Experimentos de Ciências / Semana 4
Semana 4 de 6
Forças, movimento e atrito
A grande pergunta
O que faz as coisas acelerarem, desacelerarem ou pararem?
- Teste de superfícies com rampa
- 45 a 60 minutos
Esta semana segue o ciclo científico
PerguntePrevejaTesteObserveExpliqueMelhore
A ideia principal
- Uma força é um empurrão ou um puxão.
- A gravidade é uma força que puxa os objetos para baixo, inclusive rampa abaixo.
- O atrito é uma força que reduz o movimento quando duas superfícies se esfregam.
- A textura de uma superfície muda o quanto ou a que velocidade algo se move sobre ela.
Nada se move nem para sozinho: é preciso uma força, que nada mais é do que um empurrão ou um puxão. A gravidade é um puxão que atrai tudo para o chão. Quando você coloca um carrinho de brinquedo no alto de uma rampa, a gravidade o puxa para baixo e ele acelera. Mas, quando o carrinho chega ao chão, ele não rola para sempre. Outra força, o atrito, age contra o movimento. O atrito acontece quando duas superfícies se esfregam, e ele reduz a velocidade das coisas. Nesta semana você vai lançar um carrinho por uma rampa em direção a superfícies diferentes e ver o quanto a superfície muda a distância percorrida.
Palavras para conhecer
- Força
- Um empurrão ou puxão que pode iniciar, parar ou mudar o movimento.
- Gravidade
- A força que puxa os objetos para o chão.
- Atrito
- Uma força que reduz o movimento quando duas superfícies se esfregam.
- Movimento
- Quando algo se desloca de um lugar para outro.
- Superfície
- A camada de fora de algo, como o topo de um piso ou de uma toalha.
Materiais
- Um carrinho de brinquedo ou qualquer coisa que role
- Uma tábua ou papelão firme para fazer uma rampa
- Alguns livros para apoiar a rampa
- Uma fita métrica ou régua
- Superfícies para testar: piso liso, uma toalha, lixa e papel-alumínio
- Fita para manter as superfícies esticadas
Segurança
- Deixe a rampa firme para ela não escorregar nem tombar.
- Deixe o caminho livre para o carrinho não rolar em cima de alguém.
- Não role objetos pesados em direção aos pés nem de mesas altas.
Experimento: Teste de superfícies com rampa
Preveja primeiro
Antes de encostar em qualquer material, escreva o que você acha que vai acontecer neste experimento, e por quê. Fazer uma previsão primeiro é o que transforma construir em ciência. Depois você vai comparar a sua previsão com o que realmente observar.
Passos
- 1
Pergunte: em qual superfície o carrinho vai rolar mais longe depois de sair da rampa?
- 2
Monte uma rampa apoiando uma tábua sobre alguns livros. Marque uma linha de partida no alto.
- 3
Preveja: coloque as superfícies em ordem, de "o carrinho rola mais longe" a "o carrinho para antes". Escreva.
- 4
Teste com justiça: solte o carrinho sempre da mesma linha de partida, sem empurrar, e mantenha a rampa na mesma altura. Mude só a superfície de baixo.
- 5
Observe: meça a distância que o carrinho percorre depois do fim da rampa em cada superfície.
- 6
Anote cada distância ao lado da sua previsão.
- 7
Melhore: tente fazer o carrinho ir ainda mais longe (levante mais a rampa ou escolha a superfície mais lisa) e teste o que realmente ajuda mais.
Por que isso acontece
A gravidade puxa o carrinho rampa abaixo, dando a ele movimento e velocidade. Quando o carrinho chega ao chão, o atrito entre as rodas e a superfície empurra contra esse movimento e o reduz. Superfícies ásperas ou macias, como a lixa e a toalha, agarram mais as rodas, então há mais atrito e o carrinho para antes. Superfícies lisas têm menos atrito, então o carrinho continua rolando mais longe. Uma rampa mais alta dá à gravidade mais vantagem, então o carrinho começa mais rápido.
Como os engenheiros usam isso
Os engenheiros usam o atrito de propósito quando querem que as coisas parem ou agarrem, como a borracha das solas, os freios dos carros e os pneus. Eles também trabalham para reduzir o atrito quando querem que as coisas se movam com facilidade, como rodas, escorregadores e as lâminas lisas dos patins de gelo. Saber quando você quer mais ou menos atrito é uma decisão de engenharia de verdade.
O que você notou?
Volte à sua previsão e aos seus resultados e depois conversem sobre estas perguntas juntos.
- Qual superfície deixou o carrinho rolar mais longe? Qual o parou mais rápido?
- Por que é importante soltar o carrinho em vez de empurrar?
- Qual força puxou o carrinho rampa abaixo? Qual o freou lá embaixo?
- Onde você sente atrito na vida real?
Reflita
Escreva qual superfície deixou o carrinho ir mais longe e explique por quê usando a palavra atrito.
Minidesafio
Marque uma linha-alvo no chão e ajuste a sua rampa para o carrinho parar o mais perto possível dela.
Quer ir mais longe?
Levante mais a rampa e meça como a altura extra muda a distância. Mantenha o mesmo carrinho e a mesma superfície.
Antes de terminar
- Montei uma rampa e mantive a mesma altura em cada teste.
- Previ como cada superfície mudaria a distância.
- Medi o quanto o carrinho rolou em cada superfície.
- Consigo explicar o papel da gravidade e do atrito.
- Mudei alguma coisa e testei para o carrinho ir mais longe ou acertar um alvo.
Terminou o experimento e a sua reflexão? Marque esta semana como concluída para acompanhar o seu avanço no curso de 6 semanas.
Caderno de laboratório
Escreva as suas próprias anotações de ciências enquanto avança: elas seguem o mesmo ciclo que você usou nesta semana. As anotações ficam salvas só neste aparelho; nada é enviado para lugar nenhum. Você também pode imprimir esta aula e escrever à mão.
O que você queria descobrir?
O que você achava que ia acontecer, e por quê?
Qual única coisa você mudou para o teste ser justo?
O que você viu, ouviu ou mediu?
Use o que você notou como evidência.
O que você mudaria para funcionar melhor?
Desenhe o que aconteceu
Desenhe o seu experimento ou o projeto melhorado e circule a parte que você mudou.