Lesson 4 of 6
Projete para voar
Os alunos investigam as forças do voo construindo um planador de papel ou uma sonda de pouso marciana para teste de queda, e depois testam como o peso e o equilíbrio mudam o jeito como ela voa ou pousa.
- Estimated time
- 50-60 minutos
- Main project
- Planador de papel ou sonda de pouso em Marte
The problem
Projete algo que se mova com segurança pelo ar. Escolha o seu caminho: um planador que voe longe e reto, ou uma sonda que proteja um objeto pequeno quando ele cair e bater no chão. Dos dois jeitos, o ar e a gravidade jogam contra você.
The rules
- O mesmo lançamento sempre, para que o teste seja justo: mesmo lugar, mesmo empurrãozinho ou mesma altura de queda.
- Caminho do planador: comece com uma folha de papel e um clipe. Caminho da sonda: use copos, papel, fita e acolchoamento.
- Mude uma coisa só entre os testes (uma dobra, um clipe ou um acolchoamento).
Where you see this in real life
Tudo o que voa ou cai enfrenta as mesmas duas forças que o seu projeto: a gravidade puxando para baixo e o ar empurrando de volta. Os engenheiros aeroespaciais dão forma aos projetos para controlar as duas.
- Aviões
- Paraquedas
- Helicópteros
- Naves espaciais
- Drones
Key ideas
- Engenharia aeroespacial
- Projetar coisas que se movem pelo ar e pelo espaço, como aviões, drones, paraquedas e naves espaciais.
- Peso
- A força com que a gravidade puxa. O peso puxa todo objeto para baixo, na direção do chão.
- Resistência do ar
- O jeito como o ar empurra de volta um objeto em movimento e o freia.
- Equilíbrio
- Como o peso está distribuído. O equilíbrio decide se um projeto voa firme ou se inclina e roda.
- Mudanças pequenas
- Uma única mudança pequena (uma dobra, um clipe, um pouco de acolchoamento) pode mudar como algo voa ou cai.
See how it works
Materials
- Papel
- Fichas de cartolina
- Canudos
- Fita adesiva
- Barbante
- Filtros de café
- Copos
- Bolinhas de algodão
- Elásticos
- Um ovinho de plástico, uma bolinha de pingue-pongue ou um brinquedo pequeno para proteger
No problem if you are missing something
- Uma bolinha de papel amassado no lugar do ovinho de plástico ou da bolinha de pingue-pongue
- Um saco plástico no lugar do filtro de café para o paraquedas
- Papel enrolado no lugar dos canudos
Plan before you build
Engineers plan before they build. Work through these before you pick up any tape.
- 1Desenhe sua ideia antes de construir. Um rascunho rápido já basta.
- 2Aponte a parte mais forte do seu projeto e a parte de que você menos tem certeza.
- 3Preveja o que pode falhar primeiro quando você testar.
- 4Decida qual material vai em cada lugar e por que aquele material serve para aquela função.
Sketch your design
Draw a rough plan here, or use your own notebook. Label the parts.
Build it
These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.
- 1
Escolha o seu caminho: um planador que voe longe e reto, ou uma sonda que proteja um objeto pequeno na queda.
- 2
Planador: dobre ou recorte um formato de asa e comece leve. Depois você pode acrescentar um clipe para mudar o equilíbrio.
- 3
Sonda: monte um copo ou uma caixa para segurar o objeto e depois acrescente acolchoamento, pernas ou um paraquedas para suavizar o pouso.
- 4
Deixe a primeira versão simples, para conseguir ver o que uma única mudança faz.
- 5
Defina um teste justo antes de construir demais: mesmo ponto de lançamento para os planadores, mesma altura de queda para as sondas.
Testing challenge
A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.
Planador: distância
Lance do mesmo jeito três vezes e meça a distância de cada voo.
Measure: A maior distância em centímetros
Planador: pontaria
Mire em um alvo no chão e lance cinco vezes do mesmo jeito.
Measure: Quantos dos cinco pousos caem perto do alvo
Planador: estabilidade
Observe como o planador se move pelo ar.
Measure: Reto, curvado ou em mergulho
Sonda: proteger o objeto
Solte a sonda de uma altura fixa e confira o objeto depois de cada queda.
Measure: O objeto saiu sem danos? (sim / não)
Sonda: comparar projetos
Teste dois projetos de pouso diferentes da mesma altura.
Measure: Qual projeto protege melhor o objeto
Record your results
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.
| Test | What to record | Try 1 | Try 2 | Try 3 |
|---|---|---|---|---|
| Planador: distância | A maior distância em centímetros | |||
| Planador: pontaria | Quantos dos cinco pousos caem perto do alvo | |||
| Planador: estabilidade | Reto, curvado ou em mergulho | |||
| Sonda: proteger o objeto | O objeto saiu sem danos? (sim / não) | |||
| Sonda: comparar projetos | Qual projeto protege melhor o objeto |
Improve your design
Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.
- Se o planador mergulhou, mova um pouco de peso (um clipe) para trás, ou dobre para cima as abas da cauda.
- Se o planador curvou ou rodou, confira se as duas asas estão iguais e se o nariz está reto.
- Se o objeto da sonda se danificou, acrescente mais acolchoamento ou freie a queda com um paraquedas de filtro de café.
- Se a sonda tombou, alargue a base dela ou desça o peso.
- Mude uma coisa por vez para saber qual mudança realmente ajudou.
What failed first when you tested it? Pick one to see ways to fix it.
Think about it
- 1Os projetos mais pesados voaram melhor ou pior?
- 2O que aconteceu quando o projeto ficou desequilibrado?
- 3O que freou a queda?
- 4O que deixou o pouso mais seguro?
- 5O que você mudou depois de testar?
Finished early? Try this
- Faça o seu planador dar uma volta larga em vez de voar reto.
- Faça uma sonda que proteja duas moedas em vez de uma na mesma queda.
- Encontre a sonda mais leve que ainda assim mantenha a carga segura.
Design journal
Jot down your thinking as you work. Your notes are saved on this device only - they are optional and private to you.
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Teacher notes
Esta é a aula em que a ideia de mudar uma variável por vez realmente pega: insista em um lançamento ou uma altura de queda iguais. Erro comum: jogar o planador com mais força para ganhar distância, o que esconde o efeito da mudança de projeto. Deixe cada aluno escolher o caminho do planador ou da sonda conforme o espaço; as sondas funcionam bem onde não dá para lançar com segurança.
Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.
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