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Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física Mestrado Nacional Profissional Sociedade Brasileira de Física CADERNO DO PROFESSOR DE FÍSICA Ensino de Física inclusivo envolvendo alunos com deficiência visual na Educação de Jovens e Adultos Maria do Carmo de Andrade Junqueira Grossi Helena Libardi LAVRAS – MG 2016

Ensino de Física inclusivo envolvendo alunos com ... · 5.1.Experimentos propostos pelos estudantes e professora para incluir os colegas com deficiência visual ... foram construídos

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Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física

Mestrado Nacional Profissional

Sociedade Brasileira de Física

CADERNO DO PROFESSOR DE FÍSICA

Ensino de Física inclusivo envolvendo alunos com

deficiência visual na Educação de Jovens e Adultos

Maria do Carmo de Andrade Junqueira Grossi

Helena Libardi

LAVRAS – MG

2016

Maria do Carmo de Andrade Junqueira Grossi

Helena Libardi

Ensino de Física inclusivo envolvendo alunos com

deficiência visual na Educação de Jovens e Adultos

Produto desenvolvido como requisito parcial para

obtenção do grau de Mestre em Ensino de Física, no

Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da

Universidade Federal de Lavras, fazendo parte da

dissertação de mestrado com mesmo título.

LAVRAS – MG

2016

Ficha Catalográfica Elaborada pela Divisão de Processos Técnicos da Biblioteca da UFLA

Grossi, Maria do Carmo de Andrade JunqueiraEnsino de Física inclusivo envolvendo alunos com deficiência

visual na Educação de Jovens e Adultos / Maria do Carmo de AndradeJunqueira Grossi – Lavras : UFLA, 2016.

51 p. : il

Ensino de Física inclusivo envolvendo alunos com deficiênciavisual na Educação de Jovens e Adultos – Universidade Federal deLavras, 2016.Orientadora: Helena Libardi.Bibliografia.

A G R A D E C I M E N T O S.

À Deus pela força e paciência.

À Universidade Federal de Lavras pelos conhecimentos oferecidos para a elaboração desta

unidade didática.

Aos professores do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física pelos ensinamentos

proporcionados e pela amizade.

Aos professores orientadores deste trabalho pela paciência, pelos ensinamentos

proporcionados durante a orientação e pela amizade.

Aos colegas do mestrado pela amizade e boa convivência.

Aos estudantes da Educação de Jovens e Adultos da escola pesquisada pelo acolhimento da

proposta, pela participação efetiva nas aulas e pela forte relação de amizade criada.

Aos estudantes com deficiência visual participantes da pesquisa e da elaboração da unidade

didática pelos grandes ensinamentos oferecidos e na orientação sobre o modo de como melhor

atendê-los.

Sumário1.APRESENTAÇÃO..........................................................................................................................62.INTRODUÇÃO..............................................................................................................................83.UNIDADE DIDÁTICA – HIDROSTÁTICA E SUAS APLICAÇÕES.......................................10

3.1.Apresentação..................................................................................................................10 3.2.Objetivo geral.................................................................................................................11 3.3.Conteúdo da Unidade Didática.......................................................................................11 3.4.Estruturas das aulas........................................................................................................11

4.OUTROS MATERIAIS MANIPULATIVOS ..............................................................................37 4.1 Materiais Elaborados..................................................................................................37

5.ESTRATÉGIA DIDÁTICA PARA ESTUDO INCLUSIVO - TRANSMISSÃO DE CALOR....42 5.1.Experimentos propostos pelos estudantes e professora para incluir os colegas com deficiência visual.........................................................................................................................42

6.REFERÊNCIAS............................................................................................................................51

1. APRESENTAÇÃO

Neste volume do Caderno do Professor de Física apresentamos um produto educacional

idealizado para o Ensino de Física inclusivo na Educação de Jovens e Adultos (EJA) considerando

a presença de estudantes com deficiência visual. Este produto foi desenvolvido para uma escola

pública estadual de Minas Gerais, e faz parte da dissertação defendida junto ao Programa Mestrado

Nacional Profissional em Ensino de Física da Universidade Federal de Lavras em parceria com a

Sociedade Brasileira de Física. Foram desenvolvidas estratégias para incluir estudantes com

deficiência visual no primeiro e segundo anos da EJA, em 2014. Os conteúdos desenvolvidos

foram contextualizados para os estudantes e apresentados de modo a despertar o interesse e

apresentar significados para eles.

Descrevemos uma unidade didática sobre “Hidrostática e suas aplicações”, que foi

preparada e desenvolvida para estudantes com e sem deficiência visual do primeiro ano do Ensino

Médio da EJA e elaborada com seis aulas de cinquenta minutos. Apresentamos também algumas

estratégias desenvolvidas, visando a inclusão dos estudantes com deficiência visual, para o mesmo

grupo de estudantes no primeiro e segundo ano.

Os conceitos desenvolvidos na unidade didática procuraram mostrar que esses

conhecimentos são essenciais para avaliar corretamente o desenvolvimento tecnológico atual. Esta

unidade foi fundamentada na teoria de Vygotsky, isto é, a teoria da interação social entre os colegas

de sala, o professor e o meio, que é a escola. A interação social na escola permite que os estudantes

com e sem deficiência visual adquiram novas experiências e conhecimentos, e ocorre durante as

atividade experimentais, os trabalhos em dupla e em grupo e na participação nas aulas.

A unidade didática apresenta alguns experimentos simples, breves, dirigidos e orientados no

sentido a alcançar os objetivos propostos. Eles devem ser realizados em sala de aula.

Dentre as estratégias didáticas utilizadas, destacamos aquelas que contemplam o

aprendizado dos estudantes com deficiência visual, como a utilização de textos em Braille, textos

enviados via e-mail aos estudantes com deficiência visual e textos impressos para serem lidos em

sala de aula, experimentos onde outros sentidos, como o tato, possam ser usados para observação

pelos estudantes com deficiência visual, mapas conceituais, material manipulativo, entre outros.

O processo de avaliação também leva em conta a presença de estudantes com deficiência

visual em sala de aula, mas é pensado para todos, dentro de um ensino inclusivo. A aprendizagem

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do estudante com e sem deficiência visual da EJA é avaliada não apenas pela aplicação de fórmulas

sem o conhecimento dos conceitos envolvidos, mas através da contextualização dos conceitos em

situações vivenciadas por eles no seu dia a dia. Para cada aula, além das atividades avaliativas, foi

feita uma “avaliação de sala de aula”, considerando aspectos como frequência, participação nas

aulas e tarefas dos estudantes.

Os textos elaborados pelo professor para enviar via e-mail para os estudantes com

deficiência visual devem ser escritos usando uma linguagem clara e de fácil compreensão. Além

disso, os textos devem conter fórmulas escritas por extenso, para que os leitores de voz dos

notebooks ou computadores destes estudantes possam realizar uma leitura correta das mesmas. Os

textos enviados via e-mail pelo professor para o estudante com deficiência visual deve ser

colocados como anexo e colado na própria tela do e-mail, pois pode existir estudantes com

deficiência visual que tenham dificuldades para abrir os anexos.

A seguir apresentamos a unidade didática e estratégias desenvolvidas para incluir estudantes

com deficiência visual nas aulas da EJA.

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2. INTRODUÇÃO

Sabemos que o conhecimento em Física acumulado ao longo dos anos é grande, de forma

que todo este conhecimento não pode ser repassado integralmente para os estudantes. O

conhecimento em Física a ser apresentado ao estudante deve servir de ferramenta para ajudá-lo nas

suas formas de pensar e agir no mundo.

O ensino de Física deve ter como referência o “para que”. Este “para que” deve supor a

preparação do estudante para ser capaz de lidar com situações reais, como crises de energia,

problemas ambientais e manuais de aparelhos, concepção de universo, informações disponíveis em

jornais e revista, entre outros.

Pensando neste “para que” do ensinar Física foram selecionados alguns conteúdos básicos

propostos no Conteúdos Básicos Comuns, CBC (MINAS, 2006, 2012) e nos Parâmetros

Curriculares Nacionais, PCNs (BRASIL, 2000) para serem trabalhos com esta turma de EJA.

Como o tempo para o ensino de Física na EJA é mais curto, é necessário realizar uma seleção de

conteúdos mínimos que preserve os elementos fundamentais necessários para a compreensão do

universo físico e a sua relação com outras disciplinas. Para a seleção dos conteúdos mínimos para

nossos estudantes, levamos em conta o nível sociocultural, as condições de acessibilidade, as

bibliotecas, a informatização e outros meios de comunicação aos quais eles têm acesso. Nossa

seleção priorizou um tratamento qualitativo da informação em Física, com os conceitos

apresentados de forma fenomenológica e as fórmulas e expressões matemáticas usadas para

sintetizá-los (BRASIL, 2006).

