Plano de aula Disciplina: Física Professor: Rodrigo Claudino Diogo 1. Tema: Leis de Newton e suas aplicações 2. Conteúdos e conceitos específicos da aula: • Força e força resultante; • Leis de Newton o Primeira lei: Primeira forma: “Se sobre um corpo não atua força resultante alguma, ou ele está em repouso ou em movimento com velocidade constante.”; Segunda forma: “Se a força resultante sobre um corpo é nula, então é possível encontrar referenciais nos quais aquele corpo não tenha aceleração.”; o Segunda lei: ∑ F =m⋅a ; o Terceira lei: • Sejam dois corpos A e B. Quando o corpo A exerce uma força sobre o corpo B ( FAB ), o corpo B exerce uma força sobre o corpo A ( FBA ). Estas duas forças têm o mesmo módulo, a mesma direção e sentidos opostos: FAB=− FBA . 3. Conhecimentos prévios necessários aos alunos, para uma boa compreensão da aula: • Velocidade; • Aceleração; • Sistemas de referência (referenciais); • Movimento relativo; • Grandezas vetoriais. 4. Objetivos: • Discutir o conceito de força, em termos da alteração no estado de movimento, ou repouso, de um corpo; • Discutir o conceito de força resultante; • Apresentar uma visão geral sobre as leis de Newton; • Auxiliar os alunos no processo de análise do movimento de diferentes corpos a partir das leis de Newton. 5. Metodologia: • Aula expositiva dialógica, contextualizada e orientada pela interação alunos – professor – conhecimento. 6. Recursos: • Giz e quadro-negro. 7. Avaliação: • Em sala de aula, os alunos serão avaliados a partir de sua participação e de seus questionamentos. • Os objetivos propostos para a aula serão avaliados após o término da aula e, caso não tenham sido atingidos, outras aulas e atividades serão utilizadas para que os objetivos sejam alcançados. 8. Roteiro da aula: a. Apresentação do tema aos alunos Apresentação do tema aos alunos, recorrendo aos conteúdos estudados anteriormente. b. Apresentação da pauta do dia aos alunos A pauta do dia consiste em: • Discussão sobre o conceito de força; • Apresentação das leis de Newton; • Uso das leis de Newton para analisar o movimento de determinados corpos. c. Apresentação do desafio do dia: O desafio do dia é uma atividade final que deve ser resolvida pelos alunos, a fim de favorecer o aprendizado. d. Desenvolvimento da aula: A aula será desenvolvida a partir da exposição de conteúdos, de exemplos e analogias, de questionamentos propostos aos alunos e do diálogo com eles. Estes procedimentos buscam estimular os alunos e contribuir para com o aprendizagem dos conceitos fundamentais previstos para a aula. e. Síntese: Ao final da aula será realizada uma síntese dos principais conceitos e conteúdos discutidos ou apresentados durante a aula (força, força resultante e leis de Newton). Caso haja tempo hábil, a resolução do desafio será iniciada. 9. Bibliografia: • HALLIDAY, D., RESNICK, R., e WALKER, J. Fundamentos de Física, 4.ed. vol. 1. Rio de Janeiro: editora LTC, 1996. • PAUL G. HEWITT. Física Conceitual. Porto Alegre: ArtMed, 2002. 8. Roteiro da aula: Apresentação do tema aos alunos Até o momento havíamos estudado o movimento dos corpos sem levar em consideração o que estava provocando ou alterando o movimento destes corpos. De agora em diante, iremos estudar o movimento dos corpos a partir da utilização das três leis de Newton. Apresentação da pauta do dia aos alunos Hoje nós: • Discutiremos o conceito de força • Conheceremos as leis de Newton • Utilizaremos as leis de Newton para analisar o movimento de determinados corpos Desafio do dia: Com o objetivo de diminuir o número de mortes no trânsito, o Código de Trânsito Brasileiro, em seu artigo 65, assim se expressa "É obrigatório o uso do cinto de segurança para condutor e passageiros em todas as vias do território nacional, salvo em situações regulamentadas pelo CONTRAN". Fazendo uso das leis de Newton, argumente e explique sobre a utilização do cinto de segurança. Questionamentos: Primeira etapa: discutindo o conceito de força 1. Quando empurramos um celular sobre uma mesa, o que acontece quando deixamos de empurrá-lo? O celular pára ou continua a se movimentar? 2. Por que o celular pára? 3. O que aconteceria se a mesa fosse mais lisa? 4. O que aconteceria se o celular fosse empurrado sobre uma pista de gelo? 5. E se o celular fosse empurrado em superfícies cada vez mais lisas? 6. É possível imaginar uma superfície tão lisa que o celular, depois de ter sido empurrado e abandonado, não pare mais, ou seja, não tenha sua velocidade diminuída? 7. O que você faz para colocar em movimento determinado corpo? 8. O que você faz para parar (frear) um corpo que está em movimento? Pode-se dizer que uma força, quando aplicada a um corpo, permite alterar o seu estado de movimento (ou repouso). O que acontece com um corpo quando ele é submetido a uma força? Ele tem a sua velocidade alterada. Como a velocidade é alterada, podemos dizer que o corpo possui uma aceleração. Em geral, observamos que se um corpo atuando neste a , existe uma força F está submetido a uma aceleração corpo. E o que acontece com um corpo quando é submetido a mais de uma força? Experimentalmente, verificamos que as forças podem ser Assim, como no caso do celular em uma superfície perfeitamente lisa, não precisamos de uma força para manter um corpo em movimento com velocidade constante. Estas constatações levam à primeira lei de Newton: • Primeira forma: “Se sobre um corpo não atua força resultante alguma, ou ele está em repouso ou em movimento com velocidade constante.” Segunda forma: “Se a força resultante sobre um corpo é nula, então é possível encontrar referenciais nos quais aquele corpo não tenha aceleração.”