Objetivos

-  Compreender claramente as três leis de Newton e como elas governam o movimento e as forças no nosso universo.

-  Aplicar as leis de Newton para resolver problemas práticos e prever o comportamento de objetos em diferentes situações.

-  Desenvolver habilidades de pensamento crítico e análise ao explorar como as leis de Newton se aplicam no cotidiano e em experiências científicas.

Curiosidades

1.  Sabia que as leis de Newton podem explicar por que não somos lançados para fora de um carro quando ele faz uma curva brusca? Isso tudo é graças à Primeira Lei!

2.  A Terceira Lei de Newton é a razão pela qual foguetes podem viajar pelo espaço. Sem ela, não poderíamos enviar satélites, astronautas ou mesmo rovers para outros planetas!

3.  A lenda diz que Isaac Newton formulou as teorias sobre a gravidade após ser atingido por uma maçã! Embora possa não ser totalmente verdade, é uma ótima história sobre como momentos simples podem levar a descobertas incríveis!

Contextualização

As leis de Newton são mais do que apenas fórmulas em um livro de física; elas são as regras fundamentais que descrevem como objetos se movem e interagem em todo o universo. Desde manter os planetas em órbita até permitir que você ande sem flutuar, as leis de Newton estão em ação em todos os aspectos do nosso dia a dia. Além disso, entender estas leis é essencial para qualquer pessoa que queira explorar mais sobre física, engenharia ou mesmo fenômenos cotidianos como dirigir um carro ou jogar bola. Ao aprender sobre as leis de Newton, não estamos apenas memorizando conceitos; estamos equipando-nos com as ferramentas necessárias para entender e questionar o mundo ao nosso redor. Por exemplo, ao analisar um acidente de carro, um físico pode usar as leis de Newton para entender as forças em ação e ajudar a melhorar a segurança dos veículos. Ao mergulhar nas atividades deste projeto, você não só verá a física em ação, mas também desenvolverá habilidades valiosas que transcendem o laboratório. Resolver problemas complexos, pensar criticamente e aplicar conhecimento teórico em situações práticas são habilidades que beneficiarão você em muitas áreas, seja na academia ou na vida prática. Prepare-se para ser desafiado e inspirado enquanto desvendamos os mistérios do movimento com Isaac Newton como nosso guia!

Atividade 1: Desvendando as Leis de Newton com Carrinhos e Rampas

Descrição

Nesta atividade, você vai colocar as mãos na massa para explorar as Leis de Newton de uma forma super divertida e interativa! Usando carrinhos de brinquedo e rampas, você vai realizar experimentos que demonstram na prática como essas leis fundamentais da física governam o movimento dos objetos. Primeiro, você investigará a Primeira Lei de Newton, também conhecida como Lei da Inércia, observando o que acontece com um carrinho quando ele é liberado em uma rampa inclinada. Depois, você explorará a Segunda Lei, relacionando a aceleração do carrinho com diferentes pesos adicionados a ele. Por fim, a Terceira Lei será o foco, onde você testará a ação e reação ao fazer dois carrinhos colidirem.

Materiais Necessários

- Carrinhos de brinquedo

- Rampas ou tábuas inclinadas

- Pesos variados para adicionar aos carrinhos

- Fita métrica

- Cronômetro ou celular com função de cronômetro

- Papel e caneta para anotações

- Câmera ou celular para gravar os experimentos (opcional)

Passo a Passo

1. Monte a rampa em um ângulo que permita ao carrinho descer por gravidade, mas que não seja tão íngreme que o carrinho desça muito rapidamente.
2. Posicione o carrinho no topo da rampa e marque o ponto de partida.
3. Solte o carrinho sem empurrá-lo e observe seu movimento. Anote o tempo que leva para chegar ao fim da rampa e a distância percorrida.
4. Repita o experimento adicionando diferentes pesos ao carrinho. Anote como o tempo e a distância mudam com a adição de peso.
5. Para testar a Terceira Lei, use dois carrinhos. Faça-os colidirem frontalmente e observe o comportamento de cada um após a colisão.
6. Meça e registre a distância que cada carrinho percorre após a colisão.
7. Analise como as variações nos experimentos demonstram as leis de Newton.
8. Compile as informações, análises e conclusões no relatório de experimento.
9. Prepare sua apresentação, destacando as partes mais interessantes e importantes dos experimentos.

O Que Você Deve Entregar?

Você deverá preparar um relatório de experimento, incluindo observações detalhadas, cálculos realizados e conclusões sobre cada uma das leis de Newton exploradas. Além disso, inclua fotos ou vídeos dos experimentos realizados. O relatório deve ser claro e bem organizado, seguindo uma estrutura que inclua introdução, metodologia, resultados, discussão e conclusões. Este relatório será apresentado em formato digital (PDF) e compartilhado com a classe em uma apresentação de 5 a 10 minutos.