Destes conteúdos selecionados, “Hidrostática e suas aplicações” foi escolhido para ser

trabalhado através de uma unidade didática no primeiro ano da EJA e apresentado neste produto

educacional. Além desta unidade didática, foram construídos materiais manipulativos para serem

usados com os estudantes com e sem deficiência visual. Os materiais manipulativos construídos

atenderam a todos os estudantes desta turma de EJA. Estes materiais manipulativos e a unidade

didática tiveram o seu foco na inclusão, considerando estudantes com deficiência visual total, e

levaram em conta a necessidade, para todos os estudantes, que o ensino fosse realizado de modo

contextualizado e com aplicabilidade no dia a dia.

Consideramos para a elaboração da unidade didática e dos materiais manipulativos a

interação entre pares e a utilização de tarefas da vida real, para que o estudante possa entender a

aplicabilidade do que aprendeu e inferir suas implicações para a vida e justificativas para todas as

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tarefas, além de situá-las em um contexto mais amplo, para que ele possa entender o porquê e o

para que da atividade, generalizando para um contexto mais global e amparo constante para que o

estudante não se sinta solto ou isolado (BRASIL, 2006).

O ensino de Física da EJA na escola pesquisada fez uso de práticas pedagógicas pautadas na

resolução de problemas, na experimentação e na aprendizagem significativa tomando por base os

conhecimentos prévios dos estudantes e a interação estudante/estudante e estudante/professor.

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3. UNIDADE DIDÁTICA – HIDROSTÁTICA E SUAS APLICAÇÕES

3.1. Apresentação

A Hidrostática é um tema da Física que está presente nos PCN+ Ciências da Natureza,

Matemática e suas Tecnologias para o Ensino Médio (BRASIL, 2002). Sobre este tema, devemos

dar condições para o estudante “estabelecer as condições necessárias para a manutenção do

equilíbrio de objetos, incluindo situações no ar ou na água” (BRASIL, 2002, p. 73). Ele deve ser

trabalhado de forma contextualizada e com o uso da experimentação. Os seus conceitos devem ser

apresentados através de atividades e exemplos presentes no cotidiano do estudante, sendo o

professor o mediador desta cultura científica e da cultura do cotidiano.

Esta unidade didática foi preparada e testada com estudantes com e sem deficiência visual

do primeiro ano do Ensino Médio, na modalidade EJA, de uma escola pública estadual de Minas

Gerais no ano de 2014. Os conteúdos apresentados nesta unidade didática estão presentes no

cotidiano destes estudantes e são apresentados de forma a despertar o interesse e apresentar

significados para os estudantes. Esta unidade apresenta alguns experimentos simples e deve ser

desenvolvida com conceitos e equações relativamente simples.

A unidade foi estruturada do seguinte modo: apresentação, objetivo geral, conteúdo da

unidade didática, estruturas das aulas e referências. No item estruturas das aulas usamos a divisão

semana/aula. As aulas foram planejadas seguindo a formatação: conteúdo, objetivos específicos,

pré-requisitos, metodologia usada, recursos didáticos, desenvolvimento das aulas, avaliação e

materiais utilizados. No desenvolvimento das aulas usamos textos adaptados e sugerimos alguns

sites para que o professor possa adaptar ou aproveitar em suas aulas.

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3.2. Objetivo geral

Proporcionar ao estudante com e sem deficiência visual da EJA uma visão geral e

contextualizada do tema Hidrostática.

3.3. Conteúdo da Unidade Didática

Fluidos.

Densidade.

Pressão.

Princípio de Pascal.

Princípio de Arquimedes – Empuxo.

3.4. Estruturas das aulas

Semana 1: Fluidos, Densidade e Pressão – primeiras ideias

Aula 1:

Conteúdo: Fluidos e densidade

Objetivos específicos:

Definir fluidos através de exemplos do dia a dia.

Compreender o conceito de densidade.

Pré-requisitos:

Cálculo de volumes.

Medida de massas.

Unidades de medida de volume e massa.

Transformações de unidades de volume e de massa.

Metodologias usadas: Aula expositiva, mapa conceitual e leitura de texto.

Recursos didáticos: Quadro, giz, notebook dos estudantes com deficiência visual, textos de

apoio produzidos em Braille, estudante monitor sem deficiência visual.

Desenvolvimento da aula:

A definição de fluido e o conceito de densidade foram trabalhados através de aula

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expositiva. Esta aula teve início com a apresentação de um mapa conceitual, no quadro, a partir do

qual se iniciaram as discussões para formalizar os conceitos. Os estudantes ao serem questionados

apresentaram suas ideias iniciais sobre estes temas em discussão. O professor então, teve a

oportunidade de confrontá-los com a formalização física. Os estudantes com deficiência visual

receberam antecipadamente, via e-mail, a descrição do mapa conceitual feito no quadro e texto de

apoio 1. Tudo que for lido em sala para os estudantes com deficiência visual deve ser feito com

clareza de linguagem e mais devagar para que estes estudantes possam acompanhar no texto

enviado via e-mail ou no material elaborado em Braille.

Avaliação:

Nesta aula os estudantes foram avaliados através de: participação na aula, produção de texto

a partir do mapa conceitual colocado no quadro e resolução de problemas simples, em duplas,

envolvendo a expressão para o cálculo de densidade. Como os estudantes com deficiência visual já

tinham recebido o texto do mapa conceitual via e-mail, foi pedido a eles que citassem oralmente

alguns exemplos de substâncias que apresentavam o comportamento de fluidos. O professor que for

usar esta unidade didática tem a liberdade de pensar e elaborar outras formas de avaliar o tema

trabalhado, mas deve sempre ter cuidado de ler vagarosamente.

Materiais utilizados: Mapa conceitual (Figura 1), exercícios impressos e texto de apoio 1.

Figura 1 – Mapa conceitual desenvolvido em aula com a participação dos estudantes.

Texto do mapa conceitual enviado aos estudantes com deficiência visual:

Fluidos são substâncias que escoam com facilidade e possuem viscosidade. Os fluidos em

equilíbrio são estudados pela hidrostática. Como exemplos de fluidos temos os líquidos e os gases.

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Sugestões de textos:

Texto de apoio 1 – Densidade

Densidade é uma das propriedades dos sólidos, líquidos e gases. Esta propriedade nos dá a

medida do grau de compactação de um material. A densidade é uma medida de quanto material se

encontra comprimido num espaço determinado. Em termos mais técnicos, é a quantidade de massa

por unidade de volume.

A densidade se define como a relação que existe entre o volume e a massa de um objeto ou

substância. É uma propriedade física que é característica das substâncias puras e é considerada uma

propriedade intensiva, já que é independente do tamanho da amostra.

Uma das maneiras que se usa no dia a dia para ilustrar o conceito de densidade é a

observação de qualquer coisa que flutue ou afunde num determinado líquido. Se um objeto é

menos denso que o líquido onde se encontra, então flutuará. Porém, se o objeto for mais denso,

naturalmente afundará. Por esse motivo, uma âncora, que possui densidade alta, ou seja, possui

uma grande quantidade de massa em pouco volume, afunda de maneira rápida. No entanto, uma

caixa de plástico, que possui pouca massa e grande volume, tende a flutuar facilmente na água.

A densidade pode ser apresentada com outras definições. Por exemplo, densidade significa

a qualidade daquilo que é denso, compacto. A densidade determina a quantidade de algo existente

em um espaço delimitado, que pode ser uma superfície, um comprimento ou uma unidade de

volume. Pode ter diferentes definições de acordo com a área ou disciplina.

Em Física, a densidade de um corpo ou de determinado material (líquido, sólido ou gasoso)

pode ser calculada através da relação entre a massa e o volume por ele ocupado. A fórmula

matemática para o cálculo da densidade é a seguinte: d = m/v (densidade é igual à massa dividida

pelo volume). A densidade é inversamente proporcional ao volume, o que corresponde dizer que

quanto menor o volume ocupado por determinada massa, maior será a densidade. Por exemplo, a

densidade do aço forjado é de 7860 kg/m³ (sete mil oitocentos e sessenta quilogramas por metro

cúbico), enquanto que a do ar, ao nível do mar e a 15 °C (quinze graus Celsius), é de

aproximadamente 1,225 kg/m³ (um vírgula duzentos e vinte e cinco quilogramas por metro cúbico).

Texto adaptado de:

<http://queconceito.com.br/densidade>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

<http://www.significados.com.br/densidade>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

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Sugestões de outras fontes para leituras e elaboração de textos para os estudantes com e sem

deficiência visual:

AMALDI, U. Imagens da Física. Tradução de TROTTA, F. 1 ed. São Paulo: Scipione, 1997.

Capítulo 12, páginas 136 a 149..

