A FÍSICA NO CIRCO

## A F"SICA NO CIRCO

## Luiz Fernando Ferreira dos Santos' Alexandre Lopes de Oliveira†

PROPEC - Instituto Federal de Educaçªo, CiŒncia e Tecnologia do Rio de Janeiro, Campus Nilópolis'† lf\_santos001@yahoo.com.br

## RESUMO

Neste trabalho utilizaremos a temÆtica do circo para desenvolver os conceitos da física. Estaremos nos concentrando nas atividades que podem ser analisadas pelo principio da inØrcia a primeira lei de Newton. Os conteœdos de cunho científico quase sempre sªo apresentados apenas de forma teórica. O circo Ø um ambiente divertido e estimulante. AtravØs da literatura pesquisa, informaçıes e relatos dos educadores percebe-se a necessidade de haver um componente motivacional nas aulas de ciŒncia. É imperativo um componente lœdico nas aulas como atitude inovadora. A proposta serÆ desenvolver a atividade experimental voltada para alunos do ensino fundamental para auxilia-los na compreensªo dos conceitos de equilíbrio, momento de uma força e centro de gravidade com a aplicaçªo dos conceitos em uma maquina simples que serÆ a gangorra. Este experimento propıe-se traçar um paralelo entre o equilibrista e a gangorra. Observaremos atravØs das perguntas feitas antes da atividade e as feitas no pós-experiŒncia como ocorreu a evoluçªo dos discentes neste conteœdo, olhando principalmente para quais componentes foram agregados aos conhecimentos os alunos dispunham. Com base nestes resultados poderemos traçar novas estratØgias para fixar melhor este tópico da disciplina com os discentes. Assim sendo, poderemos avalia-los durante todo aquele período tornando mais significativa sua aprendizagem.

Palavras-chave : Equilíbrio, Momento, Maquina Simples.

## 1. INTRODU˙ˆO SOBRE TEMA EQUILIBRIO

Quando iniciamos se inicia uma aula ou discussªo sobre o tema equilíbrio junto com qualquer conceito teórico estÆ presente o conceito cotidiano sem aporte de teorias sobre assunto no imaginÆrio de algumas pessoas. O conceito de equilíbrio Ø ancorado em um dos princípios da mecânica chamado de principio da inØrcia. O estudo do equilíbrio Ø um tema de dinâmica que envolve dois tipos de equilíbrio dinâmico e estÆtico (Martins et. al. 2010). Quando falamos de equilíbrio dinâmico estamos falando de um corpo que se desloca com velocidade constante em trajeto linear em relaçªo a outro. JÆ quando falamos de equilíbrio estÆtico estamos nos referindo a um corpo que comparado a outro tem velocidade igual à zero. Na maioria das aplicaçıes aqui neste artigo estaremos nos referindo ao equilíbrio estÆtico presente em projetos de construçıes arquitetônicas, urbanísticas, em praticas diÆrias em uma casa como empilhar livros ou pratos em um armÆrio.

Sendo assim, precisamos definir o que Ø necessÆrio em toda e qualquer situaçªo de equilíbrio estÆtico para que este equilíbrio permaneça. O primeiro ponto Ø falar do conceito central da mecânica que Ø a caracterizaçªo do que Ø força. A força Ø o agente que altera ou provoca movimento (Martins et. al. 2010). A força nªo Ø tªo somente um numero e por isso necessita de trŒs informaçıes para defini-la de forma œnica. Sua intensidade Ø chamada de módulo Ø um dado numØrico, jÆ sentido e direçªo sªo informaçıes referentes à localizaçªo espacial desta força. O equilíbrio

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26 a 30 de janeiro de 2015

Ø representado pelo somatório de forças nulo sempre como na equaçªo abaixo, para as forças presentes em um plano (duas coordenadas) duas equaçıes:

Figura 1 equaçıes das forças em equilíbrio

## 1.1 EQUILIBRIO DE CORPOS EXTENSOS

Entªo, olhando apenas para o principio da inØrcia presente na primeira lei de Newton para um corpo estar em equilíbrio estÆtico este nªo deve ter aceleraçªo em relaçªo a um referencial inercial. Nos casos onde o tamanho do corpo Ø desprezível para as forças presentes no problema Æ condiçªo citada Ø suficiente. Entretanto na maioria dos casos nªo Ø bem assim. O ponto de aplicaçªo da força influencia no seu estado de movimento, pois todo corpo alØm de translaçªo (deslocamento escalar) pode ainda girar em torno de um eixo. Se a força pode proporcionar a condiçªo de giro chamamos essa possibilidade de momento. Quando nªo hÆ condiçªo do corpo girar ou se transladar tem-se entªo uma situaçªo de equilíbrio fechada para qualquer tipo de corpo rígido.

