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Aula 1 de 6

Pense como um engenheiro

Os alunos conhecem o processo de projeto de engenharia construindo a torre mais alta que conseguirem com algumas folhas de papel e um pouco de fita, e depois a redesenham para que fique mais alta e mais firme.

Tempo estimado
45-60 minutos
Projeto principal
Desafio da torre de papel

O problema

Sua equipe tem uma pilha de papel, um pouco de fita e uma única tarefa: construir a torre mais alta possível que fique em pé sozinha. Ela precisa se manter firme por pelo menos dez segundos sem ninguém encostar. Quanto mais alta, melhor, mas uma torre alta que cai não vale.

As regras

  • Use apenas o papel e a fita que você recebeu (por exemplo, 5 folhas de papel e 30 cm de fita).
  • A torre precisa ficar em pé sozinha: não pode se apoiar na parede nem ser segurada.
  • Nada de outros materiais, e não vale encurtar a torre para escorá-la.

Onde você vê isso na vida real

Tudo o que é alto precisa resolver o mesmo problema da sua torre: como ficar em pé sem tombar. Os engenheiros que projetam estruturas altas dedicam quase todo o esforço à base e ao equilíbrio, não ao topo.

  • Arranha-céus
  • Torres de telefonia e de rádio
  • Torres de observação
  • Guindastes de construção

Ideias principais

Processo de projeto de engenharia
Os passos que os engenheiros repetem para resolver um problema: perguntar, imaginar, planejar, construir, testar e melhorar.
Estabilidade
O quanto uma coisa se mantém em pé sem tombar. Uma base larga e baixa é mais estável.
Protótipo
Uma primeira versão de um projeto que você constrói para poder testar e aprender com ela.
Redesenho
Mudar seu projeto depois de um teste para que funcione melhor, em vez de começar do zero.

Materiais

  • Papel
  • Fita adesiva
  • Tesoura
  • Régua
  • Moedas ou pesinhos

Sem problema se estiver faltando alguma coisa

  • Fichas de cartolina no lugar do papel
  • Livros ou blocos pequenos no lugar das moedas

Planeje antes de construir

Engenheiros planejam antes de construir. Resolva isto antes de pegar a fita.

  1. 1Desenhe sua ideia antes de construir. Um rascunho rápido já basta.
  2. 2Aponte a parte mais forte do seu projeto e a parte de que você menos tem certeza.
  3. 3Preveja o que pode falhar primeiro quando você testar.
  4. 4Decida qual material vai em cada lugar e por que aquele material serve para aquela função.

Desenhe o seu projeto

Faça aqui um esboço, ou use o seu próprio caderno. Dê nome às partes.

Construa

These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.

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    Comece pela base. Decida a largura dela: uma base mais larga é mais difícil de tombar.

  2. 2

    Escolha como usar seu papel: tubos enrolados, colunas dobradas, tiras lisas ou uma mistura. Não existe uma única forma certa.

  3. 3

    Construa por seções que você possa testar, em vez de montar a torre inteira de uma vez.

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    Use fita só onde as peças se juntam. Fita demais perto do topo acrescenta peso justamente onde você não quer.

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    Vá colocando a torre em pé enquanto constrói, para conferir se não está inclinada antes de subir mais.

Desafio de teste

A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.

  • Teste de altura

    Coloque a torre pronta em pé sobre uma mesa lisa e meça da mesa até o topo.

    Meça: Altura em centímetros

  • Teste de ficar em pé sozinha

    Solte a torre completamente e comece a contar.

    Meça: Quantos segundos ela fica em pé antes de tombar (meta: 10 ou mais)

  • Teste de balanço

    Sopre de leve na torre, a um braço de distância.

    Meça: Ela balança e se recupera, ou cai?

Anote os seus resultados

Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.

TesteO que anotarTentativa 1Tentativa 2Tentativa 3
Teste de alturaAltura em centímetros
Teste de ficar em pé sozinhaQuantos segundos ela fica em pé antes de tombar (meta: 10 ou mais)
Teste de balançoEla balança e se recupera, ou cai?

Melhore o seu projeto

Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.

  • Se ela tombou, alargue a base ou desça mais peso para baixo.
  • Se ela cedeu ou entortou no meio, acrescente uma dobra ou um apoio para enrijecer aquela seção.
  • Se o topo pendeu, use menos papel lá em cima para que a torre pese menos onde é mais fraca.
  • Mude uma coisa só e teste de novo, assim você sabe o que realmente ajudou.

O que falhou primeiro quando você testou? Escolha uma opção para ver jeitos de resolver.

Para pensar

  1. 1O que deixou sua torre estável ou instável?
  2. 2Qual formato ou qual base funcionou melhor?
  3. 3O que falhou primeiro?
  4. 4O que você melhorou depois de testar?
  5. 5Em que o seu segundo projeto ficou melhor que o primeiro?

Terminou antes? Tente isto

  • Reconstrua sua torre para que ela segure uma moeda bem no topo sem cair.
  • Tente bater a sua melhor altura usando uma folha de papel a menos.
  • Projete uma torre que aguente tanto uma batidinha na mesa quanto um sopro de ar.

Diário de projeto

Anote o que você vai pensando enquanto trabalha. As suas notas ficam salvas só neste aparelho: são opcionais e só suas.

Carregando as suas notas…

Notas para o professor

A meta da primeira semana é o processo, não a torre mais alta. Dê aos alunos uma primeira construção curta, depois pare a turma para testar e conversar antes de deixá-los reconstruir: o redesenho é onde o aprendizado acontece. Erro comum: enrolar o papel em tubos finos, que ficam altos mas tombam na hora; oriente os alunos para uma base mais larga. Incentive um rascunho rápido antes de usar qualquer fita.

Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.

Já construiu, testou e refletiu? Marque esta aula como concluída para acompanhar o seu avanço no curso de 6 aulas.