Objetivos

- Entender o conceito de empuxo e como ele atua sobre corpos submersos.

- Calcular o empuxo de diferentes objetos submersos em líquidos de densidades variadas.

- Aplicar o princípio de Arquimedes para resolver problemas práticos de empuxo.

- Explorar aplicações práticas do empuxo em situações do cotidiano.

- Desenvolver habilidades de trabalho em equipe, comunicação e uso de tecnologias digitais.

Você Sabia?

1. Sabia que foi um grego muito famoso, Arquimedes, que descobriu essa ideia do empuxo? 類 Lendas contam que ele gritou 'Eureka!'  quando percebeu que a água espirrada da banheira explicava por que objetos flutuavam!

2. Já parou para pensar por que aquele enorme navio não afunda quando carregado com cargas pesadas? Isso é pura física!  O empuxo contra-ataca a gravidade!

3. Se você é da turma aquática, sabe que, para flutuar na água, você precisa 'conversar' bem com o empuxo, deixar que ele te levante de boas! ‍♂️ Só que a água nem sempre fala tão alto para alguns...

Contextualizando

Vamos falar de um dos super-heróis do mundo da física: o empuxo! Imagine empurrar ou puxar o tempo todo, controlando a força de um líquido invisível. Isso é o que acontece quando um objeto é submerso na água ou qualquer outro líquido! 隸‍♂️ O empuxo é uma força fascinante descoberta pelo grande Arquimedes, que explicou por que algumas coisas flutuam, enquanto outras afundam. Desde navios carregados até um simples canudo num copo de água, tudo obedece a essa 'lei da natureza' que muitas vezes passa despercebida no nosso dia a dia. ➡️ Agora, pense num brinquedo que gruda nos dedos no banho. Esse efeito 'cola e descola' é tudo culpa do maravilhoso empuxo! ⚓ Vamos explorar como essa força misteriosa e invisível opera não apenas nos experimentos, mas também nas situações mais comuns e, de quebra, aprender como navegar conformando e navegando com ela. Bora descobrir todos esses segredos juntos? 

Atividade 1: Mergulho na Realidade Virtual do Empuxo

Descrição

Nesta atividade, você será desafiado a mergulhar em um mundo de descobertas e experiências utilizando a realidade virtual para entender o empuxo de uma forma super interativa e divertida! A turma atuará como uma verdadeira equipe de cientistas, colaborando para realizar simulações em um ambiente de realidade virtual e, ao final, documentar suas descobertas em um relatório digital inovador e cheio de recursos multimídia. Vamos utilizar a ferramenta Algodoo, uma plataforma gratuita que permite simular diversos fenômenos físicos de forma precisa e envolvente. Vocês vão explorar a densidade dos líquidos, diferentes corpos e objetos, e as variáveis do empuxo em um experimento virtual cheio de surpresas!

Materiais Necessários

- Computadores ou dispositivos com acesso à Internet

- Conta no Algodoo (plataforma de simulação de física)

- Ferramentas para apresentação digital (Google Slides, PowerPoint)

- Acesso a uma conta comunitária em redes sociais para interação (#EmpuxoCientista)

- Bloco de notas ou ferramenta para anotações colaborativas (Google Docs)

- Câmera ou celular para registrar o processo (se necessário)

Passo a Passo

• Divida a turma em subgrupos, cada um ficando responsável por um aspecto específico da simulação (por exemplo, densidades líquidas, corpos e objetos, variáveis do empuxo).
• Utilize o Algodoo para simular o comportamento de diferentes objetos submersos em líquidos com diversas densidades. Dica: Experimente modificar a densidade dos objetos (por exemplo, barcos de papel, pedaços de madeira, etc.) e comparar seus comportamentos com a mesma densidade dos líquidos.
• Registre as simulações em vídeo, destacando os pontos mais importantes e explicando detalhadamente os resultados das observações. Prepare legendas e/ou narrações para tornar o conteúdo explicativo e envolvente.
• Reúna os vídeos e análises realizadas por cada subgrupo e sintetize-as em um único relatório digital.
• Realize uma interação no Instagram e grupos do WhatsApp, TikTok, ou outra rede social escolhida para divulgar os resultados e coletar feedbacks de outros estudantes que tiverem interesse.

O Que Você Deve Entregar?

