A Magia da Física e do Universo

## A Magia da Física e do Universo

## André Chicrala Amaral Silva , José A. C. Nogales 1 2

1,2

Departamento de Ciências Exatas, Universidade Federal de Lavras, Campus da UFLA - Caixa Postal 3037 - CEP 37200-000 - Lavras MG - Brasil 1 chicrala@fisica.ufla.br 2 jnogales@dex.ufla.br

## RESUMO

A Magia da Física e do Universo é um projeto de divulgação científica que integra também ensino e pesquisa, tendo como objetivo despertar a curiosidade e o interesse das pessoas em entender como funcionam as coisas que estão ocorrendo a sua volta. As apresentações dos experimentos são feitos com materiais de fácil acesso e baixo custo para que as pessoas possam refazê-los em casa, se desejarem. Os experimentos exibidos durante as apresentações demonstram diferentes conceitos físicos. Esses experimentos são escolhidos de forma que contrariem o que as pessoas entendem como 'normal'. Durante as apresentações não fornecemos a explicação, mas orientamos para que as pessoas construam uma explicação própria sobre o que está acontecendo nos experimentos e, assim, busquem e construam seu próprio conhecimento, não apenas com o diálogo, mas também através de pesquisas em meios de divulgação, como livros e artigos. Se espera que a pessoa desenvolva uma independência para descobrir o mundo. Como resultado, durante mais de um ano e meio conseguimos apresentar estas experiências em várias escolas da cidade e em algumas praças, para mais de duas mil e quinhentas pessoas. Foram treinados vinte monitores integrantes do projeto, que são estudantes da licenciatura em física da Universidade Federal de Lavras(UFLA), e foram desenvolvidos mais de vinte experimentos demostrativos. Como parte das atividades, no Museu de História Natural da UFLA, estão sendo exibidos seriados e filmes de divulgação científica semanalmente, os quais são comentados com uma perspectiva científica. Também são dadas palestras e estão sendo desenvolvidos materiais didáticos como um blog, quadrinhos que ensinam física, entre outros materiais.

Palavras Chave: divulgação científica, material didático, experimentos de baixo custo.

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## Introdução

O projeto A Magia da Física e do Universo foi proposto a Pró-Reitoria de Extensão da Universidade Federal de Lavras(UFLA)[1], no primeiro semestre de 2009 com o objetivo de divulgar a ciência para a comunidade e contribuir para a formação dos alunos do curso de licenciatura em física da UFLA. Os estudantes envolvidos no projeto são todos voluntários, isto é, não receberam bolsas . 1

O trabalho teve início com a apresentação de experimentos feitos com materiais de baixo custo e fácil acesso, de maneira que as pessoas pudessem reproduzi-los com facilidade em casa e sem correr riscos de se machucar, e também pudessem mostrá-los para sua família e amigos. Durante as apresentações os monitores são orientados a não fornecer as respostas ao público[2], mas orienta-os para que eles encontrem uma resposta, com a finalidade de desenvolver a curiosidade das pessoas. Busca-se encorajá-las a falar sobre o que estão observando no decorrer da atividade, bem como expor suas próprias conclusões, de modo que se possa argumentar em torno de sua resposta, guiando-a para adquirir o conceito exposto. Caso a solução não seja encontrada, deixa-se a cargo da pessoa conduzir pesquisas na internet, livros ou outros meios de comunicação. A divulgação dos experimentos tem caráter itinerante, sendo que já ocorreram apresentações em escolas de nível fundamental e médio, praças e nas dependências da Universidade. Nas escolas, dá-se preferência a instituições da rede pública, localizadas nas periferias da cidade, por serem mais carentes de atividades de divulgação científica. Para apresentações em locais públicos, busca-se regiões onde há uma grande circulação de pessoas. Estão sendo criados quadrinhos que abordam os experimentos realizados, com caráter didático e que ensinam a fazer o experimento mas, assim como as apresentações, não fornecem a solução para os problemas abordados. Esses quadrinhos serão distribuídos durante as apresentações. No primeiro semestre do ano de 2010 iniciou-se a exibição de seriados de divulgação científica, que ocorrem semanalmente nas dependências da Universidade. Essas exibições são abertas a toda comunidade acadêmica.

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A divulgação dos episódios é feita em forma de cartazes, pregados nos murais da UFLA. O primeiro a ser exibindo lá foi a série Cosmos, produzida em 1980 e realizada por Carl Sagan e sua esposa Ann Druyan. O tema da série desperta a curiosidade das pessoas, pois o conhecimento geral sobre o universo é bastante limitado, uma vez que este não é um tema presente no conteúdo ministrado nas escolas, isso faz com que o público presente nas exibições seja muito diversificado . Ao final de cada episódio foram realizadas discussões, uma atualização sobre o conteúdo do episódio e, algumas vezes, palestras sobre os temas abordados.

