FÍSICA E LITERATURA: UMA PROPOSTA DIDÁTICA ENVOLVENDO A HISTÓRIA DE DAVI E GOLIAS

## FÍSICA E LITERATURA: UMA PROPOSTA DIDÁTICA ENVOLVENDO A HISTÓRIA DE DAVI E GOLIAS

Yan Pereira de Carvalho 1 , Ligia Valente de Sá Garcia 2

1 IFRJ, yanpereira2207@gmail.com

2 IFRJ, ligia.garcia@ifrj.edu.br

## Resumo

Este artigo busca explorar as possíveis interseções entre a Física e a Literatura, propondo formas criativas de utilizar essa integração como uma ferramenta didática em sala de aula. Nesse contexto, os autores fundamentam suas ideias em estimativas realizadas por Hirsch, Cuadros e Backofen (1995) e apresentam uma sequência didática que conecta a narrativa bíblica de Davi e Golias ao conceito físico de velocidade de escape. A proposta busca não apenas despertar o interesse dos alunos por meio de uma abordagem interdisciplinar, mas também promover uma compreensão mais ampla dos conceitos científicos. Para alcançar esse objetivo, foi utilizada a metodologia dos Três Momentos Pedagógicos, que consiste em problematização, organização do conhecimento e aplicação prática. Essa metodologia é apresentada como um recurso didático que auxilia o docente a planejar e conduzir o processo de ensino de forma mais dinâmica e eficaz, tornando o aprendizado mais significativo e envolvente para os estudantes.

Palavras-chave : Física e Literatura; Três momentos pedagógicos; Proposta didática

## 1- Introdução

A necessidade de reformulação do ensino de Física vem sendo discutida ao longo das últimas décadas, tendo em vista a predominância de metodologias de ensino demasiadamente expositivas com ênfase na memorização e repetição de conceitos (Campos, 2017; Krasilchik, 1987; Moreira, 2000 apud Diogo e Gobara, 2008). Sendo assim, com intuito de traçar uma nova perspectiva para o ensino de ciências no Brasil, a Base Nacional Comum Curricular (BNCC), reforça a necessidade de contextualização no ensino (BRASIL, 2018).

Nesse contexto, alguns autores apontam que a integração de outras formas de cultura no ensino da Física, tais como: o teatro (Oliveira; Gomes, 2016), a arte (Zanetic, 2006) e a literatura (Zanetic, 2006; Lima; Ricardo, 2015), podem servir de auxílio no processo de ensino e aprendizagem, bem como contribuir para formação cidadã do estudante.

Dessa forma, foi elaborado um trabalho que visa a integração entre a Física e a Literatura, de modo a facilitar a aprendizagem dos conceitos físicos a partir de uma contextualização literária.

Além disso, em relação a integração entre a Física e a Literatura, disciplinas aparentemente imiscíveis, Zanetic (2006), ressalta:

Não há dúvida que, para estabelecer um diálogo inteligente com o mundo, é preciso que o leitor domine de forma competente a leitura e a escrita; portanto, a literatura deve ter um papel de destaque na educação. (ZANETIC, 2006 apud VALENTE et. al. ,2019, p.8)

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

Nesse sentido, o objetivo Geral desse trabalho foi integrar a Literatura como uma ferramenta didática no ensino de Física, e os objetivos específicos foram utilizar a Literatura como promotora de sentido para o ensino da Física e elaborar uma proposta didática por meio da qual os professores possam utilizar em sua prática docente

## 2- Fundamentação teórica

Tendo em vista a importância do tema e potencialidades didáticas, buscamos, em nosso trabalho, desenvolver uma ferramenta didática para auxílio do professor no exercício da docência.

Inspirados pelo artigo de Hisrch, Cuadros e Backofen (1995), buscamos criar uma ferramenta didática, que possibilite ao professor fazer a integração entre Física e Literatura a partir do desenvolvimento matemático da velocidade de escape para estimar possíveis velocidades de arremesso da pedra com a funda.

## 2.1 A análise de Hirsch

Hisrch, Cuadros e Backofen (1995), fizeram uma análise da batalha ocorrida entre Davi e Golias do ponto de vista físico e militar, com intuito de verificar a plausibilidade das descrições históricas do relato bíblico. Nesse sentido, incialmente ele relata as estratégias militares utilizadas pelos dois oponentes, por um lado, Golias, possuindo uma pesada armadura de batalha cuja estratégia dominante era o combate corpo a corpo, enquanto que Davi contava com o elemento surpresa e sua habilidade com disparo de projéteis com a funda.

Para melhor compreensão construímos duas tabelas traduzidas, semelhantes à de Hisrch, Cuadros e Backofen (1995), para tornar sua apresentação mais didática. Nesse sentido, o Tabela 1 traz as relações entre o Raio e o comprimento da circunferência.

Tabela 1: Relação entre o Raio e o Comprimento da circunferência

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Fonte: Hisrch, Cuadros e Backofen (1995).