O entregável final será um Relatório Digital Completo, contendo: Capa Atraente: Uma capa digital atraente com o nome do projeto (Mergulho na Realidade Virtual do Empuxo) e elementos visuais relacionados. Introdução Interativa: Um vídeo de introdução de até 2 minutos, onde a equipe apresenta o contexto, os objetivos e o método utilizado na atividade. Pode ser publicado no YouTube e inserido no relatório. Desenvolvimento Detalhado: Descrição do Setup Experimental: Detalhes dos cenários e variáveis simuladas com densidades dos líquidos, objetos e força de gravidade. Gráficos e Análises: Gráficos gerados a partir das simulações e análises detalhadas dos resultados. Vídeo da Simulação: Um vídeo de até 5 minutos das simulações feitas no Algodoo, com narrações explicativas e legendas. Discussão e Conclusão: Interpretação dos Resultados: Análise crítica dos dados e comparações com os conceitos teóricos. Aplicações e Curiosidades: Relato de aplicações práticas do empuxo e fatos curiosos descobertos durante o projeto. Feedback e Reflexões: Feedback 360°: Comentários dos colegas sobre a jornada do grupo. Citações e Referências: Informações utilizadas para a pesquisa e desenvolvimento do trabalho. Apresentação Interativa: Opção para criar uma apresentação interativa (PowerPoint, Prezi, etc.) para ser compartilhada em uma sessão de videoconferência com a turma.

Atividade 2: Desafio Maker: Construção de Boias Inteligentes

Descrição

Preparem-se para encarar o Desafio Maker! ️ Nesta atividade, vocês irão unir criatividade, conhecimento de física e inovação tecnológica para criar boias inteligentes que explorem o conceito de empuxo. Vamos utilizar materiais simples e tecnologia acessível para construir boias que se comportem de maneira diferente em líquidos com densidades variadas, demonstrando claramente o princípio do empuxo. Ao final, a turma irá documentar o processo de construção e os resultados em uma apresentação digital interativa e super criativa! 

Materiais Necessários

- Garrafas Pet (para serem as boias)

- Materiais para preenchimento das boias (como isopor, esferovite, massas de modelar, argila, etc.)

- Líquidos de diferentes densidades (água, óleo, solução de sal ou açúcar, etc.)

- Balões

- Tubos para medir o volume de água deslocado

- Barbantes para prender as boias

- Balanças digitais (para medir massas)

- Fita adesiva

- Computadores ou dispositivos com acesso à internet para pesquisa

- Ferramentas de anotações colaborativas (como Google Docs)

- Celulares ou câmeras para registro do processo

- Plataformas de apresentação digital (Google Slides, PowerPoint)

- Micro:Bit (microcontrolador) ou outro dispositivo tecnológico (opcional)

Passo a Passo

1. Dividam a turma em subgrupos, cada um responsável por um aspecto diferente da construção (materiais, projeto, medição das densidades, etc.).
2. Pesquise e discuta em conjunto sobre o conceito de empuxo e como ele se relaciona com a flutuabilidade. Planeje as etapas da atividade e defina o cronograma.
3. Utilize as garrafas Pet como base para suas boias inteligentes. Preencha-as com materiais leves, líquidos de diferentes densidades, balões, entre outras opções de 'boia' que conseguirem criar.
4. Planeje e realize os experimentos, registrando a massa, volume e densidade das boias e dos líquidos usados. Incluam gráficos e tabelas nas anotações.
5. Integre microcontroladores ou outros componentes tecnológicos para tornar suas boias ainda mais interativas. Considere medir e gravar dados em tempo real (por exemplo, nível de submersão, flutuabilidade, etc.).
6. Organizem e coloquem todos os resultados (físicos e digitais) em um relatório digital, juntamente com vídeos, fotos e apresentações das simulações e experimentos.
7. Realizem uma apresentação dos experimentos criando slides interativos, que utilizem vídeos, fotos e narrações para uma explicação clara e envolvente.
8. Realize uma sessão de feedback, onde cada grupo apresenta seu trabalho e recolhe comentários e sugestões dos colegas.

O Que Você Deve Entregar?

O entregável final será uma Apresentação Digital, englobando: Uma Introdução Criativa: Explique de forma instigante e divertida a proposta da atividade e o desafio proposto. Metodologia e Materiais Utilizados: Dê uma visão geral dos métodos e ferramentas que foram empregados, sobre como combinaram física e tecnologia. Desenvolvimento e Resultados: Detalhe o processo de criação das boias, desde a escolha dos materiais até a configuração final. Inclua resultados vívidos, como vídeos ou fotos do experimento. Análise Científica: Inclua gráficos e tabelas que mostrem os dados coletados. Explique como vocês mediram a densidade, a força do empuxo e qualquer mudança observada nas boias. Discussões e Conclusões: Interprete os dados coletados à luz dos conceitos de física. Como eles confirmaram ou desafiaram suas expectativas? Quais foram as maiores descobertas? Curiosidades e Aplicações Práticas: Conte curiosidades sobre o empuxo e sugira aplicações práticas do conhecimento adquirido. Feedback e Reflexões: Inclua o feedback recebido dos colegas e façam uma reflexão conjunta sobre o aprendizado obtido. Apresentação Interativa: Adicione elementos multimídia (vídeos, áudios e links) para tornar a apresentação dinâmica e envolvente.