## Descrição do trabalho desenvolvido

Para desenvolver e planejar os trabalhos, o grupo realiza reuniões semanais no Departamento de Ciências Exatas (DEX) da UFLA. Nas reuniões um estudante é selecionado para trazer um experimento novo, de modo que se possa procurar entender o funcionamento deste, não apenas em seus conceitos, mas também em sua abordagem matemática. Hoje o projeto conta com mais de vinte experimentos e, com base neles, esta sendo desenvolvida a revista em quadrinhos, que tem como objetivos despertar o interesse do leitor, ensinar a fazer o experimento e, em cada edição, homenagear um físico famoso e um personagem da cultura brasileira. As histórias tem como personagem principal uma figura da história brasileira que vai ser apresentado ao experimento pelo físico. Já foram criados dez quadrinhos, coletivamente, dos quais quatro se encontram em fase de edição e serão disponibilizados nas escolas e nas apresentações do grupo. Para viabilizar as apresentações, o grupo entra em contato com as escolas da região de Lavras, e apresenta o projeto. É elaborada uma proposta de apresentação no recinto da escola, para todas as turmas, alternadamente. Caso a escola disponha de recursos financeiros, solicita-se o material a ser usado nos experimentos, uma vez que o projeto não possui verba para compra de materiais. Caso contrário, usa-se materiais do estoque ou compra-se o necessário para a apresentação. Dá-se preferência para apresentações em escolas de periferia, por serem mais carentes de eventos de divulgação científica. Em eventos de divulgação científica, as apresentações são realizadas na praça central da cidade, como foi o caso da semana de Ciência e Tecnologia do ano de 2009. O trabalho do grupo é divulgado através de panfletos e banners que contém, dentre algumas informações sobre o trabalho, o endereço de nosso blog , onde podem ser encontradas informações sobre os experimentos e 2

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atividades do grupo. Os estudantes apresentam os experimentos simultaneamente, e cada um fica responsável por dois ou três deles, realizando um de cada vez, dessa forma pode-se atender um público maior e evitar aglomerações pois, uma vez que alguns experimentos são bastante interativos, precisa-se de espaço para executálos.

No trabalho de campo, proporciona-se ao indivíduo uma interação com seu objeto de estudo que, segundo Piaget[3], é a etapa que permite a construção do conhecimento. Busca-se também, através do diálogo promovido entre os participantes e o apresentador, fazer com que o participante encontre a resposta do conceito exposto. Pode-se observar durante as apresentações, que as pessoas que participam ativamente da discussão, sem medo de expor suas ideias, conseguem entender melhor o conceito que envolve o experimento estudado. Como disse Vygotsky[4]:

- '...um conceito se forma não pela interação das associações, mas mediante uma operação intelectual em que todas as funções mentais elementares participam de uma combinação específica. Essa operação é dirigida pelo uso das palavras como o meio para centrar ativamente a atenção, abstrair determinados traços, sintetizá-los e simbolizá-los por meio de um signo.'

Alguns dos experimentos desenvolvidos foram:

Duplo cone : usando um duplo cone de madeira, um suporte triangular inclinado e um cilindro de metal, pode-se mostrar como o movimento do cone depende do centro de massa do objeto, abandonando-se o cilindro no topo do suporte e, em seguida, mostrando como o duplo cone parece fazer o movimento inverso, desafiando a gravidade.

Plataforma giratória : usando uma plataforma giratória e dois pesos de mão, gira-se o participante com os braços abertos e pede-se que durante o giro ele feche os braços. Ao fazer isso a pessoa nota um aumento em sua velocidade angular .

Soprando o jornal : um jornal é fixado, através de sua dobra, em uma barra e, em seguida, convida-se a pessoa para soprar entre as duas folhas com um canudinho. A pessoa é pega de surpresa pois ela espera que as folhas se afastem.

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No entanto, as folhas se aproximam uma da outra. Esta é uma demonstração do princípio de Bernoulli que descreve o comportamento de um fluido que se move.

Balão que não explode : coloca-se uma bexiga cheia de ar em contato com a chama de uma vela, e em alguns instantes, ela explode. Em seguida, repete-se o processo usando uma bexiga cheia de água. Esta bexiga fica cerca de cinco minutos em contato com a chama antes de explodir.

Tensão superficial : joga-se canela em pó na água e em seguida mergulhase um dedo, envolto em detergente na água. A camada de canela se afasta do local onde a água é tocada.

Pedra Celta : usando uma colher dobrada, com uma certa inclinação, de maneira a deslocar seu centro de massa, observa-se que, girando a colher, reproduz-se o efeito de rattleback , onde a colher após um tempo girando, balança e inverte o sentido de seu movimento.