Atividade 2: Construindo um Foguete de Garrafa para Explorar as Leis de Newton

Descrição

Nesta atividade emocionante, você vai se tornar um engenheiro aeroespacial por um dia e construir seu próprio foguete de garrafa! Usando materiais simples e recicláveis, você investigará como as três leis de Newton governam o voo de um foguete. Primeiro, você aprenderá sobre a ação e reação ao lançar o foguete usando uma mistura de vinagre e bicarbonato de sódio como combustível. Em seguida, explorará a relação entre massa e aceleração ao modificar o peso do foguete e observar como isso afeta a altura e a velocidade do lançamento. Por fim, você verá a Lei da Inércia em ação, observando como o foguete continua em movimento até que forças externas atuem sobre ele.

Materiais Necessários

- 1 garrafa plástica vazia de 2 litros

- Vinagre

- Bicarbonato de sódio

- Rolha ou bexiga

- Papelão para fazer aletas

- Fita adesiva

- Régua

- Balão

- Água

- Cronômetro

- Câmera ou celular para filmar o lançamento

Passo a Passo

1. Corte o papelão e faça quatro aletas, fixando-as na garrafa com fita adesiva para estabilizar o voo do foguete.
2. Encha a garrafa até a metade com vinagre.
3. Adicione duas colheres de sopa de bicarbonato de sódio em um balão.
4. Cuidadosamente, acople o balão na boca da garrafa sem derramar o bicarbonato dentro ainda.
5. Quando estiver pronto para lançar, levante o balão para que o bicarbonato caia no vinagre e rapidamente coloque a rolha, selando a saída.
6. Posicione o foguete e se afaste. Use o cronômetro para medir o tempo de voo.
7. Faça lançamentos variando a quantidade de vinagre e bicarbonato para ver como isso afeta a altura e velocidade do foguete.
8. Registre todos os lançamentos, medindo a altura alcançada com a régua e anotando os tempos.
9. Analise como as variações influenciam o comportamento do foguete e relate isso no vídeo, conectando com as leis de Newton.
10. Edite o vídeo para incluir todos os detalhes do projeto, incluindo as explicações teóricas das leis de Newton aplicadas.

O Que Você Deve Entregar?

Você deverá produzir um vídeo documentário incluindo: a montagem do foguete, os lançamentos realizados e uma explicação sobre como cada uma das leis de Newton foi observada durante os experimentos. O vídeo deve ser editado para incluir legendas explicativas e, se possível, gráficos ou animações que ilustrem os conceitos discutidos. O vídeo final deverá ser enviado por e-mail ou plataforma de aprendizado, onde será compartilhado e discutido com a turma.

Atividade 3: Explorando as Leis de Newton com Catapultas Caseiras

Descrição

Prepare-se para uma aventura emocionante na física com esta atividade prática onde você construirá e testará sua própria catapulta! Usando materiais simples e recicláveis, você explorará as três leis de Newton de maneira divertida e desafiadora. Primeiro, você investigará a Terceira Lei de Newton (ação e reação) ao lançar diferentes objetos com a catapulta. Em seguida, observará a Primeira Lei de Newton (inércia) ao analisar o movimento dos objetos após serem lançados. Por fim, aplicará a Segunda Lei de Newton ao modificar a massa dos objetos lançados e observar as variações na distância alcançada. Esta atividade não apenas reforça conceitos de física, mas também estimula a criatividade e habilidades de engenharia.

Materiais Necessários

- Colheres de madeira grandes ou pequenas

- Elásticos

- Objetos leves para lançar (como marshmallows, pequenas pedras ou bolas de algodão)

- Fita métrica ou régua

- Papelão

- Tesoura

- Fita adesiva

- Balde ou recipiente para usar como alvo

Passo a Passo

1. Construa a base da catapulta usando papelão e fita adesiva para criar uma plataforma estável.
2. Fixe a colher de madeira na base usando elásticos de modo que ela possa ser puxada para trás e lançar os objetos.
3. Teste a catapulta lançando um objeto leve inicialmente para ajustar a tensão dos elásticos.
4. Realize lançamentos com diferentes objetos e anote a distância alcançada por cada um.
5. Altere a massa dos objetos para ver como isso afeta a distância de lançamento e registre os resultados.
6. Use a fita métrica para medir a distância alcançada em cada lançamento e documente tudo no diário de bordo.
7. Analise os dados coletados e relacione-os com as leis de Newton, escrevendo suas observações no diário.
8. Prepare o vídeo de conclusão, revisando os experimentos realizados e explicando como as leis de Newton aplicam-se a eles.

O Que Você Deve Entregar?

Você deverá criar um diário de bordo digital, incluindo fotos, descrições e observações de cada teste realizado com a catapulta. O diário deve incluir uma seção de introdução sobre as leis de Newton, uma descrição detalhada da construção da catapulta, e uma análise dos resultados de cada lançamento, vinculando-os às leis de Newton. Finalmente, apresente suas conclusões em um vídeo curto, explicando como as leis de Newton foram demonstradas nos seus experimentos. Este vídeo será compartilhado com a turma.