FOGAÇA, J. R. V. Densidade. Brasil Escola. Disponível em

<http://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade.htm>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

Exercícios avaliativos em duplas:

1) A densidade de um corpo é de 1,8 g/cm3 (um vírgula oito gramas por centímetro cúbico) e seu

volume é de 10 cm3 (dez centímetros cúbicos). Determine a massa desse corpo.

2) A densidade absoluta do mercúrio é 13,6 g/cm3 (treze vírgula seis gramas por centímetros

cúbicos). Calcule o volume ocupado por 680 g (seissentos e oitenta gramas) dessa substância.

Aula 2:

Conteúdo: Pressão

Objetivos específicos:

Compreender o conceito de pressão, suas unidades de medida e suas aplicações em

situações do cotidiano.

Realizar experimentos simples usando a percepção tátil.

Pré-requisitos:

Conceito de área, suas unidades de medidas e suas transformações.

Conceito de força.

Cálculo de áreas de figuras regulares.

Metodologias usadas: Aula expositiva, aula experimental e leitura de texto.

Recursos didáticos: Quadro, giz, bacia com areia, lápis apontado, balança, régua adaptada,

texto e questionário.

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Desenvolvimento da aula:

Para discutir o conceito de pressão, foi feita a escolha do uso de duas atividades

experimentais, descritas nos Roteiros I e II. Estas atividades foram feitas individualmente com os

estudantes com deficiência visual, com a ajuda dos demais estudantes da sala. Todo o material da

aula deve ser enviado por e-mail para os estudantes com deficiência visual. O professor deve levar

todos os materiais necessários para a realização dos experimentos em sala de aula. O professor

demonstra o experimento para toda a sala e depois os estudantes participam, com os estudantes

com deficiência visual usando a percepção tátil. Para acompanhar os estudantes com deficiência, o

professor convida um estudante sem deficiência visual para ser seu monitor.

Avaliação:

Os estudantes serão avaliados através de observações dos comportamentos durante a

realização dos experimentos, pela produção de texto relativa ao que foi desenvolvido na aula e pela

resolução de problemas simples, em duplas, envolvendo a expressão para o cálculo da pressão.

Materiais utilizados: Para esta aula foram utilizados os roteiros experimentais I e II, e os

textos de apoio explicando o conceito de pressão e os exercícios avaliativos em duplas que são

descritos a seguir:

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Roteiro experimental I

Desenvolvendo o conceito de pressão

Objetivo:

Compreender o conceito de pressão a partir de uma situação problematizadora.

Materiais necessários:

Lápis com ponta em um dos lados.

Apontador.

Procedimento experimental:

Pegue o lápis e aperte entre as palmas de sua mão, tentando manter uma força aplicada igual

em ambos os lados, como mostra a Figura 2. A partir da experiência responda as questões a seguir.

Figura 2 - Imagem da estudante com deficiência visual realizando o experimento do lápis –

junho/2014

Questões:

a) Você saberia identificar se a força aplicada é maior, menor ou igual nas suas mãos?

b) Em qual das mãos você sente mais a presença do lápis? Tente justificar a sua resposta criando

um modelo que dê uma explicação e que esteja de acordo com a resposta dada ao item (a).

c) Você consegue identificar qual é a grandeza física associada com sua resposta anterior?

Observação: os estudantes com deficiência visual devem responder as questões oralmente ou

devem digitalizar as respostas no notebook adaptados para eles. Os outros estudantes da sala

respondem no próprio caderno.

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Explicando um pouco mais o assunto estudado:

A pressão é uma grandeza física escalar, isto é, grandeza que necessita do valor e da

unidade para ser determinada e é definida como o quociente entre a força e a área. A relação

matemática usada para expressar a pressão é: Pressão é igual a força F dividido pela área A, isto é,

P = F / A.

A unidade no Sistema Internacional (SI) para pressão é o Newton dividido por metro

quadrado (N/m2) ou Pascal (abreviada como Pa) e este nome foi dado em homenagem ao cientista

Blaise Pascal. Um Pascal é definido como um Newton por metro quadrado. Então, um Pascal é

igual a um Newton (N) dividido por metro quadrado (m2).

Após a realização dos experimentos envolvendo o conceito de pressão o professor coloca na

lousa a expressão matemática para o cálculo da pressão.

Pressão é igual a força dividida pela área (P = F / A).

Roteiro experimental II

Calculando valores de pressão

Objetivos:

Compreender o conceito de pressão através da observação tátil;

Calcular valores de pressão a partir de dados experimentais.

Materiais necessários:

Uma barra com faces retangulares

Uma balança

Uma régua de trinta centímetros adaptada para estudantes com deficiência visual.

Uma bacia plástica com areia fina úmida.

Procedimento experimental:

Parte 1:

i) Escolha uma das faces da barra para ficar apoiada na areia. Meça os lados da face da

barra e calcule a sua área.

ii) Meça a massa da barra e calcule o seu peso.

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iii) Pegue a bacia com areia úmida e deixe cair de uma determinada altura a barra com a

face escolhida voltada para baixo.

iv) Retire a barra da areia cuidadosamente e, a partir do toque com as pontas dos dedos,

verifique a profundidade da marca dixada na areia. Anote suas observações.

Parte 2 :

Repita o procedimento anterior com uma outra face da barra de área diferente voltada para

baixo. Anote as suas observações.

Observação: o professor ou um colega de turma deve orientar o estudante com deficiência visual na

hora da realização da atividade, de forma a que ele consiga perceber a profundidade deixada pela

barra na areia nas duas situações.

Após a realização da atividade e levando em conta as suas anotações, responda as questões

a seguir:

a) Qual das faces da barra provocou uma marca com mais profundidade?

b) Nas duas situações, a força peso da barra é a mesma, pois a massa e a aceleração gravitacional

não se alteram. Tente explicar então porque as profundidades foram diferentes nas duas

situações.

Descrição da régua adaptada para estudantes com deficiência visual:

A régua adaptada para estudantes com deficiência visual (Figura 3) foi construída usando

uma régua transparente de trinta centímetros de comprimento. Nesta régua foram feitas marcas com

cola colorida para plástico. Estas marcas foram feitas da seguinte forma: para identificar o zero

colocou-se quatro pingos de cola, para os centímetros, um pingo e para múltiplos de cinco

centímetro, dois pingos.

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Figura 3 – Régua adaptada para ser utilizada pelos estudantes com deficiência visual.

Sugestões de textos:

Texto de apoio 2 – Pressão

Pressão é uma palavra relacionada a força que é exercida sobre alguma coisa e com a

maneira como esta força está sendo aplicada. Pode também indicar o ato de comprimir ou

pressionar.

Na Física, a pressão é uma grandeza quantificada através da razão entre a força (F) e a área

(A) da superfície em questão onde a força é aplicada. É possível determinar a pressão através de

alguns instrumentos, entre eles o manômetro, o barômetro, o piezômetro e o vacuômetro.

Segundo o Sistema Internacional de unidades (SI), a pressão é medida na unidade N/m²

(Newton por metro quadrado), unidade igualmente conhecida como pascal. Existem outras

unidades como bar, PSI, milímetros de mercúrio (mmHg), milibar, atmosfera (atm).

Vejamos o seguinte exemplo, ilustrado na Figura 4.

Uma moça com sapato de “salto agulha” e um homem de bota caminham lado a lado. Qual

causa maior dano onde pisa?

Acredite ou não, é o sapato com salto agulha! Ele pode arruinar tapetes e perfurar buracos

no chão. Não é porque a moça aplica no chão uma força maior que a do homem da bota.

É porque a força que ela aplica está concentrada numa área bem pequena. Ela produz, com isso,

uma pressão bem alta.

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Figura 4 – Exemplo prático ilustrando a pressão exercida sobre uma superfície. Fonte:

http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_01.asp.

Texto adaptado de:

<http://www.significados.com.br/densidade>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

<http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_01.asp>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

Sugestões de outras fontes para leituras e elaboração de material escrito para estudantes

com e sem deficiência visual:

AMALDI, U. Imagens da Física. Tradução de TROTTA, F. 1 ed. São Paulo: Scipione, 1997.

Capítulo 12, páginas 136 a 149.

HEWITT, P. G. Física conceitual. Tradução de RICCI, T. F.; GRAVINA, M. H. 9.ed. Porto Alegre:

Bookman, 2002. Parte dois (Propriedades da matéria), capítulos: 12, 13, 14, páginas 195 a 265.

Exercícios avaliativos em duplas:

1) Aplica-se uma força de 80 N (oitenta newtons) perpendicularmente a uma superfície de área 0,8

m2 (zero vírgula oito metros quadrados). Calcule a pressão exercida.

2) (UFRGS- RS) No dia a dia, é comum utilizarmos ferramentas de “corte”, por exemplo, a faca. A

maior ou menor facilidade que encontramos para cortar pão, carne ou outro alimento está

diretamente ligada ao fato de essa faca estar mais ou menos “afiada”. Faça uso do conceito de

pressão e justifique este fato.

