Princípio de Arquimedes
Nesta atividade o professor deverá pedir para que os alunos explorem o recurso "Motivação para Empuxo", postado abaixo, o qual possibilita o aprendizado do conceito do Empuxo. Destacamos que o Recurso se trata de um Objeto de Aprendizagem (OA) – que são ferramentas auxiliares no processo de ensino e aprendizagem de conceitos disciplinares, disponíveis na Internet (BECK, 2002 apud WILEY, 2002).
Recursos: Motivação para Empuxo
Link do Recurso no site do Portal: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=2047 Acesso em: 28 Mai. 2010
O OA exibe uma animação em que um casal passeando na praia se depara com um ouriço do mar e a mulher pisa nele, machucando assim seu pé. O homem, então, a carrega nas costas, mas ele começa a ter problemas para carregá-la por causa de seu Peso. Daí, a mulher tem a ideia de ser carregada no mar (Fig. 2), onde o homem tem maior facilidade de carregá-la.
Figura 2 – Imagens a serem analisadas.
Imagem do recurso “Motivação para Empuxo”.
No momento em que o recurso for iniciado, será exibida a animação espontaneamente. Os alunos deverão assisti-la em grupos (formados no início da aula). Após isto, incentive uma discussão entre os grupos sobre o que foi abordado no referido OA, conforme roteiro postado abaixo. Em seguida, promova uma discussão, em aula aberta, com todos os grupos.
Roteiro de discussão:
- O que vocês entenderam do que foi apresentado no recurso explorado (na animação)?
- Qual a diferença de se carregar um objeto na água e, este mesmo, no ar?
- Que área da Física estuda as ações e fenômenos dos líquidos?
Feche a discussão concluindo, juntamente com os alunos, que quando carregamos um objeto dentro de alguns líquidos (que tenha a densidade menor que a do ar) teremos mais facilidade de carregá-lo ou levantá-lo, pois pelo Princípio de Arquimedes todo corpo imerso em um fluido sofre a ação de uma força – denominada Empuxo – dirigida verticalmente para cima, cujo módulo (do Empuxo) é igual ao módulo do Peso do volume do fluido deslocado.
Atividade 2
Continuando a aula, o professor deverá apresentar o recurso, que se trata de uma atividade experimental que demonstra as diferentes reações de um ovo dentro de líquidos com densidades diferentes.
Recurso: Ovo flutuante
Link do Recurso no site do Portal: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=23445
O experimento (Fig. 3) consiste em demonstrar que os materiais flutuam se forem menos densos que os líquidos.
Figura 3 – Demonstração da Experiência.
Imagem do recurso “Ovo flutuante” – http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=23445
Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:
- Coloquem o ovo dentro de um copo.
- Coloquem água dentro do copo de forma que o ovo fique totalmente submerso (Fig. 4).
Figura 4 – Ovo dentro do copo com água.
Fonte: do autor, adaptada da Imagem do recurso “Ovo flutuante”
- Coloquem o outro ovo dentro de outro copo.
- Coloquem água dentro do copo de forma que o ovo fique totalmente submerso (Fig. 4).
- Adicionem sal à água.
- Mexam a água devagar para dissolver o sal, e continuem a adicioná-lo (Fig. 5) até se dissolver totalmente na água.
Figura 5 – Ovo dentro do copo com água.
Fonte: do autor, adaptada da Imagem do recurso “Ovo flutuante”
Após o término do experimento, o professor deverá fazer as seguintes perguntas aos alunos:
- O que foi verificado por vocês na realização desta experiência?
- Por que quando adicionamos sal na água o ovo afunda?
- Por que o ovo afunda no copo contendo água apenas?
- Qual conceito físico está relacionado com este experimento?
Favoreça com que os alunos compreendam que o ovo vai ao fundo do copo com água sem sal e no copo com água e sal o ovo flutua. Então, o ovo é mais denso que a água sem sal e por isso vai ao fundo. Mas como o sal faz com que a água fique mais densa, o ovo flutua em água com sal.
Para finalizar esta atividade, pergunte aos alunos em qual situação o Empuxo (Força exercida pelo líquido, quando deslocado) é maior, na primeira situação (ovo na água sem sal) ou na segunda situação (ovo na água com sal). Ajude com que eles concluam que quanto maior a densidade do líquido em que o ovo esta imerso, maior será o Empuxo. Assim sendo, o ovo que está imerso na água com sal sofre um maior Empuxo, portanto, este boia.
Esta atividade foi extraída da aula Princípio de Arquimedes da professora Andréa Marques Leão Doescher - Presidente Prudente/SP. Disponível no Portal do Professor/ MEC. Acessado em 11/07/2013. Todas as informações contidas são de responsabilidade do autor.
