Contextualização

Movimento Uniformemente Variado (MUV), também chamado de movimento acelerado, é um dos tópicos fundamentais no estudo da física mecânica. É caracterizado por possuir aceleração constante, ou seja, o corpo em movimento possui sua velocidade alterada uniformemente no decorrer do tempo.

Esse tipo de movimento é descrito por três equações que se originam da definição de aceleração (a variação da velocidade pelo tempo) e da área do gráfico da velocidade em função do tempo. São elas: a equação horária do espaço, a equação horária da velocidade e a equação de Torricelli.

Introduzir esse tópico no ensino de Física é fundamental para o entendimento de diversos fenômenos naturais e tecnológicos. Veículos em aceleração, objetos em queda livre, movimentos de planetas em órbitas elípticas, entre outros, são todos exemplos de situações de MUV.

Não só isso, mas o MUV está diretamente relacionado com assuntos importantes de outras disciplinas, como a Matemática. O estudo envolve uma série de conceitos matemáticos como funções do segundo grau, geometria (área sob a curva) e cálculo diferencial e integral (para os mais avançados).

Introdução

Vivemos em um mundo em constante movimento. Seja no trânsito, na natureza, em esportes ou na tecnologia, estamos sempre cercados por movimentos que podem ser descritos pelas leis da Física. Um dos mais comuns, e também um dos mais importantes a serem estudados, é o Movimento Uniformemente Variado (MUV).

O MUV representa uma ampla variedade de situações que experimentamos no dia-a-dia, desde a aceleração de um carro ao sair de um semáforo, até a velocidade crescente de uma pessoa em queda livre saltando de paraquedas.

Neste projeto, vamos mergulhar nesses conceitos através de uma atividade prática envolvendo o lançamento de mini foguetes. O objetivo é experimentar, na prática, as leis que regem este movimento e entender melhor suas implicações no mundo que nos rodeia.

Atividade Prática: Experimentando com Mini Foguetes

Objetivo do Projeto

Utilizar a montagem e o lançamento de mini foguetes como ferramenta prática e lúdica para compreender os conceitos teóricos do Movimento Uniformemente Variado (MUV).

Descrição detalhada do Projeto

Os alunos serão divididos em grupos de 3 a 5 participantes. Cada grupo deve construir um mini foguete usando materiais simples e de fácil acesso, além de realizar o lançamento deste, anotando os dados relacionados ao seu movimento. Com esses dados, devem ser feitas as análises pertinentes ao MUV, tais como cálculos de tempo, velocidade e aceleração. Ao final, o grupo deve elaborar um relatório abrangente, alinhando a experimentação prática com a fundamentação teórica.

Materiais Necessários

• Canudos de papel
• Fita adesiva
• Papel de seda ou plástico filme
• Tesoura
• Barbante
• Balanças (para pesar o foguete)
• Cronômetros (para medir o tempo de subida e descida)
• Hélio ou ar (para inflar o foguete)
• Balões de látex
• Régua ou trena (para medir a altura máxima atingida)

Passo a Passo para a Realização da Atividade

1. Construção do mini foguete: Utilizando os materiais disponíveis, os alunos deverão construir seu próprio mini foguete. Recomenda-se o uso do canudo como corpo do foguete e papel de seda ou plástico filme para formar a "cabeça" do foguete. A fita adesiva será usada para garantir que tudo fique bem preso. É importante que o foguete seja leve, porém resistente.

2. Pesar o foguete: Utilizando uma balança, os alunos devem determinar a massa do foguete. Este dado será importante na análise do movimento do foguete.

3. Lançamento do mini foguete: Os alunos inflarão o foguete utilizando hélio ou ar e o lançarão verticalmente para cima. Durante o lançamento, eles devem cronometrar o tempo que o foguete leva para atingir sua altura máxima e o tempo que leva para cair de volta ao solo após atingir essa altura máxima.

4. Medição da altura: Com o auxílio de uma régua ou trena, os alunos medirão a altura máxima atingida pelo mini foguete. Importante lembrar que a medição deve ser feita a partir do chão até o ponto mais alto que o foguete atingiu.

5. Análise dos dados e cálculos: Usando os dados coletados, os alunos irão trabalhar juntos para calcular a velocidade inicial, a velocidade final, a aceleração e a distância percorrida pelo foguete. Esses valores devem ser obtidos por meio das fórmulas do MUV.

6. Elaboração do relatório: Os alunos deverão redigir um relatório contendo a introdução, o desenvolvimento, as conclusões e a bibliografia utilizada.

   • Na Introdução, devem apresentar a contextualização do MUV, a relevância desse movimento na Física e o objetivo do projeto.

   • No Desenvolvimento, devem descrever a teoria do MUV, a atividade realizada, a metodologia adotada e os resultados obtidos, discutindo-os e comparando-os com o esperado.

   • Na Conclusão, devem retomar os pontos principais abordados, compartilhar os aprendizados obtidos e as conclusões retiradas do projeto.

   • Na Bibliografia, devem referenciar todas as fontes de informação utilizadas durante a execução do projeto.

Entregas do Projeto

Todos os grupos devem entregar seu mini foguete e um relatório final que condense todas as etapas deste projeto. O relatório não deve ser apenas uma descrição das etapas realizadas, mas também uma reflexão dos alunos sobre o que aprenderam e como isso se aplica ao mundo real. Além disso, é importante relacionar a prática realizada com os conceitos teóricos estudados, evidenciando o entendimento dos alunos sobre o MUV e sua capacidade de aplicar esse conhecimento.