DISCUTINDO OS CONCEITOS DE VELOCIDADE MÉDIA E VELOCIDADE INSTANT NEA A PARTIR DE UM BRINQUEDO TRANSFORMADO EM EXPERIMENTO

## DISCUTINDO OS CONCEITOS DE VELOCIDADE MÉDIA E VELOCIDADE INSTANTÂNEA A PARTIR DE UM BRINQUEDO TRANSFORMADO EM EXPERIMENTO

Osmar Preussler Neto 1 , Rosana Bulos Santiago 2 , Alan Freitas Machado 3 , Alan Fillipe de Souza Almeida 4 , Caio Tostes Alcoforado 5

- 1 Colégio Estadual Olinto da Gama Botelho, osmarpneto@gmail.com
- 2 UERJ/Instituto de Física, rosanabulos@gmail.com
- 3 UERJ/Instituto de Física, alanfmachado@gmail.com
- 4 UERJ/Graduando de Licenciatura em Física, alanfdsa17@gmail.com
- 5 UERJ/Graduando de Licenciatura em Física, caiiotostes2@gmail.com

Palavras-chave : Cinemática; velocidade média; velocidade instantânea

## Resumo expandido

As atividades e as práticas experimentais constituem uma ferramenta fundamental no processo de ensino-aprendizagem (BATISTA; FUSINATO; BLINI, 2009), porém, ao analisar o Resumo Técnico do Censo da Educação Básica 2019 observa-se pelos números a escassez de laboratórios e baixa disponibilidade e qualidades dos materiais. Cerca de 41% das escolas estaduais no Brasil possuem laboratório de ciências e menos de 35% possuem conjunto de materiais científicos. Nas escolas municipais os números são ainda piores, cerca de 31% possuem laboratórios de ciências e 27% possuem conjunto de materiais científicos.

Para contornar as dificuldades encontradas no cotidiano das escolas, pode-se desenvolver atividades de baixo custo e portátil, de forma que possamos transformar a própria sala de aula em laboratório.

- O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento e a aplicação de uma atividade em que um brinquedo de fácil acesso é transformado em um experimento que possa ser utilizado, na própria sala de aula, para discutir conceitos e cálculos da cinemática. Já os objetivos específicos são trabalhar com os alunos a utilização do cronômetro no celular, abordar os conceitos de velocidade média e velocidade instantânea e as suas diferenças.

Esse trabalho foi aplicado em uma turma de 1ª série do ensino médio do turno da tarde do Colégio Estadual Olinto da Gama Botelho. A aplicação deste trabalho ocorreu em quatro aulas com dois tempos cada e teve a participação de 23 alunos. Vale ressaltar que este trabalho foi aplicado durante as aulas de uma eletiva associada à área de ciências da natureza.

A primeira etapa da atividade consistia em um questionário aplicado com o objetivo de compreender o conhecimento dos alunos acerca dos conceitos de instante e velocidade instantânea, a diferença entre velocidade média e instantânea e o que eles achavam que era marcado no velocímetro de um carro.

Após a aplicação do questionário, iniciamos a segunda etapa da atividade. Essa segunda etapa consistia na realização da atividade experimental em que

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

transformamos um brinquedo em um experimento de cinemática. Para isto, juntamos os pedaços coloridos de pista para formar uma pista retilínea e colocamos um carrinho ligado a pilha para ser o móvel do nosso estudo. Os alunos foram separados em grupos de até três alunos e receberam um roteiro experimental para a realização desta parte da atividade.

Figura 01: Pista retilínea com as marcações e com os carrinhos utilizados no experimento

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Na execução do experimento, o professor ou o estagiário marcava o ponto que correspondia a posição zero metros e os alunos precisavam marcar três pontos na pista para realizarem as medições de posição e tempo. A marcação das três posições eram fixadas durante todo o experimento do grupo e o experimento era realizado três vezes com o objetivo de obtermos três medições de tempo para cada posição. Durante o experimento, os alunos anotaram os dados na folha do roteiro experimental e, após o término do experimento, eles fizeram os cálculos pedidos no roteiro e construíram o gráfico posição x tempo.

Após todos os grupos concluírem os cálculos e o gráfico do roteiro experimental, partimos para a terceira etapa. Nesta etapa passamos um novo questionário para a turma. O objetivo deste novo questionário era abordar alguns pontos do experimento como quais fatores que na opinião deles influenciam nas medidas e qual o motivo do professor pedir para realizar três medições de tempo.

Na quarta e última etapa, o professor e os estagiários fizeram uma reflexão, uma análise e uma discussão com os alunos sobre os resultados obtidos no experimento, sobre as respostas dos questionários e sobre os conceitos de velocidade média e velocidade instantânea.

No primeiro questionário perguntamos o que é velocidade instantânea. Nesse ponto vale ressaltar que os alunos já tinham estudado os conceitos iniciais de cinemática e a velocidade média nas aulas de Física. Dentre as respostas podemos destacar que na pergunta referente ao que eles achavam que era marcado pelo velocímetro do carro tivemos 21,4% dos alunos respondendo que o velocímetro do carro marcava a velocidade média, 21,4%, respondendo que era km/h, 28,6% respondendo que marcava o km, 14,3% respondendo que marcava a velocidade que o carro estava se movendo e 14,3 % respondendo que marcaram informações. Na outra pergunta 64,3% dos alunos disseram que acham que existe uma diferença entre velocidade média e velocidade instantânea, mas pelas respostas percebemos

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que eles tinham dificuldade para indicar qual é a diferença. No restante tivemos 14,3% dos alunos respondendo que não sabiam responder, 14,3% responderam que não existia diferença e 7,1% não responderam a pergunta. Esses resultados corroboram a necessidade de trabalhar os conceitos de velocidade média, velocidade instantânea e a diferença entre elas.

No experimento, nos cálculos e na construção do gráfico percebemos muita dificuldade dos alunos. As principais dificuldades foram a utilização do cronômetro dos celulares, principalmente pela leitura e entendimento da diferença do que era tempo total e tempo parcial ( utilizamos a marcação de volta para o tempo parcial), a realização dos cálculos de divisão e como trabalhar com as casas numéricas e a construção do gráfico. Na figura 2 observa-se a dificuldade que os alunos tiveram para compreender como traçar a reta. Essas dificulda

Figura 02: Gráfico construído por um dos grupos

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No segundo questionário os alunos responderam que o experimento ajudou na compreensão dos conceitos físicos e no fechamento do trabalho aprofundamos a discussão conceitual e o caráter científico experimental.

A perspectiva futura é de que o experimento realizado também será utilizado como ponto inicial para a discussão sobre o que é um movimento uniforme e como ficaria a velocidade média e a velocidade instantânea neste movimento.

## Referências

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep). Censo da Educação Básica 2019: Resumo Técnico. Brasília, 2020.

BATISTA, Michel Corci; FUSINATO, Polônia Altoé; BLINI, Ricardo Brugnolle. Reflexões sobre a importância da experimentação no ensino de física.

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