TERRAPLANISMO E FORÇAS FICTÍCIAS: UMA PROPOSTA PARA A SALA DE AULA

## TERRAPLANISMO E FORÇAS FICTÍCIAS: UMA PROPOSTA PARA A SALA DE AULA

## J. S. de Oliveira 1 , M. V. Damaceno 2

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro, jaime.oliveira@ifrj.edu.br 2 Universidade Federal Fluminense, marvindamvr@gmail.com

Palavras-chave : Forças Fictícias; Terraplanismo; Videoanálise.

## Resumo expandido

Um aspecto prevalecente associado ao ensino da Física é sua relação com o cotidiano do cidadão comum. Nessa direção, os parâmetros curriculares nacionais destacam a necessidade de contextualizar e significar os conceitos tratados nos cursos de Física na escola de Ensino Médio (BRASIL, 2002, p. 59). Desse modo, há uma expectativa de que os egressos das escolas de Ensino Médio brasileiras tenham noções básicas sobre vários conceitos presentes no dia a dia relacionados com a Física. Dentre esses conceitos, figuram as forças de inércia, ou também chamadas forças fictícias, presentes nas mais diversas situações vivenciadas pelas pessoas ao longo de suas vidas (MARION e THORNTON, 2012). Porém, diferentemente do esperado, tais conceitos não são geralmente tratados nas aulas de Física da educação básica de forma apropriada (ZYLBERSZTAJN e ASSIS, 1999; BERAHA et al., 2009).

Talvez por conta dessa e de outras lacunas conceituais detectadas no ensino de Ciências, notadamente no ensino de Física, algumas ideias baseadas em teorias conspiratórias vem ganhando espaço nas mídias sociais, sustentadas por discursos pseudocientíficos em depreciação ao conhecimento já sistematizado (DE MELO et al., 2020). Dentre essas teorias, o terraplanismo é destacadamente a mais simbólica de todas, 'tendo como base a utilização das evidências dos sentidos como um critério epistemológico' de suas conclusões (MARINELI, 2020, p. 1189).

Meditando sobre essas questões, surgiu a ideia de explorar o conteúdo sobre forças fictícias como uma estratégia alternativa de elucidar a polêmica sobre o formato do nosso planeta, explorando como os efeitos das forças centrífuga e de Coriolis, associadas à forma esferóide levemente achatada do nosso planeta, são percebidas e comprovadas cientificamente.

De fato, um dos impactos da rotação e da forma da Terra é a variação do valor da aceleração da gravidade local, não somente devido à sua dependência com a latitude, considerado um efeito estático, mas também pela ação da força centrífuga sobre um corpo em repouso em relação à Terra, considerado um efeito dinâmico (NUSSENSVEIG, 2013). Assim, ao considerar esses dois efeitos, o valor da aceleração da gravidade local se apresenta também como uma outra evidência mensurável da forma esferóide de nosso planeta, além do já conhecido achatamento dos polos (SILVEIRA, 2017).

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

19 a 30 de julho de 2021 - Online

Outra aplicação do movimento rotacional associado ao formato da Terra se deve à ação da força de Coriolis sobre um pêndulo fixo à superfície do planeta, conhecido como pêndulo de Foucault (TAYLOR, 2005; LAGES, 2018). À medida que o pêndulo oscila, ele sofre um desvio a cada oscilação para a direita, no hemisfério norte, e para a esquerda, no hemisfério sul. Embora o objetivo de Foucault, ao elaborar esse experimento, era demonstrar a rotação da Terra, é possível explorar seus resultados destacando o formato do planeta, uma vez que o período de oscilação do pêndulo de Foucault varia, novamente, em função da latitude e da velocidade de rotação do planeta.

Naturalmente, o aparato matemático necessário para se entender analiticamente as forças centrífuga e de Coriolis extrapolam o nível elementar dos alunos do Ensino Médio. Porém, a presente proposta privilegia aspectos conceituais e experimentais ao utilizar de uma plataforma girante juntamente com os recursos disponíveis através da videoanálise. O uso da plataforma girante, na qual uma bolinha é direcionada a percorrê-la, permite reproduzir o movimento em um referencial não inercial sujeito, portanto, às forças dependentes da velocidade da bolinha ao atingir a plataforma giratória, bem como da velocidade de rotação dessa plataforma.

