Experimentando Conceitos: Pêndulo Eletrostático e Representação do Núcleo Atômico
Conteúdos: Constituição da matéria, força eletromagnética e forças fraca, forte e gravitacional. Esta sugestão reside no fato de aulas práticas despertarem e mobilizarem o interesse dos alunos para o objeto de estudo, além do fato de possibilitar o envolvimento dos estudantes com as investigações científicas. A literatura também nos indica que as aulas práticas proporcionam o desenvolvimento da capacidade para resolver problemas, a compreensão de conceitos básicos e o desenvolvimento de conteúdos procedimentais e de atitudes, além dos conceituais.
Neste contexto, recomendamos que os alunos realizem os seguintes experimentos em pequenos grupos de até quatro membros.
Pêndulo Eletrostático: Permitir à professor e aos alunos o desenvolvimento do conceito de repulsão elétrica, uma das forças presente no núcleo atômico.
Material utilizado:
Montagem do aparato: Como o material utilizado é de baixo custo, sugerimos ao professor que permita que os próprios alunos confeccionem o pêndulo eletrostático. Primeiro, corte um pedaço do papel alumínio em forma de disco, com aproximadamente 2 cm de diâmetro. Com uma agulha, passe a linha de pesca próxima à borda do disco de alumínio e amarre. A outra extremidade da linha você deve amarrar em um canudo de refrigerante.
Para verificar a repulsão elétrica entre objetos carregados com cargas de mesmo sinal, carregue um canudo atritando-o com papel higiênico. Logo em seguida, aproxime o pêndulo eletrostático do canudo carregado. Verifica-se uma atração entre o alumínio e o canudo, pois no alumínio as cargas estão separadas. Após o contato, o pedaço de alumínio adquire cargas de mesmo sinal que as do canudo e começa a ser repelido.
É muito importante que os alunos tenham liberdade para questionarem e manusearem o experimento. O professor deve incentivá-los a pensar em fatores que podem interferir no fenômeno, por exemplo, a umidade das mãos em contato com o papel, o toque das mãos ou outro condutor no alumínio etc.
Representação do núcleo atômico: Serão trabalhados com esse experimento lúdico os conceitos de força nuclear forte, de átomo e de instabilidade de átomos pesados.
Material:
Montagem do aparato: Com o pincel atômico, marque algumas bolinhas com a letra P, estas representarão os prótons, e outras com a letra N, representando as partículas chamadas nêutrons. O objetivo é que os alunos tentem simular um núcleo atômico com essas esferas seguindo algumas regras.
Prótons possuem carga positiva, logo existe uma força de repulsão entre eles. Representando essa repulsão, deve ser colocado um pedaço de expiral de caderno entre duas bolinhas com letra P. Mas no núcleo estas partículas estão unidas pela força nuclear forte. Esta última será representada por uma fita adesiva enrolada de tal modo que grude a face de uma bolinha na outra. Bolinhas com a letra N não devem ser ligadas por molas. Elas serão utilizadas da maneira que o aluno julgar melhor. Pedir aos alunos que coloquem o maior número possível de bolinhas juntas.
Neste contexto, recomendamos que os alunos realizem os seguintes experimentos em pequenos grupos de até quatro membros.
Pêndulo Eletrostático: Permitir à professor e aos alunos o desenvolvimento do conceito de repulsão elétrica, uma das forças presente no núcleo atômico.
Material utilizado:
- Papel alumínio;
- 2 canudos de refrigerante;
- Linha de pesca;
- Tesoura;
- Papel higiênico.
Montagem do aparato: Como o material utilizado é de baixo custo, sugerimos ao professor que permita que os próprios alunos confeccionem o pêndulo eletrostático. Primeiro, corte um pedaço do papel alumínio em forma de disco, com aproximadamente 2 cm de diâmetro. Com uma agulha, passe a linha de pesca próxima à borda do disco de alumínio e amarre. A outra extremidade da linha você deve amarrar em um canudo de refrigerante.
Para verificar a repulsão elétrica entre objetos carregados com cargas de mesmo sinal, carregue um canudo atritando-o com papel higiênico. Logo em seguida, aproxime o pêndulo eletrostático do canudo carregado. Verifica-se uma atração entre o alumínio e o canudo, pois no alumínio as cargas estão separadas. Após o contato, o pedaço de alumínio adquire cargas de mesmo sinal que as do canudo e começa a ser repelido.
É muito importante que os alunos tenham liberdade para questionarem e manusearem o experimento. O professor deve incentivá-los a pensar em fatores que podem interferir no fenômeno, por exemplo, a umidade das mãos em contato com o papel, o toque das mãos ou outro condutor no alumínio etc.
Representação do núcleo atômico: Serão trabalhados com esse experimento lúdico os conceitos de força nuclear forte, de átomo e de instabilidade de átomos pesados.
Material:
- Mínimo de 10 esferas de isopor;
- Espirais de caderno;
- Fita adesiva;
- Pincel atômico preto.
Montagem do aparato: Com o pincel atômico, marque algumas bolinhas com a letra P, estas representarão os prótons, e outras com a letra N, representando as partículas chamadas nêutrons. O objetivo é que os alunos tentem simular um núcleo atômico com essas esferas seguindo algumas regras.
Prótons possuem carga positiva, logo existe uma força de repulsão entre eles. Representando essa repulsão, deve ser colocado um pedaço de expiral de caderno entre duas bolinhas com letra P. Mas no núcleo estas partículas estão unidas pela força nuclear forte. Esta última será representada por uma fita adesiva enrolada de tal modo que grude a face de uma bolinha na outra. Bolinhas com a letra N não devem ser ligadas por molas. Elas serão utilizadas da maneira que o aluno julgar melhor. Pedir aos alunos que coloquem o maior número possível de bolinhas juntas.
Esta atividade foi extraída da aula Astrobiologia - Origem do Universo e da Vida, do professor Caio Samuel Franciscati da Silva - Jaboticabal/SP. Disponível no Portal do Professor/ MEC. Acessado em 11/07/2013. Todas as informações contidas nela são de responsabilidade do autor.
