ARTIGOS SOBRE FÍSICA

 

ARTIGO 1

 

Análise das ideias dos alunos sobre hidrostática

Publicado em: 29 Set 2010
Atualizado em: 30 Set 2010
 

O “bebum” tirando sua cachaça de um barril com uma mangueira e um balde (adaptada de L.C. Epstein and P.G. Hewitt, Thinking Physics).

Uma pesquisa realizada com alunos de Licenciatura em Ciências Exatas do Centro Universitário UNIVATES mostrou a existência de algumas concepções distintas, entre os futuros professores, sobre o funcionamento do sifão, estrutura muito comum no cotidiano de todos mas pouco compreendida sob o ponto de vista científico.

O trabalho resultou no artigo “Análise das ideias dos alunos sobre hidrostática”. Nele, os professores Ana Paula Sebastiany, Ivan F. Diehl, Michelle C. Pizzato — todos do Centro Universitário UNIVATES, de Lajeado, RS — e João B. S. Harres, da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, de Porto Alegre, RS, fazem uma análise das ideias dos estudantes a respeito do sifão e identificam os obstáculos à compreensão dos fenômenos relacionados.

Os dados foram coletados a partir das respostas dos estudantes a duas perguntas:

1ª) Como você crê que funciona o processo de descarga do “vaso” de um banheiro?

2ª) Um “bebum” está tirando sua cachaça de um barril com uma mangueira e um balde, como mostra a [figura acima], usando para isso o que chamamos de ‘sifão’. Como você pensa que um ‘sifão’ funciona?

Com relação à primeira pergunta, entre outras constatações, foi verificado que a maioria dos alunos apresenta em suas respostas explicações simplistas desse fenômeno, já que apenas fazem referência à pressão exercida pela água, sem explicar como ocorre ou qual a origem dessa pressão.

De um modo geral, as respostas mostram que os futuros professores não explicam o escoamento do vaso sanitário através do processo de sifão. “Se por um lado isto é compreensível, já que na parte inferior do vaso na verdade temos um sifão invertido em relação ao seu uso normal, é notório que algo tão presente na vida de todas as pessoas seja explicado de maneira tão pobre fisicamente”.

A análise das respostas à segunda questão não foi mais animadora. De um total de 60 alunos, apenas dois mencionaram a existência da pressão atmosférica no processo.

Para saber os resultados com mais detalhes e conhecer o embasamento teórico e a metodologia da pesquisa, acesse o artigo original, publicado na revista Física na Escola v. 10, n. 2, 2009.

E se quiser reciclar os seus conhecimentos sobre o sifão e conhecer uma proposta para abordagem do tema em sala de aula, acesse a aula Como funciona um sifão, postada no Portal do Professor pelo professor José Ângelo de Faria, do Colégio de Aplicação da UFV.

 

 ARTIGO 2

 

Medindo a velocidade de rotação da Terra

Publicado em: 13 Ago 2010
Atualizado em: 13 Ago 2010
 

O planeta Terra. Fonte: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth.jpg

Em aulas de Física no Ensino Médio, quando se trata do movimento circular, é comum que se use como exemplo a situação de uma pessoa que se encontra na superfície da Terra, em movimento circular devido à rotação do planeta. Nesse momento, muitas vezes os alunos lançam a pergunta: “E qual é a velocidade de rotação da Terra?”. A questão gera a oportunidade de se discutir a diferença entre as velocidades escalar e angular, particularmente no que se refere à dependência (ou independência) de seus módulos com o raio da trajetória — no caso, com a posição da pessoa na superfície da Terra.

Após as devidas considerações, o professor pode sugerir a realização de um experimento que permite relacionar essas grandezas e calcular a velocidade angular de rotação da Terra! Essa é a proposta do professor Marcelo Girardi Schappo, que, no artigo Medindo a velocidade de rotação da Terra sem sair de casa, publicado na revista Física na Escola, v. 10, n. 2, 2009, explica como realizar a tarefa usando materiais simples e de muito fácil acesso: papel branco, lápis, cronômetro, fita adesiva, régua, barbante e um objeto furado – no experimento realizado pelo autor, foi utilizada uma mesa de PVC com furo para guarda-sol.

Para entender o procedimento experimental, é necessário imaginar que é o Sol que está girando em torno da Terra com velocidade angular , o que é equivalente a pensar na Terra girando com a mesma velocidade em sentido contrário, desprezando-se sua translação.

A idéia é usar a semelhança de triângulos, como em uma câmara escura, para calcular a distância “percorrida” pelo Sol, H, ao longo de sua “órbita” ao redor da Terra: coloca-se o objeto furado sob a luz solar e mede-se o deslocamento da projeção, h, após um intervalo de tempo, t, e a distância do furo ao anteparo, d. O esquema está representado na figura abaixo (note que, devido ao pequeno valor do ângulo no intervalo analisado, a trajetória pode ser aproximada por uma reta).

Em posse da distância H e do tempo que o Sol levou para “percorrê-la” ( t), é possível calcular sua velocidade escalar, v. Dividindo-se essa velocidade pelo raio da trajetória ( D = distância Terra-Sol) chega-se ao valor da velocidade angular ( v = •D).

O uso da distância Terra-Sol é interessante do ponto de vista didático. Há entretanto uma maneira de se chegar ao mesmo resultado sem a necessidade de se conhecer esse dado. Leia o artigo, conheça o procedimento com detalhes, acompanhe as contas e tente descobrir como!

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