Figura 01: Foto do experimento 'Pedra Celta'

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Pêndulos : coloca-se dois pêndulos, que estão conectados por um conjunto de linhas em um suporte. Os pêndulos devem ter o mesmo comprimento ou possuírem comprimentos proporcionais. Dá-se um impulso em um deles e se observa uma alternância de movimentos através da conservação de energia e o fenômeno de ressonância.

Amido de milho : Adiciona-se amido de milho a água, aumentando assim a viscosidade do líquido. Quando se dá um golpe forte contra o líquido, este se comporta como se fosse um sólido.

Talheres equilibristas : acoplando-se uma colher a um garfo, coloca-se entre os dentes deste um palito de madeira que tem sua outra extremidade colocada

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sobre a borda de um copo. Devido a alteração do centro de massa, o sistema fica equilibrado sobre o copo.

Figura 02: Foto do experimento 'Talheres equilibristas'

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Vela que faz a água subir : fixa-se uma vela acesa em um prato e adicionase um pouco de água na superfície deste. Em seguida, coloca-se um copo sobre a vela. Uma vez que esta queime o oxigênio disponível dentro do copo, a pressão interna acaba ficando menor e faz com que o nível da água dentro do copo suba.

Esfera de óleo : usando água, óleo e álcool, coloca-se essas substâncias juntas em uma certa proporção. Elas acabam ficando separadas, mas o óleo por ter a densidade maior que a do álcool e menor que a da água, fica no meio do sistema e assume formas esféricas.

No ano de 2010 iniciou-se também a parte de divulgação da ciência com vídeos e palestras. Os vídeos foram exibidos semanalmente, no Museu de História Natural da UFLA. Ao final de cada episódio foram feitas discussões e, em algumas vezes, palestras sobre o tema abordado. Da série Cosmos foram exibidos dez dos treze episódios. Foram realizadas as seguintes palestras: A Profecia Maia, O ano mirabilis de Einstein, Os experimentos mais belos da física, Cosmologia e um Curso de Astronomia.

## Resultados Obtidos

Até o momento foram treinados vinte monitores, alunos do curso de licenciatura em física da UFLA, que desenvolveram um trabalho com mais de vinte experimentos. Foram feitas apresentações em mais de dezoito escolas, da rede pública e privada, onde tivemos cerca de dois mil e quinhentos estudantes participantes. Foi realizada uma uma apresentação em praça pública. Nas apresentações divulga-se o endereço do blog do projeto. Com base nos experimentos dez quadrinhos já foram escritos. Foram feitas dez exibições de

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episódios da série Cosmos e cinco palestras de divulgação científica, todas abertas a comunidade acadêmica. O blog está na fase inicial, mas com o material que foi acumulado pelas atividades do projeto espera-se que ele esteja pronto até o final deste ano.

## Considerações Finais

Durante um ano e dez meses, divulgou-se o trabalho não só em Lavras mas nas cidades da região. Existem agora várias possibilidades, baseadas nas experiências adquiridas pelo grupo, de prosseguir com um estudo mais aprofundado, buscando novos caminhos para se ensinar física e, principalmente, novas formas de divulgação da ciência[5].

O projeto 'A magia da física e do Universo' traz uma perspectiva alternativa para a alfabetização científica da população[6]. Esta iniciativa não se propõe a ensinar ciência no modo mais erudito e tradicional, mas incentiva a observação e o levantamento de hipóteses acerca dos fenômenos observados nos experimentos, para que, posteriormente, se obtenha uma explicação científica do fenômeno. Desta forma o estudo e a divulgação da ciência se torna mais instigante e fascinante para uma pessoa que pouco conhece do assunto. Promove também a interação e o raciocínio lógico científico e, nesse caso, pode ser tratado não como uma nova pedagogia ou metodologia própria para o ensino de ciências, mas como uma ferramenta importante na investigação e na provocação de inquietações, dúvidas e curiosidades, as quais podem ser utilizadas no ensino das ciências.

## Referências

- [1] Projeto proposto ao PROEC por José Nogales.

[2] COSTA, A. G. Os 'explicadores' devem explicar? In: Diálogos &amp;Ciência - Mediação em museus e centros de ciência. Núcleo de Estudos da Divulgação Científica. Rio de Janeiro, 2007.

[3] PIAGET, J, 1896-1980. A epistemologia genética/Sabedoria e ilusões da filosofia; Problemas de psicologia genética ; Jean Piaget; traduções de Nathanael C. Caxeiro, Zilda Abujamra Daeir, Celia E.A. Di Piero. 2ª edição. São Paulo: Abril Cultural, 1983. Os Pensadores

[4] VYGOTSKY, L. S. A formação social da mente. São Paulo: Martins Fontes, 2001.

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[5] FREIRE, P. Pedagogia da Autonomia, Saberes Necessários à Prática Educativa . São Paulo: Ed. Paz e Terra, 2002.

[6] CHASSOT, A. Alfabetização Científica: questões e desafios para a educação. São Paulo: Ed. Unijuí, 2000.

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