## 2. OBJETIVOS

Abaixo estªo descritos os objetivos gerais e específicos da prÆtica a ser realizada

## 2.1 GERAIS

Pretende-se que o aluno perceba quais conceitos centrais da física estªo envolvidos nesta prÆtica e possa fazer conexıes das prÆticas vistas com situaçıes do cotidiano e atØ situaçıes hipotØticas.

## 2.2 ESPEC"FICOS

Desenvolver os conceitos de massa, centro de gravidade, força e momento de uma força, maquina simples e sua aplicaçªo.

## 3. NO PICADEIRO DA FISICA

O circo foi usado como pano de fundo, pois Ø um atrativo bom para suscitar discussıes e que Ø rico em situaçıes passiveis de explicaçıes segundo a primeira Lei de Newton, o principio da inØrcia. Neste estudo as abordagens teóricas e as aplicaçıes tem a finalidade de atender os objetivos proposto para um pœblico de alunos do ensino fundamental. Nesta faixa etÆria, a atividade de saída para um circo ocorre geralmente apenas como entretenimento, todavia essa atividade lœdica pode ser usada para desenvolver ou introduzir um assunto do currículo escolar aproveitando o interesse do aluno pela atividade. A proposta serÆ de realizar um trabalho experimental usando exemplo de grande proximidade destes jovens (Rojas 2002).

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26 a 30 de janeiro de 2015

Nas atividades circenses temos exibiçıes artísticas de animas, pessoas que cospem fogo ou engolem um objeto grande. Estas atividades dependem aparentemente de tØcnicas e habilidades fora do comum. Entretanto, em uma corda bamba, palhaços formando uma pirâmide ou atØ animais de quatro patas andando em duas patas dependem do domínio do equilíbrio. Desta maneira podemos analisar de forma simplificada o desdobramento da sua açªo com base apenas no principio da inØrcia.

Figura 2 Apresentaçªo dos palhaços

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## 3.1 O EQUILIBRISTA

Dentre todas as apresentaçıes em um espetÆculo circense temos diversos eventos interessantes. É realmente de forma inusitada e empírica que alguns artistas circenses lidam com os princípios da física. As exibiçıes dos palhaços fazendo piruetas e homens andando sobre corda podem ser olhadas com mais atençªo. Estes nœmeros do mundo do circo necessitam de uma habilidade bem definida chamada equilíbrio. O equilibrista anda sobre uma corda geralmente com auxilio de vara para ajudar no numero. No momento que os homens formam uma pirâmide humana tomam certos cuidados quando os componentes vªo subindo na formaçªo. Nas duas situaçıes o que nªo se espera Ø ver o equilibrista ou componentes da pirâmide cair certamente. O uso da vara e a maneira que homens sobem na pirâmide se valem de uma noçªo de distribuiçªo da massa que gera equilíbrio porque todos os artistas em questªo tem esta noçªo devida Æ atividade.

Olhando para o conceito prØvio que as pessoas tŒm sobre equilíbrio podemos introduzir certos questionamentos usando a atraçªo circense (BUENO e KOVALICZN, 2008). Do ponto de vista da teoria, o equilíbrio fala de açªo de forças para manter repouso em um ponto determinado, mas o equilibrista Ø um objeto de dimensıes nªo pontuais. Entªo como adaptar a teoria neste caso? Se olharmos para a vara do equilibrista, poderemos ver uma preocupaçªo com o posicionamento

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dela. O que se observa Ø a intençªo do acrobata de permanecer em cima da corda andando. Observando de longe seria como se todo corpo tivesse aplicando seu peso aplicado apenas sobre a corda. E o que ocorre Ø que em algum momento isto nªo procede e as dimensıes da vara auxiliam para fazer uma redistribuiçªo da aplicaçªo das forças sobre equilibrista.

Figura 3 Equilibrista de circo

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## 3.2 A GANGORRA MONTAGEM EXPERIMENTAL E COLETA DE DADOS

## 3.2.1 Procedimento experimental

Se a escola tiver uma gangorra (No caso de nªo ter use uma tÆbua de madeira com cerca de 3 metros apoiada em uma cadeira de ferro, em caixa ou em pedra grande veja esquema da figura 3).

- - Após a exibiçªo de vídeos ou a ida ao circo peça que cada aluno traga anotado sua massa (peso)
- - Cada aluno irÆ anotar algumas perguntas sobre assunto equilíbrio:

Por que consigo ficar em pØ?

Por que quando tropeço ou sou empurrado caio ou posso cair?

Por que se ficar em um pØ fica mais difícil de ficar de pØ?

Por que maçaneta da porta Ø na extremidade e nªo no meio ou outro local?

