Guia do Professor Audiovisual 07 Conteúdos Digitais Uma parábola para Júlia Série Mundo da Matemática Coordenação Geral Elizabete dos Santos Autores Bárbara Nivalda Palharini Alvim Souza Karina Alessandra Pessôa da Silva Lourdes Maria Werle de Almeida Luciana Gastaldi Sardinha Souza Márcia Cristina de Costa Trindade Cyrino Rodolfo Eduardo Vertuan Revisão Textual Elizabeth Sanfelice Coordenação de Produção Eziquiel Menta Projeto Gráfico Juliana Gomes de Souza Dias Diagramação e Capa Aline Sentone Juliana Gomes de Souza Dias Realização Secretaria de Estado da Educação do Paraná DISTRIBUIÇÃO GRATUITA IMPRESSO NO BRASIL 2 Audiovisual “O mundo da matemática” Episódio 7 – Uma parábola para Júlia 1 Introdução No audiovisual “Uma parábola para Júlia”, episódio 7 do programa “O Mundo da Matemática”, Júlia vai aprender que a perda de calorias durante uma caminhada está relacionada com a velocidade que se imprime aos passos. Neste episódio, o aluno vai descobrir, com Rafael e Júlia, o que é uma parábola e com a função de 2º grau pode ser útil para auxiliar na resolução de alguns problemas. 1.1 A caminhada A caminhada é indiscutivelmente um dos exercícios aeróbicos mais adequados para os adultos, especialmente idosos e indivíduos portadores de doenças cardíacas e metabólicas (diabetes, obesidade e excesso de triglicérides no sangue). O ato de andar, faz parte de nossa vida e a Caminhada-Exercício é simplesmente o ato de andar num ritmo mais acelerado elevando a frequência cardíaca, preferencialmente, dentro da Zona Alvo de Treinamento ou Tabela de Percepção Subjetiva do Esforço. Na década de 90, andar era a forma mais popular de exercício no mundo, superando todas as outras formas. Em 1957, assim que voltou da Europa, Antonio Glayr Santarnecchi fundou o Clube dos Andarilhos de São Caetano do Sul, tornando-se o pioneiro nessa área movido pelo senso esportivo que desenvolveu por lá. O amor à caminhada foi aumentando no país, tanto que,no ano de 2000, em comemoração aos 500 anos do descobrimento do Brasil, foi realizada a 1ª Volta a Pé de Caçapava com 500 km de percurso passando por locais turísticos e ecológicos da cidade. 1.2 Função Quadrática Definição: Chama-se função quadrática, ou função polinomial do 2º grau, qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b e c são números reais e a 0. Vejamos alguns exemplos de função quadrática: f(x) = 3x2 - 4x + 1, onde a = 3, b = - 4 e c = 1 f(x) = x2 -1, onde a = 1, b = 0 e c = -1 f(x) = 2x2 + 3x + 5, onde a = 2, b = 3 e c = 5 Gráfico: O gráfico de uma função polinomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, com a 0, é uma curva chamada parábola. Observação: Ao construir o gráfico de uma função quadrática y = ax2 + bx + c, notaremos sempre que: se a > 0, a parábola tem a concavidade voltada para cima; se a < 0, a parábola tem a concavidade voltada para baixo 3 Coordenadas do vértice da parábola Quando a > 0, a parábola tem concavidade voltada para cima e um ponto de mínimo V; quando a < 0, a parábola tem concavidade voltada para baixo e um ponto de máximo V. Em qualquer caso, as coordenadas de V são . ∆ b − ,− 2a 4a Veja os gráficos: Objetivos do episódio • • • • • • O que o aluno deverá saber ao final deste episódio: estabelecer a relação entre matemática e esportes; encontrar uma função quadrática a partir de um conjunto de pontos; determinar o valor máximo de uma função quadrática; atribuir significado ao máximo de uma função quadrática; realizar conversões entre medidas de tempo e de distância; representar graficamente uma função quadrática. Sugestão de atividade Para complementar as apresentações do audiovisual, o professor pode construir com os estudantes a função do 2º grau a que se refere a apresentação. A partir dos dados da tabela 1 o professor orienta a representação dos dados em plano cartesiano, conforme indica a figura 1. MIN 60 50 45 40 30 20 10 TEMPO HORAS 1 0.833 0.75 0.667 0.5 0.334 0.167 VELOCIDADE Km/hora ENERGIA CONSUMIDA (Kcal) 3 3.6 4 4.5 6 9 18 155 183.92 190.18 190.99 175.95 139.01 80.66 Tabela 1: os dados sobre a energia consumida na caminhada de 3000 4 Figura 1: A representação gráfica dos dados da tabela Comentários para o professor: É importante que o professor oriente, nesse momento, a escolha de três para construir a função quadrática associada ao problema: E(t)= at2+bt + c com a negativo, uma vez que a representação da figura 1 indica uma concavidade para baixo. Para obter a função do 2º grau a partir dos três pontos escolhidos, o professor pode trabalhar com sistema de equações, usando o método de resolução que lhe parecer mais adequado para a turma e para as circunstâncias em que o audiovisual é usado. 4 Avaliação A avaliação pode ser realizada durante todo o desenvolvimento das atividades, por meio de questionamentos. O professor pode aproveitar as respostas dos alunos para fazer as intervenções que julgar necessárias. O professor pode pedir que os alunos, divididos em grupos escolham diferentes conjuntos de três pontos e, ao final, façam comparações entre os resultados obtidos. É muito importante que o professor mantenha os alunos ligados ao foco da atividade (ver a velocidade ideal que se deve imprimir à caminhada para otimizar o consumo de calorias) os oriente na apresentação da resposta. Caso contrário, eles podem, ao se envolverem com os cálculos, perder o foco do problema. 5 Condigital Realização: