CONFECÇÃO DE CARRINHOS DE BAIXO CUSTO PARA O ENSINO DA CINEMÁTICA

## CONFECÇÃO DE CARRINHOS DE BAIXO CUSTO PARA O ENSINO DA CINEMÁTICA

## Iranildo Cícero da Silva 1 , Thiago Alves de Sá Muniz Sampaio 2 , Jussara Adolfo Moreira 3 , Delza Cristina Guedes Amorim 4

- 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano - Campus Salgueiro, iranildo.cicero@aluno.ifsertao-pe.edu.br
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano - Campus Salgueiro, thiago.muniz@ifsertao-pe.edu.br
- 3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano - Campus Petrolina, jussara.moreira@ifsertao-pe.edu.br
- 4 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano - Campus Petrolina, delza.cristina@ifsertão-pe.edu.br

Palavras-chave : Carrinhos; Experimento; Ensino de Física.

## Resumo expandido

A experimentação é de suma importância no ensino de Física, porém, ainda é pouco utilizada como recurso didático, pois muitas vezes é deixada de lado quando se há pouco tempo para trabalhar os conteúdos programados. Assim, é bastante comum os professores passarem todo o bimestre, quando não ano todo, sem realizar qualquer atividade experimental, o que limita o procedimento da investigação e da observação, tão essenciais para uma aprendizagem significativa. Segundo Gaspar (2014), uma prática experimental pode atribuir duas grandes vantagens para os alunos, como a motivação e a concretização do conteúdo abordado pelo o professor. Portanto, a atividade experimental pode ajudar ou ao menos diminuir a desvantagem cognitiva dos alunos de visualizarem os conceitos abstratos da Física.

As atividades experimentais proporcionam aos alunos vivenciarem a teoria, possibilitando que visualizem o fenômeno observado, assim, concretizando o assunto abordado pelo professor. Ao analisar os demais conteúdos de Física, é observado que há uma variedade de experimentações que podem ser trabalhadas em sala de aula, entretanto, quando se trata da Cinemática, é difícil encontrar uma atividade experimental na literatura. Visto que as atividades experimentais vem sendo uma das formas mais eficazes para minimizar as dificuldades de ensinar e aprender física, como enfatizado por Araújo e Abib (p.176, 2003):

'(...) o uso de atividades experimentais como estratégia de ensino de Física tem sido apontado por professores e alunos como uma das maneiras mais frutíferas de se minimizar as dificuldades de se aprender e de se ensinar Física de modo significativo e consistente. Nesse sentido, no campo das investigações nessa área, pesquisadores têm apontado na literatura nacional recente a importância das atividades experimentais.'' (ARAÚJO e ABIB, p.176, 2003).

Nesse contexto, o objetivo do projeto foi trabalhar com os alunos uma atividade experimental interdisciplinar no Programa Residência Pedagógica (PRP), com a confecção de dois carrinhos: O carrinho foguete e o carrinho elástico, usando materiais recicláveis ou de baixo custo, como mostram as figuras 01 e 02 abaixo.

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8 a 10 de novembro de 2023 - SNEF em Rede: Laços e Nós do Ensino de Física

Figura 01: Carrinho foguete

Figura 02: Carrinho elástico

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Figura 04: Momento da discussão do assunto

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Os carrinhos foram confeccionados pelo próprio residente, e os materiais utilizados foram: 4 tampinhas de garrafa pet, 1 prego, 1 caixa de cereal, 1 balão de borracha, 1 elástico látex, 4 rodas de carrinhos, 7 palitos de picolé, pistola de cola quente, fita adesiva, 1 tesoura, 4 canudinhos e 4 palitos de churrasco (os palitos de churrasco devem passar por dentro dos canudinhos).

A atividade realizada foi desenvolvida na turma do 1° do Ensino Médio Integrado ao curso de Informática, no IFSertãoPE - Campus Salgueiro, onde, nas aulas iniciais foram trabalhados os assuntos base dentro da Cinemática. A Cinemática é uma parte da mecânica que estuda os movimentos dos corpos em um dado intervalo de tempo, relacionando grandezas físicas como posição, velocidade e aceleração. E outra parte da mecânica é a Dinâmica, que estuda as causas que alteram os movimentos. Em seguida, foram definidos em sala os conceitos de posição e de deslocamento, para em seguida introduzir a velocidade média de um corpo. Matematicamente: 𝑉 𝑚 = 𝛥 s/ 𝛥𝑡 , onde 𝑉 𝑚 é a velocidade média, 𝛥 s é o deslocamento, ou variação de posição, dado por s - s0, em que s é a posição final e s0 a posição inicial do corpo, e 𝛥𝑡 é o intervalo de tempo.

As figuras 03 e 04 mostram o momento da aplicação da atividade experimental dos carrinhos na turma. Inicialmente os alunos definiram um ponto para ser o referencial de partida (origem) que é ponto A (s0), em seguida definiram outro ponto B (s) que será a chegada. Com uma fita métrica eles mediram a distância do ponto A até ponto B, que é a variação do espaço ( 𝛥 s) dos carrinhos que foi de 300 cm, que converteram essa distância para metros (m). Utilizando o cronômetro do celular, os alunos conseguiram determinar os intervalos de tempos que os carrinhos levaram para percorrer essa distância.

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Figura 03: Aplicação dos carrinhos

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Finalizando a etapa das coletas de dados, foram realizados alguns questionamentos aos alunos, por exemplo, é possível determinar as velocidades médias dos carrinhos? E as acelerações, também é possível determinar? Em relação aos tipos de movimentos, é possível saber se é um movimento uniforme (MU) ou se é um movimento uniformemente variado (MUV)? Depois que os alunos responderam os questionamentos, foi explicado que só era possível determinar as velocidades médias, mas não era possível determinar as acelerações e nem saber qual era o tipo do movimento.

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Esse procedimento foi realizado para ambos os carrinhos várias vezes. Assim, os alunos calcularam a média dos intervalos tempos, onde os valores das distâncias e dos intervalos de tempos médios foram colocados na tabela 01 abaixo.

Tabela 01: Valores das distâncias e dos tempos dos carrinhos

Com base no que tinha sido estudado nas aulas de Cinemática e, usando a definição de velocidade média que matematicamente: 𝑉 𝑚 = 𝛥 s/ 𝛥𝑡 . Desta forma, os alunos dividiram os deslocamentos dos carrinhos ( 𝛥𝑠 ) pelos intervalos de tempos gasto ( 𝛥𝑡 ). Assim, eles conseguiram determinar as velocidades médias dos carrinhos, como mostra o quadro 01 abaixo.

Quadro 01: Valores obtidos das velocidades médias dos carrinhos

A atividade experimental dos carrinhos realizada em sala de aula, fez com todos participassem da prática. Assim, foi possível esclarecer várias dúvidas dos alunos sobre a Cinemática. Além disso, pôde proporcionar aos alunos a visualização do problema que antes era apenas imaginado. Dessa forma, internalizou-se alguns conceitos fundamentais da Cinemática na prática, como, os conceitos de posição e velocidade. Essa atividade ajudou a minimizar as dificuldades dos alunos na compreensão do assunto.

Diante do exposto, pode-se observar um bom envolvimento da turma e vários alunos comentaram que passaram a entender mais a Cinemática. Esta atividade dos carrinhos não é exclusiva da Cinemática, também pode ser aplicada em outros temas da física, como por exemplo, a terceira lei de Newton e energia potencial elástica. Além de que, a atividade dos carrinhos permite fazer uso do método construtivista, pois possibilitará ao professor mediar um diálogo construtivista na construção do conhecimento científico na sala de aula. Para trabalhos futuros, serão utilizadas metodologias ativas onde os próprios alunos irão construir diversos carrinhos envolvendo diferentes tipos de transformações de energia, como carrinhos elétricos e químicos, com utilização de alguns programas para fazer as coletas e análises de dados, como, o tracker ou phyphox. A presente atividade foi realizada com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

## Referências

ARAUJO, Mauro Sérgio Teixeira; ABIB, Maria Lúcia Vital dos Santos; Atividades Experimentais no Ensino de Física : Diferentes Enfoques, Diferentes Finalidades, Revista Brasileira de Ensino de Física , vol. 25, p.176-194, jun. 2003.

GASPAR, Aberto. Atividades Experimentais no ensino de física : Uma nova visão baseada na teoria de Vigotski. 1. ed. São Paulo: Livraria de física, 2014.

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