processos físicos: máquinas e força - TV Escola

Resumo 

Processos Físicos 

Episódio: “Máquinas e Força” 

A série Processos Físicos apresenta, de forma contextualizada e lúdica, os 

processos físicos que estão envolvidos em diversas situações do nosso dia a dia. O 

episódio “Máquinas e Força” demonstra de que maneira as máquinas simples nos 

ajudam a fazer menos força em diversas tarefas do cotidiano. Da montagem de um 

circo até a abertura de uma lata de refrigerante, alavancas e polias facilitam nossa 

vida. Estamos cercados por essas máquinas que realizam, sozinhas, muitos trabalhos 

ou, pelo menos, nos dão uma grande ajuda. Entretanto, como nada é de graça, 

aprenderemos que a utilização dessas máquinas provoca o aumento do tempo 

necessário para a realização das tarefas. O episódio mostra ainda como, apesar de 

muito diferentes, as alavancas possuem características semelhantes e sempre 

envolvem a produção de giros. O vídeo apresenta a grandeza física “momento de 

força”, que caracteriza a capacidade uma força em produzir rotação. Finalmente, são 

mostradas situações em que esses momentos se equilibram, podendo esse princípio 

ser usado para a realização de acrobacias ou para a construção de barcos, por 

exemplo. 

Palavras-chave 

Máquinas simples, forças, momento de força, estática, alavancas. 

Nível de ensino 

Fundamental (8º e 9º anos). 

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Componente curricular 

Ciências naturais. 

Disciplinas relacionadas 

Ciências. 

Aspectos relevantes do vídeo 

O episódio inicia-se demonstrando a importância das máquinas para a 

realização de várias tarefas pelos seres humanos O vídeo apresenta como exemplo a 

montagem de um circo, demonstrando a facilidade trazida pela utilização de 

martelos, polias e alavancas. Após uma rápida vinheta que mostra como estamos 

cercados de máquinas simples e complexas, propõe-se uma reflexão sobre quais 

máquinas você já utilizou no dia de hoje. 

Iniciando o aprofundamento do assunto, o vídeo mostra como são 

necessárias diferentes forças para erguer uma mesma quantidade de latas por meio 

de diferentes métodos: diretamente, com polias e com rampas em diferentes 

inclinações. Conclui-se esta parte, citando a utilização das rampas na construção das 

pirâmides do Egito e ponderando que, embora as máquinas simples diminuam a 

força necessária para a realização de tarefas, elas aumentam o tempo gasto. 

A seguir, o episódio aprofunda-se em um tipo especial de máquinas simples, 

a alavanca. Demonstra que, apesar de aparentemente diversas, as alavancas sempre 

possuem características comuns: uma carga a ser vencida, um esforço a ser aplicado 

e um ponto de apoio. O vídeo pede, então, que os espectadores identifiquem 

alavancas presentes no passeio de um casal. 






Nos 10 minutos restantes de vídeo, são exibidas aplicações práticas de 

alavancas em um número de acrobacia, entrando em detalhes sobre aspectos mais 

específicos, como a nomenclatura “momento” e alguns cálculos simplificados. A 

partir deste ponto, questiona-se de que modo podem-se mudar as variáveis do 

problema (força e braço) para se conseguir momentos maiores. 

Os casos em que o aumento do braço produz aumento no efeito giratório 

(momento) são, então, apresentados de forma mais detalhada, como na utilização de 

uma chave de roda e no funcionamento de uma catapulta. 

Finalmente, o episódio discute a possibilidade de equilibrarmos momentos 

opostos (horários e anti-horários) para conseguirmos construir artefatos como 

barcos ou caminhar sobre uma corda bamba. 

Duração da atividade 

4 horas aulas divididas em seis etapas 

O que o aluno poderá aprender com esta aula 

Características e utilização de máquinas simples. 

Características e utilização de alavancas. 

Cálculo da grandeza momento. 

Utilizações práticas do equilíbrio dos corpos rígidos. 

Conhecimentos prévios que devem ser trabalhados pelo professor 

com o aluno 

Forças. 

Dinamômetros. 






Movimento horário e anti-horário. 

Massa e peso. 

Estratégias e recursos da aula/descrição das atividades 

Etapa 1 – Mobilização 

Para mobilizar e motivar os alunos, o professor poderá iniciar com o 

seguinte questionamento: “quais máquinas você já utilizou ou viu em uso no dia de 

hoje?”. De acordo com o número de alunos e de seu conhecimento da classe, o 

professor poderá propor que a resposta seja dada individualmente ou em grupos. 