3) Um faquir possui duas “camas”, do mesmo tamanho, uma com 500 pregos e a outra com 1000

pregos. Baseando-se no seu conceito de pressão, em qual das duas camas você julga que ele

estaria mais “confortavelmente” instalado?

4) Um indivíduo precisa atravessar um lago coberto com uma fina camada de gelo. Em que

situação ele tem maiores probabilidades de atravessar o lago sem que o gelo se quebre: andando

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normalmente ou arrastando-se deitado no gelo? Explique.

5) Muitos estudantes têm a possibilidade de visitar áreas de manguezais nos “estudos de meio”. É

comum ouvirmos relatos de quem ficou preso no mangue e não conseguia se mover. Os guias

locais orientam que, nessas situações, além de manter a calma, é preciso deitar a parte do corpo

que está livre para poder mexer as pernas, lentamente para cima. Por que essa é a melhor opção?

Explique.

Semana 2: Pressão atmosférica, pressão hidrostática e Principio de Pascal

Aula 3

Conteúdo: Pressão atmosférica e pressão hidrostática

Objetivos específicos:

Compreender o conceito de pressão.

Entender que a pressão varia com a profundidade.

Compreender o conceito de pressão hidrostática.

Pré-requisitos:

Conceito de densidade.

Transformações de unidades de comprimento e de massa.

Conceito de força e identificação da força peso.

Metodologia usada: Leitura de textos e aula expositiva com resolução de exercícios.

Recursos didáticos: Texto impresso, quadro e giz

Desenvolvimento da aula:

A aula iniciou com a leitura dos textos 3 e 4, previamente enviado para os estudantes com

deficiência visual. Esta leitura foi feita em voz alta, com interrupções para que os estudantes

ressaltassem os pontos em que haviam dúvidas, que foram discutidas a medida que iam sendo

identificadas. Todos estes pontos foram anotados no quadro pelo professor que, após, leu para que

os estudantes com deficiência visual pudessem fazer anotações individuais nos seus notebooks.

Após a leitura, foi feita a formalização dos procedimentos para o cálculo da pressão em um

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fluido no quadro e, na sequência, os estudantes resolveram um exercício para calcular a pressão em

uma coluna de água.

Avaliação:

Nesta aula os estudantes foram avaliados através da participação na aula e resolução de

exercícios propostos para a aula.

Materiais utilizados: Para esta aula foram utilizados os textos de apoio 3 e 4 que seguem

abaixo.

Sugestões de textos:

Texto de apoio 3 – Pressão atmosférica

Sabemos que a Terra atrai todos os corpos em volta dela. O ar em torno da Terra também é

atraído por ela. O ar ao ser atraído pela Terra fica sujeito a uma força peso. Sendo assim, a camada

de ar que envolve a Terra até uma altura de dezenas de quilômetros exerce uma pressão sobre os

corpos que estão sobre a Terra. Damos a esta pressão o nome de pressão atmosférica. Todos os

planetas que possuem atmosfera estarão sujeitos a uma pressão atmosférica com um determinado

valor específico. A Lua praticamente não possui atmosfera, então sua pressão atmosférica pode ser

considerada zero. A existência da pressão atmosférica na Terra foi confirmada pelo físico italiano

Evangelista Torricelli (1608-1647). O experimento realizado por ele serviu para confirmar e

determinar a pressão atmosférica.

O experimento que Torricelli realizou consistiu do seguinte: ele encheu um tubo de um

metro (1 m) de comprimento de mercúrio fechado em um dos lados. Após encher o tubo com

mercúrio, Torricelli tampou o lado aberto do tubo cheio de mercúrio com a mão e virou-o para

baixo. Mergulhou a parte tampada do tubo em um recipiente que também continha mercúrio. Ao

destampar o tubo, Torricelli verificou a coluna líquida descia até parar na altura setenta e seis

centímetros (76 cm) acima do nível do mercúrio do recipiente. Com estas observações, Torricelli

concluiu que a pressão atmosférica (Pa, que se lê pe subíndice a) que atuava na superfície livre do

líquido conseguia equilibrar a coluna de mercúrio. Como o valor da coluna líquida no tubo era

setenta e seis centímetros (76 cm), Torricelli concluiu que o valor da pressão atmosférica equivale a

pressão exercida por uma coluna de mercúrio de setenta e seis centímetros (76 cm) de altura, isto é,

setenta e seis centímetros de mercúrio (76 cm Hg). Este valor de pressão obtido por Torricelli foi

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também chamado de uma atmosfera (1 atm). Este valor foi medido por Torricelli no nível do mar.

Outros líquidos podem ser usados em lugar de mercúrio para medir a pressão atmosférica, mas o

mercúrio é o mais aconselhável devido a sua alta densidade, o que acarreta uma coluna alta de

mercúrio. O filósofo e cientista Blaise Pascal realizou o experimento de Torricelli no alto de uma

montanha e verificou que neste ponto a pressão atmosférica é menor do que ao nível do mar. O

aparelho usado para medir a pressão atmosférica é o barômetro. Ele pode ser usado para prever

tempestades (a pressão atmosférica se altera nestes casos) e para medir altitude de um lugar pela

medida da pressão atmosférica, neste caso o barômetro é chamada de altímetro.

A pressão atmosférica pode ser aplicada em diversas situações do nosso dia a dia, como por

exemplo, quando tomamos suco com canudinho. Quando você chupa na extremidade do

canudinho, você não está chupando o refresco, mas provocando uma redução na pressão do ar no

interior do canudinho. A pressão atmosférica que atua na superfície do líquido faz com que ele suba

pelo canudinho. O que ocorre com o canudinho para tomar refresco pode ser aplicado em algumas

bombas usadas para jogar água para cima.

Texto adaptado de:

MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de Física, v. 1. São Paulo: Scipione, 2011.Capítulo 7,

páginas 231 a 273.

Sugestões de outras fontes para leituras e elaboração de material escrito para estudantes

com e sem deficiência visual:

AMALDI, U. Imagens da Física. Tradução de TROTTA, F. 1 ed. São Paulo: Scipione,

1997.Capítulo 12, páginas 136 a 149.

HEWITT, P. G. Física conceitual. Tradução de RICCI, T. F.; GRAVINA, M. H. 9.ed. Porto Alegre:

Bookman, 2002. Parte dois (Propriedades da matéria), capítulos: 12, 13, 14, páginas 195 a 265.

Texto de apoio 4 – Variação da pressão com a profundidade

Já sabemos que a pressão atmosférica varia com a altitude, isto é, ela diminui a medida que

subimos mais alto.

Quando mergulhamos numa piscina sentimos que a medida que afundamos mais na água a

pressão aumenta, pois o peso da camada líquida aumenta. A pressão num ponto a uma

profundidade h de um líquido é dada pela expressão:

23

P = Pa + d g h

Isto é “A pressão pe no fundo é igual à pressão atmosférica (pe subíndice a) na superfície do

líquido mais o produto da densidade (d) do líquido pela aceleração da gravidade (g) e pela altura

(h) da coluna líquida.

Esta equação é conhecida como equação fundamental da Hidrostática. Esta equação tem

inúmeras aplicações, tais como vasos comunicantes e princípio de Pascal.

O esquema representativo da variação da pressão com a profundidade pode ser visto na

Figura 5 abaixo, que ilustra um recipiente, que pode ser um copo, cheio com um fluido. A pressão

atmosférica está representada por diversas setas na superfície do fluido. Dentro do fluido tem um

ponto identificado com a letra P e a profundidade em relação a superfície é identificada por uma

barra e relacionada com a altura h da coluna de fluido. Na legenda original da figura está escrito

que a pressão a uma profundidade h é dada pela expressão citada anteriormente.

Figura 5 – Fonte: Máximo, A.; Alvarenga, B. Curso de Física, v 1. São Paulo: Scipione,

2011. Pag. 245

Texto adaptado de:

MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de Física, v 1. São Paulo: Scipione, 2011.Capítulo 7,

páginas 231 a 273.

Sugestões de outras fontes para leituras e elaboração de material escrito para estudantes

com e sem deficiência visual:

AMALDI, U. Imagens da Física. Tradução de TROTTA, F. 1 ed. São Paulo: Scipione, 1997.

Capítulo 12, páginas 136 a 149.

24

HEWITT, P. G. Física conceitual. Tradução de RICCI, T. F.; GRAVINA, M. H. 9.ed. Porto Alegre:

Bookman, 2002. Parte dois (Propriedades da matéria), capítulos: 12, 13, 14, páginas 195 a 265.

SOUZA, L. A. “Pressão Atmosférica”; Brasil Escola. Disponível em

<http://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-atmosferica.htm>. Acesso em 10 de janeiro de

2016.

Exercícios avaliativos em duplas:

1) Uma grande piscina e um pequeno tanque, um ao lado do outro, contêm água a uma mesma

profundidade, isto é, a uma mesma altura.

a) A pressão no fundo da piscina é maior, menor do que a pressão no fundo do tanque ou igual a

ela?

b) A força total, exercida pela água, no fundo da piscina é maior, menor do que a força total no

fundo do tanque ou igual a ela?

2) Um habitante da Lua conseguiria tomar refrigerante, usando canudinho, com se faz aqui na

Terra? Explique.

Aula 4

Conteúdo: Princípio de Pascal

Objetivos específicos:

Compreender o Princípio de Pascal.

Identificar aplicações cotidianas do Princípio de Pascal.

Pré-requisitos:

Conceito de densidade.

Transformações de unidades de comprimento e de massa.

Conceito de força e identificação da força peso.

Conceito de pressão.

Metodologia usada: aula expositiva com realização de experimento demonstrativo;

resolução de exercícios em duplas.

25

Recursos didáticos: experimento do princípio de Pascal, quadro e giz, seringas de injeção

de tamanhos diferentes, água, mangueira, estudante monitor.

Desenvolvimento da aula:

Esta aula iniciou com o experimento demonstrativo do Princípio de Pascal que se encontra

descrito no Roteiro Experimental III. Após a realização do experimento foi feita a leitura

em duplas do texto 5. Após a realização do experimento e a leitura em duplas do texto 5, foi

solicitado aos estudantes que realizassem, em duplas, um relato do que tinham aprendido

nestas atividades.

Na formação das duplas o professor deve sempre colocar um estudante com deficiência

visual junto com o estudante sem deficiência visual. Deve-se evitar repetir as duplas nos

trabalhos realizados com este tipo de técnica, pois isto vai ajudar numa melhor interação do

grupo.

Avaliação:

Nesta aula os estudantes foram avaliados através do relato, em dupla, da atividade

experimental realizada e da resolução de exercícios simples envolvendo o Princípio de Pascal.

Materiais utilizados: Para esta aula foi utilizado o roteiro experimenta III, o texto de apoio 5

explicando vasos comunicantes e princípio de Pascal e os exercícios avaliativos em duplas descrito

a seguir:

26

Roteiro experimental III

Experimento de Princípio de Pascal – Prensa hidráulica de seringas descartáveis

Objetivo:

Mostrar que as pressões exercidas sobre um fluido são transmitidas em todas as direções e

sentidos.

Materiais necessários:

Duas seringas descartáveis de êmbolos de diâmetros diferentes

Mangueira plástica (tipo tubo de soro) obtida em locais de vendas de material para

consultórios médicos e de dentistas, de mais ou menos cinquenta centímetros de comprimento.

Água.

Procedimento experimental:

Coloque o tubo de soro numa das seringas; mergulhe a outra extremidade do tubo na água;

puxe o êmbolo até enchê-la de água.

Coloque a seringa verticalmente com a ponta para cima; aperte devagar o êmbolo até que

saiam todas as bolhas de ar da seringa e do tubo.

Coloque água na outra seringa até a metade e una-a no outro extremo do tubo.

Coloque as duas seringas na vertical, uma com o bico para baixo e a outra com o bico para

cima e empurre o êmbolo de uma delas. O que aconteceu com o outro êmbolo?

Repita a experiência com as seringas em posição horizontal, aperte um êmbolo e observe o

outro.

Coloque uma em posição vertical e outra horizontal. Aperte o êmbolo horizontal e observe o

outro.

Repita a experiência, apertando o vertical e observando o horizontal.

Coloque o conjunto em forma de U (Figura 6, que mostra as duas seringas colocadas

verticalmente com os êmbulos para cima, a mangueira que liga as duas seringas fica pendendo em

um arco, como se fosse uma letra U. Na figura a seringa maior está sendo pressionada e o êmbulo

da maior está elevado), aperte um dos êmbolos e observe o outro.

27

Figura 6 – Visualização do procedimento da Prensa hidráulica

Observe que um fluido é capaz de alterar a direção da força aplicada sobre ele. Por

exemplo, recebe força na horizontal de um lado e transmite força na vertical do outro.

Avaliação:

Nesta aula os estudantes foram avaliados através da elaboração do relatório sobre o

experimento.

Sugestões de textos:

Texto de apoio 5 – Vasos comunicantes e Princípio de Pascal

Consideremos dois recipientes, que não precisam ser do mesmo tamanho nem possuir a

mesma forma, cujas bases estão ligadas por meio de um tubo como representado na Figura 7. Esta

montagem chamamos de vasos comunicantes.

Consideremos os vasos comunicantes da Figura 7:

Figura 7 – Vasos comunicantes

Na montagem dos vasos comunicantes da figura 7, são colocados dois líquidos diferentes

que não se misturam. Podemos supor que um líquido que chamaremos de 1 foi adicionado ao lado

28

esquerdo da montagem que inicialmente estava preenchida com o líquido que chamaremos de 2.

Desta forma, no recipiente do lado esquerdo temos o líquido 1, de densidade d1 (de um) e no

recipiente do lado direito, o líquido 2, que possui densidade d2 (de dois). Como os líquidos não se

misturam é possível notar, neste caso, que o líquido 1 ocupa um volume no recipiente de altura h1

(agá um) acima do nível do líquido 2. Em relação a este nível, o líquido dois (2) e ocupa um

volume no recipiente de altura h2 (agá dois). Para qualquer nível de altura na montagem a pressão

exercida pela coluna de líquido acima será a mesma. Se considerarmos considerarmos dois pontos,

um de cada lado, que se encontram no nível em que os dois líquidos se encontram do lado

esquerdo, teremos a mesma pressão de cada lado pelos líquidos 1 (do lado esquerdo), de altura h1 e

2 (lado direito) de altura h2. A equação fundamental da hidrostática para cada líquido fica:

p1 = pa + d1 g h1

p2 = pa + d2 g h2

Isto é: pressão 1 é igual à pressão atmosférica mais o produto da densidade do líquido 1 pela

gravidade e pela altura do líquido 1 e pressão 2 é igual à pressão atmosférica mais o produto da

densidade do líquido 2 pela gravidade e pela altura do líquido 2.

Como as pressões 1 e 2 são iguais, p1 = p2, pois os pontos estão no mesmo nível, obtemos a

seguinte equação para ser usada em vasos comunicantes:

p1 = p2

pa + d1 g h1 = pa + d2 g h2 simplicando pa em ambos os lados

d1 g h1 = d2 g h2 simplificando g em ambos os lados

d1 h1 = d2 h2

Isto é: “pressão 1 é igual à pressão”. Então, substituindo as relações temos: “pressão

atmosférica mais o produto da densidade do líquido 1 pela gravidade e pela altura do líquido 1 é

igual a pressão atmosférica mais o produto da densidade do líquido 2 pela gravidade e pela altura

do líquido 2”. Simplificando dos dois lados resulta em “densidade do líquido 1 multiplicado pela

altura 1 é igual à densidade do líquido 2 multiplicado pela altura 2”.

O princípio dos vasos comunicantes pode ser aplicado em: sifões, mangueira usada para

retirar água de aquário ou gasolina do tanque de automóvel, distribuição de água nas cidades, etc.

Princípio de Pascal

Uma característica muito importante sobre a pressão nos fluidos em repouso é que uma

modificação ocorrida na pressão em uma parte deste fluido será transmitida integralmente a outra

29

parte deste mesmo fluido. Se, por exemplo, a pressão em um tubo for aumentada de cinco unidades

de pressão de um lado, no outro lado o aumento será o mesmo. Esta lei é conhecida com o nome de

Princípio de Pascal. Este princípio foi descoberto por Blaise Pascal no século dezessete. Ele pode

ser enunciado da seguinte maneira:

“Os fluidos transmitem integralmente as pressões que recebem em todas as direções e

sentidos.”

Analisando este enunciado podemos concluir que a pressão que é transmitida a um ponto do

fluido se transmite a todos os pontos desse fluido, provocando em cada um a mesma variação de

pressão. Isto não quer dizer que todos os pontos do fluido terão a mesma pressão, mas que, se um

dos pontos sofrer uma variação de pressão x, os outros também sofrerão uma variação de igual

valor x.

O princípio de Pascal possui algumas aplicações práticas. Dentre elas podemos citar as

prensas hidráulicas, que permitem multiplicar as forças em um sistema utilizando êmbolos de

diferentes seções de área movidos por líquidos compressíveis. Isto pode ser visto nos elevadores de

postos de gasolina e oficinas mecânicas, para troca de óleo, e em acionadores de caminhões

basculantes e prensas industriais de diversas aplicações.

Texto adaptado de:

<http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/principio-de-pascal-teoria-e-aplicacoes.htm>. Acesso

em 10 de janeiro de 2016.