Na Tabela 2 relacionamos as estimativas dos raios com a frequência e a velocidade de escape do projétil lançado.

Tabela 2: Relação entre a frequência, os raios e a velocidade de escape

Fonte: Hisrch, Cuadros e Backofen (1995).

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Em seguida, no artigo de Hisrch, Cuadros e Backofen (1995), os autores verificam a possibilidade de uma pedra ficar cravada no crânio de um homem, uma vez que o texto Bíblico relata que a pedra ficou cravada no crânio de Golias.

Hisrch, Cuadros e Backofen (1995) utilizaram o software de simulações Autodyne para descrever o impacto de projéteis com diferentes massas, para estimar a possibilidade de eles quebrarem o osso fontal e ficasse cravado no crânio. Além disso, realizou a simulação para projéteis com diferentes massas com intuito de avaliar a capacidade de penetração desses projéteis. Para isso, utilizou-se de projéteis esféricos e maciços de modo a reduzir os efeitos da resistência do ar com diferentes áreas da seção transversal e volume, como descrito na Tabela 3.

Tabela 3: Relação entre a massa, diâmetro, área e volume dos projéteis selecionados.

Fonte: Hisrch, Cuadros e Backofen (1995).

Dessa forma, o Tabela 3, retirado do artigo original, descreve a massa dos projéteis, em gramas, em função do Diâmetro, dado em milímetros, da área da seção transversal da esfera, dada em centímetros quadrados e do Volume dado em centímetros cúbicos.

Como resultado de suas simulações, considerando um projétil com massa de 70 g, foi encontrado que com uma velocidade de 30 m/s, o que corresponde a uma energia cinética de aproximadamente 32 Joules é possível que o projétil lançado com uma funda penetre e fique cravado no osso do crânio, com uma velocidade de 26 m/s, o que corresponde a uma energia cinética de aproximadamente 24 Joules, o impacto proveniente da velocidade não o suficiente para fraturar o osso do crânio e com uma velocidade de 28 m/s, o que corresponde a uma energia cinética de aproximadamente 27 Joules, o impacto proveniente da velocidade é o suficiente para fraturar o osso, mas é insuficiente para haver penetração e o projétil permaneça cravado no crânio.

## 3 Proposta Didática

## 3.1 Referencial Metodológico

Delizoicov e Angotti (1990) descrevem a abordagem dos Três momentos pedagógicos como:

Problematização inicial : Segundo os autores nessa etapa o educador deve trazer questões cotidianas, as quais os estudantes não possuem completa compreensão, por não possuírem um arcabouço teórico formado para responder as questões levantadas, de modo a aguçar a curiosidade e mostrar as falhas em suas explicações.

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Organização do conhecimento : Nessa etapa, o educador deve fornecer os conhecimentos físicos necessários para a compreensão do fenômeno (Delizoicov e Angotti,1990).

Aplicação do conhecimento : Nessa etapa, o conhecimento deve ser sistematizado de modo que os alunos sejam capazes de interpretar tanto situações iniciais quanto outras situações não diretamente relacionadas com a problematização inicial (Delizoicov e Angotti,1990)

Sendo assim, utilizando a metodologia dos Três Momentos Pedagógicos, o professor pode abordar a história de Davi e Golias para introduzir o tema movimento circular, utilizando, para isso, o funcionamento da funda.

## 3.2 Cronograma proposto

Elaboramos o Tabela 4 com objetivo de organizar nossa proposta didática, distribuímos em 5 aulas para ser aplicada.

Tabela 4: Proposta didática baseada nos 3 Momentos PedagógicosFonte: Elaborado pelos autores, 2024

Inicialmente, como apresentado no Tabela 4, na primeira aula o professor deve apresentar a funda como instrumento de guerra e sua importância para as guerras na antiguidade. Além disso, apresentar a história de Davi e Golias e problematizar acerca da possibilidade de um homem ser derrubado inconsciente por um projétil atirado por uma funda.

Nas duas aulas subsequentes, o docente deve apresentar os dados do artigo de Hisrch, Cuadros e Backofen (1995) e elaborar a descrição matemática acerca dos conceitos de velocidade de escape, energia cinética e quantidade de movimento, para proporcionar a organização dos conhecimentos físicos pelos alunos.

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Na aplicação do conhecimento, que ocorrerá nas duas últimas aulas o professor fará a resolução de alguns exercícios na lousa e apresentará uma lista de exercícios com questões de vestibulares.

