MODULO2 Princípios da Mecânica em fluidos ideais ... - Apresentação

CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANOMestrado Profissionalizante em ensino de Física e de MatemáticaÁrea de Concentração: Ensino de FísicaPLANEJAMENTO DIDÁTICO-PEDAGÓGICOsegundo o Modelo Metodológico dosTMP (Três Momentos Pedagógicos)Módulo Didático (MD) – 02CONTEÚDOS CONCEITUAIS:‣ Pressão Atmosférica‣ Experiência de Torricelli‣ Equação fundamental da hidrostática‣ Teorema de Pascal‣ Vasos ComunicantesOBJETIVOS:Assunto Geral do Módulo:HIDROSTÁTICAAssunto do Módulo Didático-02:PRINCÍPIOS DA MECÂNICA EM FLUIDOS IDEAISE SUAS APLICAÇÕESNúmero de Aulas Previstas:10 HORAS-AULAProfessor(a) elaborador(a):ANA MARLI BULEGON‣ Identificar a pressão em um ponto de um fluído como sendo devida ao peso da coluna defluído acima deste ponto.‣ Compreender o funcionamento de dispositivos hidráulicos simples (como prensashidráulicas).‣ Relacionar o conceito de pressão a situações cotidianas como: sugar líquidos porcanudos, funcionamento do bebedouro de aves, mergulho, pressão sentida nos ouvidosdurante a mudança de altitude, rarefação do ar em grandes altitudes.‣ Reconhecer vasos comunicantes e suas características físicas.‣ Reconhecer o Princípio de Pascal e mostrar sua aplicação no funcionamento demáquinas hidráulicas.

‣ Apresentar e compreender a equação fundamental da hidrostática e suas aplicações emsituações cotidianas.‣ Compreender a dependência da pressão com a profundidade.CONTEÚDOS PROCEDIMENTAIS:‣ Ler os enunciados com atenção e registrar os dados fornecidos,‣ Reconhecer o motivo do problema apresentado,‣ Identificar as variáveis que se quer discutir,‣ Classificar as variáveis como dependentes e independentes, diretamente ouinversamente proporcionais, quando for necessário,‣ Definir uma estratégia para a resolução do problema,‣ Emitir hipóteses,‣ Argumentar consistentemente sobre os conteúdos conceituais da Física,‣ Interpretar observações de situações do cotidiano,‣ Representar e interpretar graficamente os dados,‣ Analisar criticamente os resultados, tanto teóricos quanto experimentais,‣ Explicitar suas idéias quando for solicitada sua opinião em questionamentos,‣ Buscar informações em fontes diferenciadas, organizando as idéias comuns ecomplementares.CONTEÚDOS ATITUDINAIS‣ Participar ativamente na elaboração dos trabalhos em equipe,‣ Contribuir com as discussões da turma sobre o tema em debate,‣ Respeitar as opiniões e concepções dos demais colegas,‣ Assumir as responsabilidades inerentes ao momento profissional,‣ Opinar e propor possíveis soluções para situações sociais que envolvam temasrelevantes e polêmicos (como desperdício de energia, poluição do meio ambiente, usode novas tecnologias),‣ Resgatar a importância da escola na formação do cidadão, quanto à aprendizagem daleitura, escrita e criticidade da linguagem científica.

PROBLEMATIZAÇÃO INICIAL1ª AULAApresentação e discussão das seguintes questões problematizadoras:1. Por que alguns relógios, principalmente os mais esportivos, apresentam especificaçõesdo tipo: profundidade 50m?2. Você já deve ter assistido programas de televisão sobre escaladas em altas montanhas eas dificuldades que os alpinistas têm para alcançar seu objetivo. Dentro destasdificuldades, sempre se destaca a questão da “falta de fôlego” ou, em outras palavras, doar rarefeito. Como você explica este fato? O que muda no “ambiente” quando subimosuma montanha?3. Pense nas seguintes situações:a) Você está bebendo, de canudinho, um desses achocolatados de caixinha. Quando olíquido termina, você continua sugando e observa que a caixinha diminui de volume.b) Você está respirando normalmente e, então, resolve soprar todo o ar dos pulmõespara fora. O seu abdômen diminui e a sua barriga “murcha”.Que prováveis explicações você daria para a modificação de volume dos corpos nasduas situações acima apresentadas?Dinâmica:O professor deve solicitar aos alunos que respondam, por escrito, cada questão. Em seguida ele solicitará aosalunos que exponham oralmente as suas respostas, que serão comentadas no grande grupo e sintetizadas noquadro. Neste momento são explicitadas e pode-se perceber as idéias prévias dos alunos a respeito desseassunto. OBS: A expectativa de resposta evidencia as idéias prévias de alguns alunos a respeito desseassunto.2ª AULARealizar a Atividade Experimental conforme roteiro abaixo.Dinâmica:O professor deverá dividir a turma em grupos de até 04 alunos para a montagem e discussão da atividadeproposta. Deverá Solicitar, também, com antecedência, que os alunos tragam garrafas pet, para realização daatividade. Ao final da atividade, os alunos devem elaborar um relatório sobre o desenrolar da atividade e oenviarem via e-mail, para o professor, num prazo estipulado por ele (sugere-se o prazo de 01 semana).ROTEIRO DA ATIVIDADE EXPERIMENTALTítulo: Bebedouro para avesObjetivo:

‣ Verificar a influência da pressão atmosférica no escoamento dos líquidos.Material:‣ Uma garrafa vazia de refrigerante (pet);‣ Um prato fundo;‣ Um copinho plástico;‣ Água.Procedimento Experimental:1) Encher a garrafa com água.2) Colocar um pouco de água no prato fundo.3) Com o gargalo da garrafa vedado por seu dedo, emborque-a no prato, de modo que ogargalo fique um pouco abaixo do nível da água no prato.4) Mantenha a garrafa na posição, tire o dedo e observe.5) Retire a água do prato com o copinho; para simular o bebedouro.Responder as seguintes questões:‣ Por que a água não escoa totalmente da garrafa quando você retira o dedo?‣ Se o nível de água no prato abaixar e o gargalo ficar fora da água, o que acontecerá? Porque isso acontece?‣ Que situação de seu cotidiano poderia ser explicada pelo mesmo conceito científico queesse experimento?Orientações para o professor:Após a montagem do aparato experimental, solicitar que os alunos respondam asperguntas citadas acima.

ORGANIZAÇÃO DO CONHECIMENTOExposição oral do professor sobre:a) pressão atmosféricab) experiência de Torricellic) variação da pressão com a profundidaded) equação fundamental da hidrostáticaDinâmica:3ª e 4ª AULASExplicar os conteúdos conceituais de forma oral, com a ajuda do quadro e giz ou outros recursos como: datashow, retroprojetor, etc. Para a preparação dessas aulas o professor poderá utilizar os livros citados nasreferências bibliográficas.5 a , 6ª e 7ª AULASExposição oral do professor sobre aplicações da equação fundamental da Hidrostática:Vasos Comunicantes e Princípio de Pascal.Dinâmica:Explicar os conteúdos conceituais de forma oral, com a ajuda do quadro e giz ou outros recursos como: datashow, retroprojetor, etc. Para a preparação dessas aulas o professor poderá utilizar os livros citados nasreferências bibliográficas.APLICAÇÃO DO CONHECIMENTODinâmica:8 a AULARealizar a Atividade Experimental conforme roteiro abaixo.O professor deverá dividir a turma em grupos de até 04 alunos para a montagem e discussão da atividadeproposta. Deverá solicitar, também, com antecedência, que os alunos tragam garrafas pet, para realização daatividade. Ao final da atividade, os alunos devem elaborar um relatório relativo ao desenrolar da atividadeexperimental e o enviar via e-mail, para o professor, num prazo por ele estipulado (sugere-se o prazo de 01semana).ROTEIRO DA ATIVIDADE EXPERIMENTALTítulo: Construção de um conjunto de vasos comunicantesObjetivo:

‣ Verificar quais as condições necessárias para que o nível de um líquido, contido emvasos comunicantes, atinja o equilíbrio.Material utilizado:‣ Uma tesoura‣ Uma garrafa de refrigerante plástica PET 2l‣ Uma garrafa de refrigerante plástica PET 600 ml‣ 20 cm de mangueira fina‣ Massa de modelar‣ ÁguaProcedimento Experimental:1) Cortar a garrafa maior pela metade, formando um copo.2) Fazer um furo na base das garrafas.3) Ligar as garrafas com a mangueira e vedar o furo com a massa de modelar.4) Encher um dos vasos com água.Responder as seguintes questões:1) A ligação dos vasos deve ser feita na base dos mesmos? Por quê?2) Quando o nível da água nos vasos entra em equilíbrio?3) Qual situação de seu cotidiano poderia ser explicada pelo mesmo conceito físico ilustradopor esse experimento?Orientações para o professor:Após a montagem do aparato experimental, solicitar que os alunos respondam asperguntas indicadas acima.Dinâmica:9 a AULAResolver os exercícios, previamente elaborados pela professora.Retomar as questões da Problematização Inicial.Solicitar que os alunos resolvam os exercícios em duplas e, ao término desta atividade, verificar com eles osresultados alcançados. Retomar as questões da problematização inicial, para verificar se houve aprendizagemsignificativa. Elaborar outras questões, de acordo com o cotidiano dos alunos, semelhantes às questõeselaboradas na problematização inicial, e solicitar que os alunos as respondam para verificar se houveaprendizagem significativa.

10ª AULALeitura de Textos relacionados nas referências bibliográficas.Dinâmica:Solicitar que os alunos formem grupos de até 4 alunos e leiam os textos selecionados, e realizem uma síntesedos mesmos no grupo. Em seguida esses devem expor oralmente o assunto do texto, procurando relacioná-losaos conceitos físicos estudados. Os textos devem ser, preferencialmente, de revistas e jornais atuais.

Referências Bibliográficas utilizadasBERTTI, M.S.; Quais são os efeitos da pressão sobre um mergulhador? O que é doençadescompressiva?. In: Galileu. n. 9, p.20, set. 2000.CARRON, W.; GUIMARÃES, O. Física. v. único, 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003.GASPAR, A. Física. v. único, São Paulo: Ática, 2001. Cap. 14, p.174-177.MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de Física. v.1. São Paulo: Scipione, 2000.SANTOS, M. B. L. B.; THOMAZ, T.R.; Por que o ozônio, mais denso, está acima do oxigêniona atmosfera. – In: Superinteressante. n. 7, p.83, jul. 1993.______Pêlo arrepiado só serve para denunciar seu medo. In: Superinteressante. n.12, p.28,abr. 1998.______O apertão do médico faz o sangue parar. In: Superinteressante. n.13, p.19, mai.1999