AMALDI, U. Imagens da Física. Tradução de TROTTA, F. 1 ed. São Paulo: Scipione,

1997.Capítulo 12, páginas 136 a 149.

Sugestões de outras fontes para leituras e elaboração de material escrito para estudantes

com e sem deficiência visual:

HEWITT, P. G. Fisica conceitual. Tradução de RICCI, T. F.; GRAVINA, M. H. 9.ed. Porto Alegre:

Bookman, 2002. Parte dois (Propriedades da matéria), capítulos: 12, 13, 14, páginas 195 a 265.

Exercícios avaliativos em duplas:

1) Quando você espreme um tubo de pasta de dente, por que o creme sai? Justifique sua respota

usando os conceitos físicos aprendidos.

2) Pesquise exemplos do dia a dia onde o princípio de Pascal pode ser aplicado.

30

Semana 3: Exercitando um pouco mais e Teorema de Arquimedes - Empuxo

Aula 5

Conteúdo: Aprendendo mais sobre o princípio de Pascal

Objetivos específicos:

Resolver problemas usando a expressão do Princípio de Pascal;

Identificar aplicações cotidianas do Princípio de Pascal.

Pré-requisitos:

Conceito de densidade.

Transformações de unidades de comprimento e de massa.

Conceito de força e identificação da força peso.

Conceito de pressão.

Metodologia usada: Aula expositiva com resolução de exercícios.

Recursos didáticos: Quadro, giz e apoio do estudante monitor.

Desenvolvimento da aula:

Nesta aula foram resolvidos, em duplas, exercícios sobre vasos comunicantes e o princípio

de Pascal.

Avaliação:

Nesta aula os estudantes foram avaliados durante a realização, em dupla, dos exercícios

sobre vasos comunicantes e princípio de Pascal.

Materiais utilizados: Foram usados os exercícios impressos descritos a seguir.

31

Exercícios Avaliativos em duplas:

1) Escreva (V) para as afirmativas verdadeiras e (F) para as afirmativas falsas:

( ) Pontos a igual profundidades, num mesmo líquido em equilíbrio, suportam pressões iguais.

( ) Forças iguais podem produzir pressões diferentes.

( ) Forças diferentes nunca podem produzir pressões iguais.

( ) A pressão é uma grandeza vetorial.

2) Quanto deverá medir, em centímetros quadrado, a área da seção menor do êmbolo de uma

prensa hidráulica, sabendo que a do êmbolo maior apresenta 1 m2 (um metro quadrado), para

que a força aplicada seja multiplicada por 1000?

3) No experimento da seringa o estudante A aplicou uma força 2N (dois newton) no êmbolo menor

cuja área é 1,5 m2 (um vírgula cinco metros quadrados). Que força o estudante B deve fazer no

êmbolo maior, para que este não seja elevado, sabendo que sua área é de 3 m2 (três metros

quadrados)?

Aula 6

Conteúdo: Teorema de Arquimedes – Empuxo

Objetivos específicos:

Compreender o Princípio de Arquimedes.

Enunciar o Princípio de Arquimedes.

Entender o conceito de empuxo nos líquidos e gases.

Pré-requisitos:

Cálculo de volumes.

Medida de massas.

Unidades de medida de volume e massa.

Transformações de unidades de volume e de massa.

Conceito de densidade.

Equilíbrio de forças.

32

Metodologia usada: Aula expositiva, leitura de texto e atividade experimental .

Recursos didáticos: Quadro, giz, bacia com água, bola.

Desenvolvimento da aula:

O professor deve ler ou contar a história do texto 6 para os estudantes com e sem

deficiência visual. Após ler ou contar a história o professor apresentará aos alunos uma bacia com

água e uma pequena bola, solicitando que um estudante com e um sem deficiência visual tentem

afundar a mesma na água. Solicita também que eles relatem o que sentiram quando estavam

tentando afundar a bola na água. Após as respostas, o professor define a grandeza empuxo para os

estudantes.

Avaliação:

Nesta aula, os estudantes foram avaliados através da produção de um relato sobre o

experimento da bola afundada na água e resolução de exercícios.

Materiais utilizados: Foi usado nesta aula o texto 6, Roteiro experimental IV e os exercícios

avaliativos descritos abaixo:

Sugestões de textos:

Texto de apoio 6 – Teorema de Arquimedes- Empuxo

Quando estamos em uma piscina ou no mar, temos a sensação de que nosso corpo está mais

leve. O físico grego Arquimedes (282-212 a.C) foi uma das primeiras pessoas a verificar este fato.

A história conta que Arquimedes foi para uma banheira relaxar e observou que o volume da água

derramado da banheira cheia em que entrara era igual ao volume da parte de seu corpo dentro da

água. Ele teria percebido, então, como resolver o problema de determinar de que material era feita

a coroa do rei, e, da forma como estava na banheira, saiu gritando Eureca! (achei).

Para solucionar o problema da coroa do rei, Arquimedes teria pesado a coroa no ar. Depois,

ao submergir a coroa em água, obtido o volume de água que a coroa deslocou. A seguir,

Arquimedes fez o mesmo com a quantidade de ouro que o Rei achava que tinha na coroa. Se o

33

volume de água deslocado pelo ouro fosse o mesmo que o deslocado pela coroa… Pronto. O rei

não precisava se preocupar. Mas se o volume fosse diferente… O Ourives estava em apuros sérios!

Empuxo

Quando entramos numa piscina e tentamos boiar, sentimos uma força nos empurrando para

cima. Esta força também mantém os balões de ar quente durante o voo e as bexigas de festas de

aniversário na vertical quando cheias de gás hélio. Sempre que um corpo está mergulhado em um

fluido (líquido ou gás), ele sofre a ação de uma força na direção vertical, de baixo para cima, que é

chamada “Empuxo” e é representado pela letra E.

Teorema de Arquimedes

“Em um corpo em contato com um fluido em equilíbrio, o empuxo é uma força de direção

vertical e orientada no sentido de baixo para cima, cuja intensidade ou módulo é igual à do peso do

volume de fluido deslocado.”

A expressão matemática para o cálculo do empuxo é :

E = d F. VFD. G

“Empuxo (E) é igual à densidade do fluido (d subíndice F) multiplicada pelo volume de

fluido deslocado (V subíndice FD) e multiplicado pela aceleração da gravidade (g)”.

Texto adaptado de

MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de Física, v 1. São Paulo: Scipione, 2011.Capítulo 7,

página 236.

MORETTO, V. P.; LENZ, U. Mecânica: 2º Grau. 8.ed. São Paulo: Ática, 1985. Módulo 15, páginas

405 a 442.

<http://dicasdeciencias.com/2009/07/28/eureka-arquimedes/>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

Sugestões de outras fontes para leituras e elaboração de texto para estudantes com e sem

deficiência visual.

HEWITT, P. G. Fisica conceitual. Tradução de RICCI, T. F.; GRAVINA, M. H. 9.ed. Porto Alegre:

Bookman, 2002. Parte dois (Propriedades da matéria), capítulos: 12, 13, 14, páginas 195 a 265.

MARTINS, R. A. Arquimedes e a coroa do Rei: Problemas históricos, Cad. Cat. Ens. Fís., v.17, n.2

p.115-121, ago.2000.

34

Roteiro experimental IV

Experimento de afundar a bola na água com mão.

Objetivo:

Compreender o conceito de empuxo.

Materiais necessários:

Bola de mais ou menos dez centímetros de diâmetro.

Bacia ou balde

Água.

Procedimento experimental:

Encha bacia com água acima da metade.

Tome a bola e afunde-a nesta bacia com água.

Explique o que você sentiu ao afundar a bola na água?

O que você acha que é isto que você sentiu?

Avaliação:

Elaboração do relatório do experimento.

Atividades avaliativas em duplas:

1) Escreva V para as sentenças verdadeiras e F para as sentenças falsas:

( ) O empuxo que um corpo imerso num líquido em repouso recebe é numericamente igual ao

peso do líquido deslocado.

( ) Um corpo está parcialmente imerso num líquido, dentro de um recipiente fechado. O

sistema está em equilíbrio. Transporta-se o conjunto para a Lua. Na Lua o empuxo será

maior do que na Terra.

( ) A grandeza pressão é uma força.

( ) Um navio não afunda porque o peso da água deslocada é maior que o peso do navio.

35

2) Complete os espaços:

a) Pelo Teorema de Arquimedes, todo corpo imerso num líquido em equilíbrio recebe deste um

_________________ na vertical, de baixo para cima.

b) O _________________ recebido por um corpo imerso em um líquido é uma força cujo

módulo é igual ao peso do corpo colocado no líquido.

3) Resolva as questões e problemas abaixo:

a) Uma bola é colocada em um tanque que contém mil (1000) litros de água e depois num jarro

que contém dois (2) litros. Em qual dos dois recipientes a bola receberá maior empuxo?

