Relatorio a.L.1.2 Professor

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Aco de formao Utilizao dos novos Laboratrios Escolares

Actividade laboratorial

Ser necessria uma fora para que um corpo se mova?(11 Ano de Fsica)

(Guio do professor)

Formanda: Guida Maria Martins de Bastos

Formador: Professor Vitor Teodoro

Leiria 2010

Introduo

A actividade laboratorial: Ser necessria uma fora para que um corpo se mova?, uma actividade laboratorial obrigatria nos novos programas de Fsica e Qumica A. Nem sempre as Escolas tm nos seus laboratrios o material mais apropriado para optimizar as condies experimentais que, permitam a recolha de dados para promover o estudo pretendido. Quando foi laado o desafio, para a concepo de um protocolo experimental para a realizao de uma experincia que poderia ser uma experincia colectiva ou em pequeno grupo, lembrei-me de partilhar com os colegas esta experincia, pois na minha opinio uma experincia muito rica em contedo, apesar de ser simples, pois permite a discusso de um conceito cientfico que pe em causa a observao perceptual do aluno, a necessidade de uma fora para um corpo estar em movimento. Por outro lado um experincia que permite a sua explorao em sala de aula de diferentes modos: experincia colectiva (caso a Escola tenha equipamento adequado, sensores de posio) ou uma experincia realizada em pequeno grupo (caso os professores tenham como equipamento somente digitmetros, como o caso da minha Escola). O protocolo experimental constitudo por duas partes. Na primeira parte existe um conjunto de questes pr-laboratoriais que podem ser discutidas em grande grupo, ou em pequeno grupo, bem como o procedimento experimental. Quanto montagem experimental, para fazer as medies, a minha proposta que seja efectuada em pequeno grupo. Tal estratgia permitir aos alunos desenvolverem competncias inerentes ao trabalho laboratorial que vo alm do simples registo correcto de medies, possibilita que o aluno optimize condies experimentais que lhe permita o controlo de variveis para responder questo problema em estudo. No final proposto que os alunos elaborem um relatrio da actividade laboratorial que realizaram onde pedido, os objectivos o procedimento detalhado e a interpretao dos resultados (resposta s questes ps-laboratoriais). Com a elaborao do relatrio pretende-se desenvolver competncias de comunicao em Cincia, produo de um documento escrito de cariz cientfico. Caso o professor pretenda desenvolver outras competncias podero os alunos responder oralmente, em grande grupo, s questes que constam no relatrio. Cabe ao professor fazer a gesto da aula de acordo com as competncias que pretende promover.

Guida Bastos

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Actividade Laboratorial 1.- protocolo ExperimentalQuesto-Problema: Dois alunos discutem: um diz que preciso aplicar constantemente uma fora num corpo para que este se mantenha em movimento, o outro afirma que a resultante das foras que actuam sobre um corpo pode ser nula e ele continuar em movimento. Quem tem razo?

Questes pr-laboratoriais1. A figura 1 mostra uma experincia idealizada por Galileu para o estudo do movimento dos corpos: uma bola, depois de descer por uma rampa, rola plano acima por outra rampa com inclinao varivel (I, II e III). Segundo Galileu, a bola na segunda rampa s parava quando atingisse uma altura igual altura inicial.

Questes para reflexo: Por que razo a bola na segunda rampa s pra quando atinge uma altura igual da posio inicial? O que aconteceria ao movimento da bola se a segunda rampa fosse horizontal?

.QuaisGalileu.

so as condies experimentais que se teriam de verificar, para

comprovar experimentalmente os resultados da experincia idealizada por O que pretendia provar Galileu com esta experincia?

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Tpicos a discutir:- Foras a actuar na bola: peso e reaco normal. Considerar o atrito desprezvel. - Das foras que actuam na bola somente o peso uma fora conservativa. - A fora reaco normal uma fora no conservativa. O trabalho realizado por esta fora nulo. Ento neste sistema h conservao de energia mecnica. - A bola pra na posio igual posio inicial porque h conservao da energia mecnica do sistema: (Ecinicial+ Epinicial=Ecfinal+Epfinal) - Quando a bola pra a energia cintica nula, ento quer no instante inicial (bola abandonada) quer no instante final a EC=0 J. Nos dois instantes referidos a energia potencial gravtica do sistema Terra-bola igual. Ento a bola pra a uma altura igual altura inicial. - Se a rampa fosse horizontal, a bola no parava, continuava sempre em movimento (conservao de energia mecnica. -Para comprovar experimentalmente os resultados da experincia idealizada por Galileu teramos de ter um sistema em que o atrito possa ser desprezado.

