PRESSÃO ATMOSFÉRICA E DILATAÇÃO TÉRMICA: A APLICAÇÃO DAS TRÊS LEIS DE NEWTON

PRESSÃO ATMOSFÉRICA E DILATAÇÃO TÉRMICA: A APLICAÇÃO DAS TRÊS LEIS DE NEWTON

Por: Alice Lemos Costa

A atividade realizada na E.E.E.M João Pedro Nunes envolveu  13 alunos da turma 102, do primeiro ano do ensino médio; e  15 alunos da turma 204, do segundo ano do ensino médio. Realizada no período da tarde do dia 01 de abril de 2016.

A atividade ocorreu nas duas turmas, dentro sala de aula. Os alunos tiveram uma introdução sobre as três leis de Newton, onde com o auxílio da lousa, da folha impressa entregue aos discentes e da construção de um experimento realizado em duplas, então puderam obtiver conhecimento sobre o assunto proposto. Após a leitura, teve início a parte prática. Materiais utilizados: vidro e fogo, não foram disponibilizados para os alunos, apenas a bolsista ID os manipulou; os demais como água, prato de plástico, entre outros que não apresentavam possibilidade de risco, foram disponibilizados, esta precaução foi tomada no intuito de evitar acidentes. Para a aplicação do experimento, houve o auxílio da bolsista ID Maria Thereza, convidada para participar desta atividade. Ao término da leitura os alunos iniciaram a montagem do experimento, ocorrendo pelas seguintes etapas:

Primeiramente os alunos formaram duplas, a seguir foi disponibilizado para os alunos os pratos plásticos descartáveis e a água. Nesta fase os pratos foram preenchidos com uma quantidade média de água.

Por se tratar de um experimento que envolvia fogo e vidro, a bolsista ID, efetuou o experimento individual com cada dupla, para que não houvesse nenhum acidente. Nesta ultima fase a bolsista ID acoplou a vela no prato com água, acendeu a vela e tapou-a com um copo de vidro. O resultado desta ação é de que a vela apaga, assim que termina o oxigênio no copo. Temos a aplicação da 2° lei de Newton, pois: “A força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa”. Neste ponto do experimento, enquanto a vela ainda não queimou todo combustível (oxigênio), não temos nenhuma força de atuação definitiva, apenas sua formação gradual.

A seguir a vela apaga, então temos a 3° lei de Newton onde diz: “As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação.” No instante em que se apaga a vela, diminui-se a pressão interna do copo, (1º força), a força da gravidade no exterior do copo é maior e impulsiona a água externa para dentro do copo de baixo para cima, ou seja, contra a força da gravidade, (2° força).

Finalmente temos a aplicação da 1° lei de Newton onde: “Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento.” A água que subiu pelo copo não desce, estabiliza dentro dele, pois como não há mais nenhuma força atuando sobre, sua tendência é permanecer em repouso.

Ao passar por cada dupla, a bolsista ID montava e explicava o experimento, de acordo com cada etapa, explicava cada uma delas, envolvendo as três leis de Newton.

As leis de Newton constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica, que justamente por isso, também é conhecida por Mecânica Newtoniana. A matéria coexiste em formas ou fases que possuem características distintas, isto depende da distância e velocidade do deslocamento de suas partículas. Podemos simular este deslocamento com a utilização de calor ou resfriamento, quando estas moléculas se agitam freneticamente, podemos visualizar sua expansão. Por isso houve a manipulação de materiais de risco.

Obter o conhecimento deste conteúdo é essencial para a compreensão de fenômenos físicos importantes para existência humana, bem como fatores que influenciam o nosso cotidiano, por exemplo: dilatação de pontes, trilhos de trem e a resistência do vidro ao calor.

           Figura 1. Alunos da turma 102 do primeiro ano do ensino médio da E.E.E.M João Pedro Nunes, recebendo a explicação do conteúdo pela bolsista ID.

          Figura 2. Etapas do experimento realizadas pela bolsista ID em parceria com os alunos da turma 204, do segundo ano do ensino médio da E.E.E.M João Pedro Nunes.

Figura 3. Alunos da turma 204 do segundo ano do ensino médio da E.E.E.M João Pedro Nunes. No momento acima as duplas efetuaram individualmente o experimento, em que as etapas envolvendo fogo e vidro foram efetuadas pela bolsista ID.