Desta forma, variando esses parâmetros e estudando o impacto gerado nos efeitos observados, os próprios alunos podem investigar as associações envolvidas por meio de uma análise experimental que é aperfeiçoada através da manipulação de um protótipo construído e adaptado para essa investigação.

A Figura 01 exibe alguns detalhes da plataforma giratória utilizada na explicação dos conceitos relacionados às forças fictícias envolvidas na estratégia de ensino adotada. Foram utilizados materiais reaproveitados, como a vitrola e o suporte para a garrafa de vinho. Os demais materiais são de fácil acesso e baixo custo de aquisição.

Figura 01: Descrição dos materiais utilizados na confecção da plataforma giratória. 1: vitrola, 2: fonte de alimentação de 12 V, 3: cano de PVC (0,5 m), 4: descanso para garrafa de vinho, 5: base em papelão Paraná gramatura 28 (0,6 m de diâmetro, 6: bolinha de borracha

<!-- image -->

Com o objetivo de explorar detalhes que muitas vezes passam despercebidos ao visualizar os fenômenos que envolvem referenciais em rotação, também foi utilizado um software livre de análise de imagens conhecido como Tracker , o qual se baseia na aquisição de dados do movimento dos corpos estudados e da construção de tabelas e gráficos a partir deles (BROWN e COX, 2009; BEZERRA JR et al., 2012).

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

A Figura 02 destaca uma das telas da videoanálise realizada pelo Tracker em que se observa uma imagem estroboscópica da bolinha atravessando a plataforma giratória. Nessa imagem, à esquerda, é possível identificar o desvio da trajetória da bolinha, ao passo que, à direita da tela, é exibida uma tabela com os valores da posição e do tempo, juntamente com o gráfico relacionando essas grandezas.

Figura 02: Tela do Tracker na qual se visualiza uma imagem estroboscópica da bolinha percorrendo a plataforma giratória. À direita, o software produz uma tabela com os valores da posição da bolinha ao longo do tempo, juntamente com o gráfico relacionando essas grandezas .

<!-- image -->

A sequência didática, que incorpora a plataforma giratória com o software de videoanálise juntamente com outras atividades, e a aplicação desses conceitos como um argumento alternativo para esclarecer ideias conspiratórias sobre o formato da Terra, está em desenvolvimento e faz parte do produto educacional do Programa Nacional de Mestrado Profissional em Ensino de Física.

## Referências

BERAHA, N.; CARUSELA, M. F.; EL HASI, C. D. Dinámica del movimiento rotacional: propuesta de experiencias sencillas para facilitar su comprensión . Revista Brasileira de Ensino de Fısica, v. 31, n. 4, p. 4503, 2009.

BEZERRA JR, A. G. et al. Videoanálise com o software livre Tracker no laboratório didático de Física: movimento parabólico e segunda lei de Newton . Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, p. 469-490, 2012.

BRASIL. Ministério da educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN+ ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais; ciências da natureza, matemática e suas tecnologias . Brasília: MEC/SEMTEC, 2002.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

BROWN, D.; COX, A. J. Innovative uses of video analysis . The Physics Teacher, v. 47, n. 3, p. 145-150, 2009.

DE MELO, Leonardo W. S.; PASSOS, Marinez Meneghello; SALVI, Rosana Figueiredo. Análise de Publicações 'Terraplanistas' em Rede Social: Reflexões para o Ensino de Ciências sob a Ótica Discursiva de Foucault . Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, p. 275-294, 2020.

LAGE, E. Pêndulo de Foucault . Revista de Ciência Elementar, v. 6, n. 3, 2018.

MARINELI, F. O terraplanismo e o apelo à experiência pessoal como critério epistemológico . Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 37, n. 3, p. 1173-1192, 2020.

MARION, J. B.; THORNTON, S. T. Dinâmica Clássica de partículas e sistemas . São Paulo: Cengage Learning, 2012.

NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Mecânica (vol. 1) . Editora Blucher, 2013.

SILVEIRA, F. L. Sobre o formato da Terra. A Física na Escola , v. 15, n. 2, 2017.

TAYLOR, J. R. et al. Classical mechanics . University Science Books, 2005.

ZYLBERSZTAJN, A; ASSIS, A. K. T. Sobre a possível realidade das forças fictícias: uma visão relacional da mecânica . Acta Scientiarum. Technology, v. 21, p. 817-822, 1999.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_