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Termos Velocidade instantnea

Significado Fsico

uma grandeza vectorial que informa quanto direco e ao sentido do movimento e rapidez com que o corpo muda de posio num referencial, em cada instante. Representa-se por um vector tangente trajectria em cada ponto, que aponta no sentido do movimento. Velocidade mdia uma grandeza vectorial que informa quanto direco e ao sentido do movimento e rapidez com que o corpo muda de posio num referencial, num dado intervalo de tempo. Determina-se pelo quociente entre o vector deslocamento e o intervalo de tempo correspondente. Acelerao mdia uma grandeza fsica que traduz a variao do vector velocidade num dado intervalo de tempo. Determina-se pelo quociente entre o vector variao velocidade e o intervalo de tempo correspondente. Fora Fora traduz uma interaco entre dois corpos, em que um corpo exerce a fora e o outro sofre a aco desse fora. Representa-se por um vector com ponto de aplicao no centro de massa do corpo. Deslocamento uma grandeza fsica vectorial que traduz a variao de posio de uma partcula num referencial. Representa-se por um vector que une as posies inicial e final. m.r.u. O movimento rectilneo uniforme. O movimento rectilneo diz-se uniforme quando a acelerao nula. A resultante das foras a actuar no corpo nula. O vector velocidade constante. m.r.u.a O movimento rectilneo uniformemente acelerado. O movimento rectilneo diz-se uniformemente acelerado quando a acelerao constante e o vector acelerao tem a mesma direco e sentido do vector velocidade. A resultante das foras constante e tem e mesma direco e sentido do vector acelerao e velocidade. O mdulo da componente da velocidade na direco do movimento aumenta linearmente com o tempo. m.r.u.r O movimento rectilneo uniformemente retardado. O movimento rectilneo diz-se uniformemente retardado quando a acelerao constante e o vector acelerao tem a mesma direco e sentido oposto ao vector velocidade. A fora resultante constante e tem e mesma direco e sentido do vector acelerao, mas tem sentido oposto ao vector velocidade. O mdulo da componente da velocidade na direco do movimento diminui linearmente com o tempo. Medio directa O valor de uma dada grandeza pode ser obtido de uma forma directa, quando o valor dado pela leitura directa de um instrumento de medida. Medio indirecta O valor de uma dada grandeza pode ser obtido de uma forma indirecta quando o valor obtido por clculos a partir de outras grandezas medidas directamente Incerteza absoluta de Estimativa da incerteza associada medio directa. A incerteza absoluta leitura de leitura de uma medida a amplitude da incerteza associada escala do aparelho de medida. Toma-se como incerteza absoluta de leitura o valor da menor diviso da escala, para aparelhos digitais, e o valor de metade da menor diviso da escala para aparelhos de medida com escalas graduadas (analgicos).

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Trabalho Laboratorial1. A partir da lista de material apresentada, possvel efectuar uma montagem experimental para efectuar medies, que permitem responder questo problema

Material:Clulas fotoelctricas Digitmetro Carrinho pino com Suporte Universal com garras Fio e massas marcadas/corpo

Seleccione, de entre os esquemas das montagens experimentais de I a V, aquele que considera ser a mais apropriado para montar o carrinho com o corpo suspenso. Fundamente a sua escolha, indicando: - as razes que o levaram a eliminar as restantes opes. -em que medida a montagem experimental seleccionada permite criar as condies experimentais necessrias concretizao dos objectivos. - o esquema de foras que actua no carrinho.

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Tpicos a referir:- As montagens a excluir so I, II, IV e V - A montagem I deve ser excluda porque a superfcie de contacto rugosa (tampo da mesa) rugosa logo h mais atrito. - As outras montagens so excludas porque o comprimento do fio no adequado, a que o carrinho percorra uma parte do percurso sujeito a uma fora resultante igual fora de tenso que o fio exerce sobre o carrinho, devido ao corpo suspenso e outra parte do percurso, quando o corpo suspenso atinge o solo, em que as nicas foras que esto a actuar o peso e a reaco normal. Com esta montagens no existe nenhum instante a partir do qual a resultante das foras exercidas sobre carrinho nula. -O aluno deve representar as foras que actuam no carrinho nos dois troos do movimento. No primeiro troo no carrinho actuam as foras peso a fora exercida pela superfcie de apoio (reaco normal) e a fora exercida pelo fio. No segundo troo actua somente as foras peso e a fora exercida pela superfcie de apoio (reaco normal).

Procedimento- Faa a montagem experimental esquematizada na figura, seguindo as indicaes:

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- Marque 10 pontos (A a J) ao longo do percurso. Q1- Que cuidados deve ter na marcao dos pontos?

Tpicos a referir: Marcar pontos ao longo de todo o percurso. Em cada parte do percurso marcar no mnimo 5 pontos (construo grfico).

- Coloque as clulas fotoelctricas na posio