## 3.3 Conceitos Físicos envolvidos na proposta

A partir da velocidade tangencial no movimento circular uniforme 𝑣 = 2𝜋 𝑓 , tomando um raio de 0,8 m e uma frequência de 6 Hz, temos 𝑣 = 2.3,141592.0,8 . 6 𝐻𝑧 , logo:

<!-- formula-not-decoded -->

Fazendo a conversão para de para 𝐾 ℎ , multiplicando pelo fator de conversão das unidades que é 3,6, temos 𝑣 = 30,16 . 3,6 𝑘 ℎ ,logo:

## 𝑣 ≅ 108,6 𝑘 ℎ

Dessa forma, um projétil lançado com uma funda, com um raio de 80 cm e uma frequência de 6 Hz pode atingir velocidades superiores a 100 km /h. Portanto, como resultado das simulações Hisrch, Cuadros e Backofen (1995) encontraram que considerando um projétil com massa de 70 g a uma velocidade de 30 m/s é possível que o projétil lançado com uma funda penetre e fique cravado no osso do crânio.

Além disso, Hisrch, Cuadros e Backofen (1995) destacam que o raio efetivo, levando em conta o movimento do pulso, cotovelo e ombro, pode ser maior do que o raio nominal, medido pelo comprimento da corda, como está representado na Figura: 3.

Figura 3: Efetivo raio da funda quando utilizando o cotovelo como pivô.

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Tendo em vista esse fato, é importante destacar que próprio movimento de lançamento é responsável por aumentar o raio do projétil, de modo que, consequentemente, a velocidade de lançamento do projétil será maior. Nesse sentido, segundo suas estimativas para um raio de 1 m, com uma frequência de 10 Hz, é possível atingir uma velocidade de 62,83 m/s, o que convertendo para km /h, dá uma velocidade de lançamento de aproximadamente 226 km /h.

## 4- Discussão

A amplitude de conceitos Físicos que podem ser abordados através de trechos de livros, com intuito de verificar a plausibilidade ou desmitificar um evento descrito, visando promover aprendizagem significativa através de uma situação problema, corrobora para a necessidade de pesquisa nessa área.

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No entanto, um dos problemas encontrados para essa união foi a escassez de artigos que, a partir de uma situação problema, descrita em um livro, proponham um desenvolvimento matemático, que aborde a situação, e que possa ser utilizado didaticamente em sala de aula.

Sendo assim, a partir das análises realizadas por Hisrch, Cuadros e Backofen (1995), propusemos uma sequência didática, utilizando-se da história de Davi e Golias, com intuito de desenvolver o raciocínio científico, bem como elucidar os conceitos físicos utilizados por Hisrch, Cuadros e Backofen (1995) em suas simulações.

## 5- Conclusão

A interseção entre Física e Literatura é uma área de pesquisa que pode se tornar uma ferramenta essencial na prática docente, mas, para isso, necessita de mais artigos que abordem essa interseção. Nesse sentido, a partir da introdução da análise de Hisrch, Cuadros e Backofen (1995), utilizando-se da história de Davi e Golias, buscamos apresentar uma sequência didática, através da metodologia dos Três Momentos Pedagógicos, que possa ser aplicado pelo docente em sala de aula, no estudo do movimento circular. Sendo assim, através da proposta elaborada foi possível utilizar a Literatura como promotora de sentido para o ensino da Física, introduzindo-a como importante ferramenta didático-pedagógica, de modo que os objetivos propostos por este trabalho foram alcançados.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Educação é a Base. Brasília, DF, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC\_EI\_EF\_110518\_versaofinal\_sit e.pdf. Acesso em: 10 jun. 2023.

CAMPOS, L. B.; CRUZ, F.A.O; PORTP, C. M. Proposta de abordagem temática com enfoque CTS no ensino de física: produção de energia elétrica . 2017.

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. Metodologia do ensino de ciências . São Paulo: Cortez, 1990.

DIOGO, R. C; GOBARA, S. T. Educação e ensino de Ciências Naturais/Física no Brasil: do Brasil Colônia à Era Vargas. Revista Brasileira de Estudos Pedagógicos . v. 89, n. 222, p. 365-383. Brasília, maio/ago., 2008.

HIRSCH, E., CUADROS, J.H, BACKOFEN, J.E . David's choice: A Sling and Tactical Advantage. 15th International Symposium on Ballistics .Jerusalem, Israel, 21-24 May, 1995

KRASILCHIK, M . O professor e o currículo das ciências. São Paulo: EPU, 1987. (Temas básicos de educação e ensino).

LIMA, L. G de; RICARDO, E. C. Física e Literatura: uma revisão bibliográfica . Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 3, p.577-617, dez. 2015.

OLIVEIRA, L. M.; GOMES, M. L. Einstein e a Relatividade entram em cena: diálogos sobre o teatro na escola e um ensino de física criativo . Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 33, n. 3, p. 943-961, 2016.

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VALENTE, L. OLIVEIRA, L.C.C, PROVIETTI, B, SARMENTO, G.C.P. Interseção entre Física e Literatura: Um estudo sobre a evolução do tema no Simpósio Nacional de ensino de Física. Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2019.

ZANETIC, J. Física e Arte: uma ponte entre as duas culturas . Instituto de Física da Universidade de São Paulo: 2006.

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