Justifique.

b) Duas esferas de mesmo tamanho, uma de ferro e outra de isopor, são imersas em um tanque

de água. Qual delas recebe maior empuxo? Por quê?

c) Um navio está flutuando. O empuxo que ele recebe é maior, menor ou igual ao peso do

navio?

d) Coloca-se um corpo dentro de um vaso com água. Se esse vaso fosse levado para a Lua, o

corpo receberia maior empuxo do qua na Terra? Justifique a sua resposta.

36

4. OUTROS MATERIAIS MANIPULATIVOS

A criação de materiais manipulativos para o ensino de Física inclusivo se fez necessária

nesta turma de EJA. Estes materiais criados foram importantes para o atendimento dos estudantes

com e sem deficiência visual, servindo para que o ensino de Física acontecesse com significado e

despertasse o interesse. Este material criado também funcionou como outro canal de comunicação

entre o professor e os estudantes.

Os materiais confeccionados foram de baixo custo, fáceis de manusear e de elaborar e não

apresentavam perigo para os estudantes com deficiência visual. Eles foram elaborados pela

professora da turma e pela professora da sala do AEE (Atendimento Educacional Especializado) da

escola.

Se o professor não tiver quem faça os materiais manipulativos, ele mesmo pode fazer, basta

seguir as descrições feitas sobre cada material neste texto.

O professor pode pedir ajuda ao Centro de Apoio Pedagógico (CAP) de sua cidade ou

cidades vizinhas, órgão destinado para atendimento dos estudantes com deficiência visual, em sua

cidade ou cidades próximas.

4.1 Materiais Elaborados

A seguir apresentamos os materiais manipulativos elaborados ao longo do ano de 2014 para

o ensino de Física inclusivo na EJA.

4.1.1 Matriz energética

Um dos primeiros materiais manipulativos criados foi a matriz energética brasileira em

Braille (Figura 8). Ela foi confeccionada em um protetor circular de pizza de isopor colado em um

pedaço de EVA rosa. As divisões no protetor foram feitas com um lápis. Os escritos colados sobre

as divisões foram feitos em Braille, com reglete e punção, pela professora responsável pela sala

do AEE da escola pesquisada. Se o estudante souber escrever em Braille com reglete e punção, o

professor pode pedir a ele que escreva.

37

Figura 8 – Matriz energética brasileira em Braille

4.1.2 Régua adaptada para estudantes com deficiência visual

Para possibilitar autonomia nas medidas de comprimento, foi confeccionada uma régua

adaptada (Figura 9). Esta foi construída pela professora de Física desta turma de EJA. Numa régua

comum de trinta centímetros, foram colocados pingos de cola para plástico nos números inteiros da

régua. No zero foram colocados quatro pingos, nos números terminados em 0 ou 5 dois pingos e

nos outros números um pingo.

Figura 9 – Régua com pontos em relevo adaptada para estudantes com deficiência visual.

38

4.1.3 Aparato experimental para o princípio de Pascal

O aparato experimental para verificação do Princípio de Pascal (Figura 10), construído pela

professora da turma de EJA, embora utilizado em turmas regulares para este fim, serviu como

material concreto para que os estudantes com deficiência visual fossem incluidos na aprendizagem.

Ele foi construído usando duas seringas de injeção de tamanhos diferentes, um tubo plástico de

material de dentista e água.

Figura 10 - Aparato experimental para verificação do Princípio de Pascal

4.1.4 Dispositivo sobre escalas termométricas

Este material foi feito usando uma cartolina preta, macarrão, canudos plásticos, barbante,

lantejoulas, grãos de arroz, fita adesiva e cola (Figura 11). As indicações são escritas tanto em

Braille, usando uma reglete, como em tinta. Ele foi feito pela professora da sala do AEE, seguindo

um modelo desenhado pela professora numa folha sulfite. O cilindro protetor dos termômetros foi

feito com canudo e macarrão de espessuras diferentes, o bulbo foi feito de lantejoula e as

proporções foram representadas com chaves feitas de barbante.

39

Figura 11 – Escalas termométricas adaptadas.

4.1.5 Material para estudo dos estados físicos da matéria.

O material representado na Figura 12 foi elaborado para que os estudantes com deficiência

visual pudessem compreender a representação da disposição dos átomos ou moléculas em

diferentes estados físicos da matéria. Para confeccionar este material foram usados cartolina,

miçangas, papel sulfite, linha, agulha e reglete. Usou-se um total de vinte miçangas vermelhas, que

foram costuradas num pano branco felpudo circular. No estado sólido, as miçangas foram

costuradas bem juntas uma da outra. No estado líquido, ela foram costuradas mais espaçadas e no

estado gasoso, bem mais espaçadas. Os escritos foram feitos com reglete para o Braille e em tinta.

Figura 12 – Representação dos estados sólido, líquido e gasoso no material elaborado adaptada

para estudantes com deficiência visual.

40

4.1.6 Material elaborado para o ensino de ondas

O material mostrado na Figura 13 foi construído em fios condutores maleáveis e em molas.

No fio maleável foi mostrado o comportamento transversal das ondas e na mola, o comportamento

longitudinal. Nas duas configurações, os estudantes da sala puderam ver o que era comprimento de

onda. Este conceito ficou muito claro para os estudantes com deficiência visual, bem como para os

outros estudantes da sala com a utilização deste material.

Figura 13 – Representações adaptadas de ondas longitudinais e transversais.

41

5. ESTRATÉGIA DIDÁTICA PARA ESTUDO INCLUSIVO -

TRANSMISSÃO DE CALOR

Finalizamos este produto educacional apresentando o resultado da estratégia didática

utilizada no segundo semestre de 2014 para o conteúdo processos de transmissão de calor para esta

turma de EJA. Como forma de avaliação, a professora pediu aos estudantes que pesquisassem na

internet ou em livros de Física experimentos sobre este tema. Os estudantes, além de pesquisar,

teriam que adaptar o experimento para que os estudantes com deficiência visual pudessem

participar.

5.1. Experimentos propostos pelos estudantes e

professora para incluir os colegas com deficiência visual.

A turma foi dividida em três grupos e cada grupo deveria pesquisar um processo de

transmissão de calor. O grupo 1 ficou responsável pelo processo condução e trouxe o experimento

descrito no Roteiro Experimental V. Este grupo também desenvolveu em sala de aula o

experimento trazido pela professora, presente no Roteiro Experimental VI. O grupo 2 ficou

responsável pela convecção e trouxe o experimento descrito no Roteiro Experimental VII.

Finalmente, o grupo 3, responsável pela irradiação, realizou o experimento do Roteiro

Experimental VIII.

42

Roteiro Experimental V

Experimento tátil de propagação de calor

Objetivo:

Perceber o processo de propagação de calor através das mãos.

Material:

Duas Garrafas plásticas de refrigerante de 600ml.

Água na temperatura ambiente.

Água gelada.

Auxílio do estudante monitor

Procedimento experimental:

Encha uma garrafa com água na temperatura ambiente e a outra com água bem gelada.

Segure a garrafa com água na temperatura ambiente na mão esquerda e a com água gelada na mão

direita. Espere um pouco. Após a espera, deixe as garrafas sobre a mesa e segure as mãos do

estudante com deficiência visual. Pergunte a ele em qual mão o calor está sendo transmitido de

forma mais rápida.

43

Roteiro Experimental VI

Experimento sobre Condução para ser usado com estudante com deficiência visual

Objetivo: Verificar o processo da condução em um barra metálica aquecida utilizando a

chama de uma vela.

Materiais:

Vela.

Fósforo.

Barra metálica – escumadeira.

Pregos.

Régua.

Referencial teórico:

O calor é conduzido de um ponto a outro do corpo sem que haja deslocamento das

partículas. Explicando microscopicamente o fenômeno: a região próxima da chama tem o

movimento vibratório de suas moléculas aumentado, adquirindo assim maior energia cinética, que

é transferida através de choques às partículas vizinhas, que também aumentam seu movimento

vibratório. Através desse transporte de energia, toda a barra é aquecida. Este processo de

transmissão de calor não ocorre no vácuo e necessita meio material para acontecer.

A condutividade térmica k mostra o quanto cada material é capaz de conduzir o calor. Os

materiais que possuem uma condutividade térmica alta conduzem mais rápido o calor e os que têm

condutividade térmica baixa demoram mais a conduzir ou quase não conduzem o calor. Os

materiais com alta condutividade térmica são usados como dissipadores de calor e os de baixa

condutividade são usados como isolantes térmicos. O valor da condutividade térmica dos materiais

é encontrado em tabelas.

Procedimento experimental:

Acenda a vela. Pingue alguns pingos de vela derretida (cera derretida) na parte da colher

que fica entre o cabo e a parte de metal. Coloque nestes pingos pregos separados uns dos outros de

mais ou menos dois centímetros. Observe a Figura 14.