Atividade 3: Desenvolvimento de um Jogo Educativo de Empuxo

Descrição

Preparem-se para um dos desafios mais empolgantes do semestre! ️ Nesta atividade, vocês irão unir conhecimentos de física, criatividade e habilidades tecnológicas para desenvolver um jogo educativo sobre o conceito de empuxo. A turma toda vai colaborar em um grande projeto, onde cada membro será responsável por uma parte do game -- desde o enredo, programação, design gráfico, arte sonora e muito mais!  No final, teremos um jogo interativo e divertido que ensinará de forma única e envolvente tudo sobre essa força mágica que faz nossas vidas flutuarem! 

Materiais Necessários

- Computadores ou tablets com acesso à internet

- Softwares livres e gratuitos de programação e design gráfico (Scratch, Canva, Audacity, Tinkercad, etc.)

- Conta em plataforma de compartilhamento de arquivos (Google Drive, Dropbox)

- Ferramentas de videoconferência (Zoom, Google Meet) para reuniões

- Cadernos ou ferramentas digitais para anotações colaborativas (Google Docs, Trello, etc.)

- Acesso a tutoriais de desenvolvimento de jogos online (YouTube, Khan Academy, etc.)

Passo a Passo

1. Formação dos Subgrupos: Dividam a turma em subgrupos, onde cada um será responsável por um aspecto específico do jogo (roteiro, programação, design gráfico, música/efeitos sonoros, testes e ajustes).
2. Pesquisa e Planejamento: Cada subgrupo deve pesquisar sobre o empuxo, encontrar inspirações de jogos educativos e planejar a sua seção do jogo. Definam o enredo, personagens e mecânicas que serão desenvolvidas.
3. Criação do Roteiro: O subgrupo de roteiro deve escrever a história do jogo. Ela deve ser divertida, envolvente e, principalmente, educativa, focando em ensinar sobre o empuxo de forma clara e interessante.
4. Desenvolvimento da Programação e Gameplay: Utilizando ferramentas como Scratch ou Unity, o subgrupo de programação deve iniciar o desenvolvimento do jogo, criando níveis onde o conceito de empuxo seja utilizado para avançar e resolver desafios.
5. Design Gráfico e Arte Sonora: O subgrupo de design gráfico e som deve criar os cenários, personagens e músicas/efeitos sonoros do jogo. Tudo deve ser atraente e bem feito para engajar os jogadores.
6. Testes e Ajustes: Com a versão inicial concluída, todos os subgrupos devem testar o jogo. Anotem os bugs, dificuldades e dúvidas para aprimorar a experiência e garantir a clareza na educação sobre o empuxo.
7. Consolidação e União: Reúnam todas as partes (roteiro, programação, design gráfico, áudio) e integrem-no em um único jogo educativo de empuxo.
8. Feedback de Usuários: Testem o jogo com outros alunos ou professores. Coletem feedbacks e façam os ajustes finais para aprimorar a experiência.
9. Apresentação Final: Gravem um vídeo de apresentação do jogo, mostrando os principais detalhes e lições aprendidas no processo de criação. Preparem-se para compartilhar isso com a turma e quem sabe, até com mais pessoas!

O Que Você Deve Entregar?

No final da atividade, vocês vão entregar um diz aí ?  Documento de Planejamento: Descrevendo o conceito do jogo, personagens, mecânicas e histórias (pode ser em PDF). Jogo Interativo: Programado em um software de desenvolvimento de jogos, contendo diferentes níveis, desafios e recompensas. Tutorial Interativo: Para ensinar novos jogadores sobre o conceito de empuxo enquanto jogam. Vídeo de Apresentação: De até 5 minutos, explicando o processo de criação do jogo e as principais lições aprendidas. Feedback dos Usuários: Registro das opiniões e sugestões recebidas enquanto o grupo testava o jogo com outros alunos ou professores. Vocês podem coletar isso via plataforma digital ou até mesmo presencialmente em uma apresentação especial.

Não esqueçam de caprichar nas entregas e nos detalhes! Bom trabalho! 