Experiência em sala de aula - Experimento de Pêndulo Simples.

OBS: O Intuito dessa publicação é expor uma experiência dentro de sala de aula com uma turma  e observar suas consequências, oferecendo também, uma sujestão para quem queira trabalhar com o experimento do pêndulo simples de forma rápida e objetiva. 

Aula ministrada na Escola Estadual Professor Souza Nilo, Itanhandu - MG.

1. Introdução

A intenção do projeto é demonstrar na prática como que funciona a experimentação e o método científico. Partindo de uma observação e de conceitos básicos do pêndulo simples, vamos discutir como que poderíamos utilizar esse conceito para determinar a aceleração gravitacional local e entrar em uma explicação clara sobre a metodologia cientifica. É de extrema importância que os alunos percebam como que funciona o método científico, pois dessa forma eles perceberão como que a ciência funciona!

2. Objetivos

- Compreender conceitos básicos de pêndulo e descobrir a gravidade local;
- Entender como funciona o método científico.

Conteúdo

Pêndulo Simples; Dinâmica e Movimento Harmônico Uniforme

Tempo estimado – 2h:30min.

Série

 - 2º ano do ensino médio

3. Desenvolvimento

·           1ª etapa: Primeiramente, foram apresentados os conceitos de pêndulo aos alunos. Foi falado principalmente do pêndulo simples, que foi o objeto de estudo. Os alunos questionaram a utilidade dele. Essa curiosidade foi respondida como forma para eles refletirem o que poderíamos usá-lo – muitos disseram que poderíamos medir a velocidade de oscilação e a frequência –, mas foi mostrado que se reorganizarmos a fórmula do pêndulo que relaciona o comprimento e gravidade com a periodicidade, poderíamos encontrar a gravidade local, partindo do princípio de que deveríamos medir e coletar os dados.

A fórmula apresentada:

Isolando o valor da gravidade temos:

·                2º Etapa: Depois de compreendido o conceito de pêndulo e que o método científico consiste na experimentação de pegar uma hipótese e testá-la; foi mostrado para eles que a aplicação pode ser mais simples do que parece e próximo de suas realidades. Na 2ª etapa, foi mostrado um vídeo do canal Marlon Nardi¹ (figura 1), que apresenta um experimento feito pela NASA, na missão Apollo 14, em que os cientistas replicaram o pêndulo simples. Assim, foi possível determinar um valor bem aproximado da gravidade local na lua, utilizando um modelo experimental simples amplamente conhecido.

 Figura 1: Vídeo sendo transmitido aos alunos 

Fonte: próprio autor

 Figura 2: Alunos assistindo ao vídeo

      Fonte: próprio autor

·                  3ª Etapa: Após o vídeo, a turma foi organizada em grupos de 6 pessoas para uma atividade experimental de nível 1. Consistia na realização de um experimento de pêndulo simples em sala

 de aula (figura 3), em que os alunos coletaram os dados e realizaram os cálculos necessários (Apêndice A).

Foram empilhadas duas carteiras para amarrar a linha do pêndulo, constituída de:

Ø  Chumbada de pesca para servir como a massa m do pêndulo

Ø  Linha de pesca

             Após os grupos formados, foi explicado o que deveria ser anotado no relatório para que pudessem achar a gravidade local. Vale ressaltar que nesse momento, o professor orientador ajudou muito, já que a formação de grupos tumultuou os alunos que, aparentemente, ficaram bem empolgados com o experimento.

    
Figura 3- alunos escutando o passos do

 experimento. Eu, ao lado direito de preto.

Fonte: próprio autor

4. Análise da Prática

           Foi necessário no meio da aula, devido à dificuldade dos alunos, dar uma explicação de conceitos de matemática básica, para que pudessem dar continuidade no experimento. Foi percebida também a falta de paciência dos alunos na execução, talvez porque devido a sua faixa etária de 15 a 17 anos, requer um pouco mais de calma e paciência na hora de coleta dos dados primários. Para corroborar com isso, os resultados de vários grupos não foram próximos da gravidade adotada de 9,81 m/s^2 (na latitude 45º, ao nível do mar).

          Apesar de ter ministrado uma aula com duas turmas, e com quase 80 alunos dentro da sala, a experiência foi proveitosa. Eles se mantiveram bem calmos na maior parte do tempo e atenciosos quanto as explicações. Deve-se destacar que tinham três professores (eu e mais dois) pois era uma sala com uma quantidade grande de alunos.