44

Figura 14 – Preparação de uma barra metálica para o experimento de condução de calor. Para barra

foi utilizada uma escumadeira.

Depois secar, vire a colher para baixo para ver se os pregos se fixaram bem como mostra a

Figura 15:

Figura 15 – Pregos presos à barra metálica com parafina.

Permita que o estudante com deficiência visual toque na montagem acima, para que ele

perceba que os pregos foram colados na colher com cera.

Para realizar o experimento, a ponta da barra deve ser aquecida na chama de uma vela,

como mostra a Figura 16.

Figura 16 – Aquecimento da barra metálica com o auxílio de uma vela.

Explique para o estudante cego que você vai colocar a chama da vela para esquentar

primeiro a parte da concha da escumadeira. Esta parte e os pregos são feitos de metal e no cabo da

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escumadeira, onde a pessoa segura, tem uma proteção de madeira. Permita que o estudante perceba

os materiais pelo tato.

À medida que esta parte esquenta, ela vai transmitindo calor para as outras partes da colher

até chegar ao cabo. A cera que segura os pregos começará então a derreter e o prego vai se soltar e

cair na mão dele que está logo embaixo. Posicione cuidadosamente a mão do estudante com

deficiência visual embaixo da montagem, tomando o cuidado para que ele não se queime, e acenda

a vela. Com bastante cuidado permita que o estudante com deficiência visual toque rapidamente o

cabo de madeira e a parte de metal, para que ele perceba quem está mais quente após realizar o

experimento.

Referências:

Calor. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/calor.htm>. Acesso em 10 de Janeiro

de 2016.

Condução, Convecção e Irradiação. Disponível em: <http://meuartigo.brasilescola.com/

fisica/conducao-conveccao-irradiacao.htm>. Acesso em 10 de Janeiro de 2016.

MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de Física, v 2. São Paulo: Scipione, 2010.

MORETTO, V. P. Óptica, ondas, calor: 2º grau (Física em módulos). 2ª ed. São Paulo: Ática, 1980.

Propagação do calor. Disponível em: <http://www.fisicaevestibular.com.br/ termica3.htm>. Acesso

em 10 de Janeiro de 2016.

XAVIER da SILVA, C. BARRETO Filho, B. Física aula por aula: mecânica dos fluidos,

termologia, óptica: 2º ano. 2ª ed. São Paulo: FTD, 2013.

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Roteiro Experimental VII

Experimento sobre convecção para ser usado com estudante com deficiência visual

Objetivo: Verificar o sentido da corrente de convecção.

Material:

Vela.

Fósforo ou isqueiro.

Referencial teórico:

Convecção é o tipo de propagação do calor que ocorre nos fluidos em geral em decorrência

da diferença de densidade entre as partes que formam o sistema. Em uma geladeira, por exemplo,

os alimentos são resfriados dessa forma. Como sabemos, o ar quente é menos denso que o ar frio e

é por esse motivo que o congelador fica na parte de cima da geladeira. Dessa maneira, formam-se

as correntes de convecção: o ar quente dos alimentos sobe para ser resfriado e o ar frio desce

refrigerando os alimentos, mantendo-os sempre bem conservados. Essa também é a explicação do

por que o ar condicionador ser colocado na parte de cima de um ambiente.

Quando você acende uma vela ocorre o fenômeno da convecção. Sabemos que a chama da

vela sempre se orienta para cima, mesmo quando a vela é colocada em outra direção, diferente da

vertical. Isto ocorre pois os gases que se formam durante a combustão são aquecidos e ficam menos

densos que o ar a sua volta e sobem levando junto a chama da vela, formando então as correntes de

convecção. Como o ar é mau condutor de calor, ao lado da vela é possível manter as mãos do lado

da vela.

Procedimento experimental:

Coloque a vela na posição vertical (Figura 17).

Figura 17 – Vela posicionada verticalmente.

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Acenda a vela.

Verifique como se orienta e se movimenta a chama da vela.

Movimente a vela e retire-a da posição vertical, coloque-a inclinada e depois na horizontal

(Figura 18).

Figura 18 – Vela posicionada horizontalmente.

Verifique como se orienta a chama.

Aproxime cuidadosamente a mão do estudante com deficiência visual do lado da chama.

A seguir aproxime cuidadosamente a mão do estudante com deficiência visual acima da

chama da vela.

Peça ao estudante com deficiência visual que compare suas sensações e fale oralmente para

que um colega sem deficiência visual anote.

Referências:

ARRIBAS, S. D. Experiências de física na escola. 4. ed. Passo Fundo: Universitária, 1996.

Calor. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/calor.htm>. Acesso em 10 de Janeiro

de 2016.

VALADARES, E. C. Física mais que divertida. Belo Horizonte: UFMG, 2000.

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Roteiro Experimental VIII

Experimento sobre irradiação para ser usado com estudante com deficiência visual

Objetivo:

Verificar a propagação de calor por radiação.

Material:

Pedaço de isopor com um furo no meio.

Termômetro de medir temperatura ambiente.

Lâmpada e bocal.

Régua.

Referencial teórico:

Existe uma forma de propagação de calor que não necessita de um meio material (vácuo)

para se propagar, seu nome é a irradiação térmica ou radiação térmica. Esse tipo de propagação do

calor ocorre através dos raios infravermelhos que são chamadas ondas eletromagnéticas. É dessa

forma que o Sol aquece a Terra todos os dias, como também é o meio que a garrafa térmica

mantém, por longo tempo, o café quentinho em seu interior, impedindo que a radiação térmica se

propague para fora. Radiação é o processo de transferência de energia por ondas eletromagnéticas.

As ondas eletromagnéticas são constituídas de um campo elétrico e um campo magnético que

variam harmonicamente, um perpendicular ao outro e ambos perpendiculares à direção de

propagação. As ondas eletromagnéticas podem se propagar num meio material e também no vácuo.

Procedimento experimental:

Posicione a lâmina de isopor na vertical. Posicionar a lâmpada na mesma horizontal que o

orifício da lâmina de isopor e a cinco centímetros dele como mostra a Figura 19.

Posicione a mão do estudante com deficiência visual do outro lado do orifício, também a

cinco centímetros dele.

Ligue a lâmpada, tomando cuidado para que os estudantes não encostem diretamente na

lâmpada.

Peça aos estudantes com deficiência visual para descreveram a sensação que eles estão

sentindo quando colocam a mão na frente do orifício.

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Peça a um estudante sem deficiência que faça a leitura da temperatura no termômetro, que

deve ser colocado na mesma posição em que está a mão do estudante com deficiência visual.

Repita o procedimento anterior para a mão posicionada a dez centímetros do isopor,

mantendo a lâmpada na mesma posição.

Figura 19 – Montagem experimental para o experimento de propagação de calor por irradiação.

Fonte: <http://coral.ufsm.br/gef/Calor/calor18.pdf>

Referências:

<http://coral.ufsm.br/gef/Calor/calor18.pdf>. Acesso em 10 de janeiro de 2016.

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6. REFERÊNCIAS

BRASIL. MEC. SECADI. Reorientação Curricular Educação de Jovem e Adulto Ensino Médio.

2006. Brasília: MEC, SECADI. Disponível em:

<http://www.conexaoprofessor.rj.gov.br/downloads/LIVROVI_EJA_medio.pdf>. Acesso

em 10 de janeiro de 2016.

BRASIL. MEC. SEMTEC. Parâmetros curriculares nacionais: ensino médio/Ministério da

Educação, Secretaria de Educação Média e tecnológica, Brasília: MEC; SEMTEC, 2002.

Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf>. Acesso

em 10 de janeiro de 2016.

BRASIL. MEC. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: MEC. 2000.Disponível em <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/blegais.pdf>. Acesso em 10 dejaneiro de 2016.

MOREIRA, Marco Antônio; Teorias de Aprendizagens, EPU, São Paulo, 1995. Disponível em:<http://www.dfi.ccet.ufms.br/prrosa/Pedagogia/Capitulo_5.pdf>. Acesso em 05 maio de2014.

MINAS. SEE-MG. Readequação do CBC de Física à estrutura curricular do Reinventando oEnsino Médio. 2012. PANZERA, A. C.; GOMES, A. E. Q.; MOURA, D. G. (Org.) BeloHorizonte: SEE-MG.

MINAS. SEE-MG. Proposta Curricular de Física. PANZERA, A. C.; GOMES, A. E. Q.; MOURA,

D. G.,VENTURA,P. C. S. (Org.) Belo Horizonte: SEE-MG. 2006 Disponíveis em:

<http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/banco_objetos_crv/%7B467096A5-B3B4-

4DAE-B9D3-A7AF67D6E0C2%7D_PDF%20CBC%20Fisica.pdf>. Acesso em 10 de

janeiro de 2016.

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