- - Após cada aluno anotar as perguntas e responde-las conduza a turma atØ o parque ou Ærea externa da escola.
- - Com base na lista de massas dos alunos use o aluno mais pesado ou mais de um aluno para sentar de um lado da gangorra.
- - Coloque o aluno mais leve sentado na parte alta.
- - Se gangorra nªo se mexer descer coloque outro aluno sentado na parte

alta.

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- - Aproveite este momento para anotar fala dos alunos sobre a atividade.

Figura 4 A Gangorra (esquema das forças)

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- - Repita estes œltimos trŒs passos trocando os alunos nas posiçıes alta e baixa da gangorra.
- - A cada troca de posiçıes na gangorra peça que alunos anotem que veem.
- JÆ em sala de aula repita as perguntas iniciais e acrescente as seguintes:
- O que Ø preciso para dois alunos ficarem parados sentados na gangorra?

Se dois alunos tiverem o mesmo massa (peso) isto Ø suficiente para nªo haver movimento?

Qual(ais) conceito(s) da aula vocŒs acham que estÆ presente nesta atividade?

Existe relaçªo entre os movimentos do equilibrista e a gangorra?

Esta estratØgia pode ser aplicada em uma turma de 9' ou 8' ano do ensino fundamental em uma escola particular do município do rio de janeiro. Na escola onde foi aplicada atividade nªo foi possível realizar o passeio ao circo, mas foi exibido vídeo com todas as atraçıes de um típico circo com trapezistas, palhaços e animais ferozes sendo adestrados. Após a exibiçªo foi passado questionÆrio sobre tema equilíbrio como estÆ no procedimento experimental. Na sequŒncia foi executada todas as etapas atØ retorno a sala de aula.

## 4. AN'LISE E DISCUSSˆO DO EXPERIMENTO

Após o trabalho experimental serÆ dado sequŒncia com conteœdo de equilíbrio e a abordagem teórica sobre maquina simples. Serªo ainda trabalhados mais alguns exercícios usando situaçıes parecidas com da gangorra e do equilibrista. Estes exercícios irªo ajudar na fixaçªo dos conceitos sobre momento de uma força, o que Ø a massa de um corpo e peso (força) diferenciaçªo dos conceitos sobre o de centro de massa pode ser trabalhado nesta etapa mostrando como seu posicionamento nas situaçıes do equilibrista e da gangorra geram a soluçªo para o equilíbrio do de corpos extensos.

O encadeamento das atividades atravØs de um processo que problematize alguma situaçªo cotidiana e ainda relacione com a realidade dos alunos de forma lœdica visa alcançar uma aprendizagem mais significativa. Visto que a maioria dos alunos por nªo ter tido contato com as teorias físicas e suas roupagens matemÆticas necessitam ganhar pontos de ancoragem nestes novos conceitos. Por isso atividade

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experimental ganha grande destaque no processo de aprendizagem juntamente com as abordagens tradicionais jÆ praticadas (MELO, 2011).

## 5. CONCLUSÕES

A atividade irÆ possibilitar avaliar a construçªo do conceito de e equilíbrio. Com as respostas anteriores anotadas pelos alunos sobre o experimento e as posteriores teremos um traçado inicial deste percurso feito por cada aluno. Isto possibilitarÆ visualizar de qual ideia ou conceito foram o ponto de partida destes alunos que iniciaram os estudos deste conteœdo e com qual compreensªo eles encerram esta etapa dos estudos, a atividade experimental e seus resultados servirªo para traçar novas estratØgias visando uma avaliaçªo continua e desta maneira agregar aos conceitos assimilados uma direçªo conveniente ao docente (Giordan 1999).

## REFER˚NCIAS

MARTINS Eduardo FONSECA Marcos REIS Martha , , , Biologia, Física e Química. Sªo Paulo: FTD, 2010.

ROJAS Juciara , O Lœdico na construçªo da interdisciplinaridade Aprendizagem: Uma pedagogia do afeto e da criatividade na escola . Associaçªo Nacional de Pós-Graduaçªo e Pesquisa em Educaçªo, 25 reuniªo anual. Caxambu, MG, 2002.

GIORDAN, Marcelo O papel da experimentaçªo no ensino de ciŒncias : subtítulo do artigo. II ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCA˙ˆO EM CI˚NCIAS, USP Valinhos - SP, 1999.

BUENO, Regina de Souza Marques; KOVALICZN, Rosilda Aparecida O ensino de ciŒncias e as dificuldades das atividades experimentais . Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), PR, 2008.

MELO, Marcos Gervânio de Azevedo A física no ensino fundamental: Utilizando o jogo educativo 'viajando pelo universo' Lajeado: UNIVATES, 2011. 99 p. Dissertaçªo (Mestrado) - Programa de Pós-Graduaçªo em Ensino de CiŒncias Exatas, Mestrado em Ensino de CiŒncias Exatas, Centro UniversitÆrio UNIVATES, Lajeado, 2011.

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