre as situações no diz à quantidade de energia armazenada.
A caixa entra em movimento logo após a colisão do balde. Neste experimento, temos energia potencial gravitacional sendo convertida em energia cinética. A mudança na quantidade de massa na lata aumenta a energia potencial gravitacional do início do lançamento e a energia cinética no final do movimento. Pode ser levantada a questão da dissipação de energia durante a colisão, portanto, essa conversão não é total.
O sistema tem mais energia armazenada por causa da maior massa suspensa, Essa energia a mais foi inserida ao sistema quando o balde foi levantado com mais moedas. Além da constatação de haver uma maior quantidade de massa no balde, pode-se ver o efeito na maior distância percorrida pela caixa após a colisão. Se os alunos não tiverem verificado esse fato, peça para refazerem os dois lançamentos, mas que nesse momento meçam as distâncias percorridas pela caixa. Vale lembrar que, desprezando os atrito, a velocidade final do balde é a mesma em ambos os casos, não dependendo da massa inserida.
Uma segunda maneira de armazenar a energia no sistema, sem a adição das moedas, seria aumentar a altura na qual se solta o balde ou lançá-lo com uma velocidade inicial.
Inspirado no jogo de bocha, pode-se variar a massa do balde, a massa da caixa, a altura do lançamento e a velocidade inicial para conseguir o objetivo de aproximar o máximo possível a caixa do ponto marcado no chão. A cada lançamento, você pode fazer uma marca da posição alcançada pela caixa e devolvê-la ao grupo para o lançamento seguinte. Os grupos devem fazer os lançamentos alternadamente. Você também pode indicar pontos para intervalos de distâncias: assim, ganha o grupo com o maior número de pontos no fim dos três lançamentos.



O vídeo abaixo apresenta a atividade experimental executada pelos alunos Matheus Lopes, Nandara, Flávia e Fernanda, do Instituto Estadual de Educação Barão de Tramandaí.




O vídeo abaixo apresenta a atividade experimental executada pelos alunos Matheus Gemerasca, Guilherme e Cladimir, do Instituto Estadual de Educação Barão de Tramandaí.


O vídeo abaixo apresenta a atividade experimental executada pelos alunos Bruno, Natalha e Rafaela, do Instituto Estadual de Educação Barão de Tramandaí.


O vídeo abaixo apresenta a atividade experimental executada pela aluna Suellen, do Instituto Estadual de Educação Barão de Tramandaí.

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