Após a realização da atividade, o professor poderá fazer o levantamento das 

respostas, relacionando-as na lousa. Provavelmente, as respostas se concentrarão em 

máquinas complexas e aparelhos eletro-eletrônicos. Daí a oportunidade para o 

professor passar à segunda etapa, introduzindo o conceito de máquinas simples. 

Etapa 2 – Primeira Exibição do Vídeo 

O professor exibirá os primeiros 09min50s do vídeo para que os alunos 

tomem contato com as chamadas máquinas simples. Desde a montagem do circo, 

passando pela utilização de alavancas, polias e rampas, os alunos perceberão que 

muitos aparatos utilizados em nosso diaadia são máquinas simples ou utilizam 

princípios básicos destas máquinas, especialmente das alavancas. 






Etapa 3 – Primeira Discussão 

O professor pode agora reapresentar a questão inicial sobre máquinas, 

esperando que os alunos identifiquem outros tipos de máquinas que tenham 

utilizado ou que utilizem costumeiramente em seu cotidiano. 

Caso julgue necessário e dependendo do aprofundamento que deseja 

alcançar, é o momento propício para iniciar a colocação de termos técnicos 

pertinentes às máquinas simples, como interpotentes, inter-resistentes e interfixas, 

ponto de apoio (fulcro) e braço (distância do ponto de apoio ao ponto de aplicação 

da força). 

Etapa 4 – Segunda Mobilização 

A partir dos comentários e discussões da aula anterior, sem ainda ter 

aprofundado o funcionamento das máquinas simples, o professor poderá questionar: 

“o que vocês acham que pode fazer com que uma máquina simples se torne ainda 

mais eficiente?”. Provavelmente, a discussão será ainda mais vantajosa se o 

professor concentrar o questionamento em uma máquina específica, como uma 

alavanca. O professor poderá encaminhar a discussão, desenvolvendo uma atividade 

simples, pedindo para os alunos tentarem abrir uma determinada porta empurrandoa 

em diferentes pontos, a diferentes distâncias do apoio (dobradiças) e tentando 

justificar a maior ou menor facilidade que encontram. 

Etapa 5 – Segunda Exibição do Vídeo 

O professor exibirá agora a segunda parte do vídeo, a partir de 09min50s até 

o final. Nesse trecho, os alunos terão contato com formalidades matemáticas, com a 






definição do termo “momento” para designar o efeito giratório utilizado por 

alavancas e situações de equilíbrio de momentos opostos. 

Etapa 6 – Segunda Discussão e Atividade 

Este é o momento para retomar a questão de como podemos melhorar a 

eficiência de uma máquina simples. Poderá ser retomada a atividade da porta 

realizada na Etapa 4. O objetivo inicial é tratar o assunto em termos básicos, 

explorando as variações nas dimensões do braço de uma alavanca. De qualquer 

modo, de acordo com o andamento que a classe der ao assunto, abordagens mais 

profundas poderão ser realizadas. 

Algumas atividades podem ser sugeridas para que os alunos aprofundem 

seus, por exemplo: 

a) Utilização do simulador de catapulta. O professor deve estar atento e 

orientar a turma, pois o software está em inglês, contudo sua utilização é 

bastante intuitiva e fácil. O simulador está disponível em: 

http://www.hsw.uol.com.br/questao127.htm 

b) Promover um concurso para construção de catapultas entre os alunos, em 

grupos. Definindo o valor da massa a ser lançada, o professor pode 

premiar o grupo que obtiver maior alcance no lançamento, utilizando a 

atividade para discutir conceitos básicos de física e de máquinas simples. 

É importante que os alunos procurem desenvolver catapultas do tipo 

“trabuco” ao invés das de “tensão”, devido à aplicação mais direta do 

conceito de momento. Lembre-se de sempre primar pela segurança na 

realização de atividades práticas! 






Sites recomendados: 

Alavancas 

http://pt.wikipedia.org/wiki/Alavanca 

Catapultas e seus tipos 

http://pt.wikipedia.org/wiki/Catapulta 

Máquinas simples 

http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_simples 

http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06_RE01.asp 

Simulador de catapulta 

http://www.forgefx.com/casestudies/prenticehall/ph/catapult/design-test- 

simulation.htm 

Animação sobre alavancas 

http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diaadia/diadia/arquivos/File/conteudo/objeto 

s_de_aprendizagem/FISICA/alavanca.swf 






Questões para discussão 

1- Num lançamento através de catapultas, a gravidade influencia a distância alcançada pelo 

objeto lançado? 

2- Quais são as máquinas simples “ocultas” em nosso corpo? 

Consultor: Christiano da Cruz

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