Desde o momento do nascimento, os humanos experimentam movimento e movimento. Movimentos voluntários, como mexer os dedos ou abrir e fechar a mandíbula para chorar, falar ou comer; movimentos involuntários, como respiração e função cardíaca; e as forças naturais, como a gravidade, o vento, as órbitas planetárias e as marés, são tão comuns que são tomadas como garantidas. A maioria das crianças nunca pensou em física que permitisse o movimento, nem considerou como seria a vida sem movimento. Os planos de aula de primeiro grau sobre força e movimento devem introduzir demonstrações simples das leis científicas que governam o movimento e tornar as atividades diárias possíveis.
Empurrar e Puxar
Uma definição simples de força é pressionar ou puxar um objeto para produzir movimento. Peça às crianças que façam um brainstorm de exemplos de coisas cotidianas que são movidas por empurrar ou puxar, como um pedal de bicicleta, uma balança ou uma porta abrindo e fechando. Mostre fotos de objetos em movimento, como um foguete disparando, uma abertura de pára-quedas, uma bola de beisebol deixando a mão de um jarro ou fazendo contato com um morcego, um carrinho de mão ou uma carroça de criança. Peça-lhes que identifiquem quais forças estão em ação para fazer com que o objeto comece ou pare de se mover ou mude direção ou velocidade: empurrando, puxando ou ambos?
Gravidade e força normal
A gravidade puxa as pessoas e objetos para baixo em direção à Terra. Mas pessoas, carros e edifícios não são puxados para o chão nem um objeto apoiado em uma mesa exibe qualquer sinal de movimento. Portanto, deve haver uma força ascendente que mantenha as coisas na superfície e em repouso quando não for perturbada por forças externas. Essa força oposta é chamada de "força normal". Coloque uma régua no espaço entre duas cadeiras ou mesas. Equilibre um livro pesado no centro e observe como a madeira se dobra. Deixe os alunos tentar empurrar o livro para baixo para sentir a resistência da força normal que está tentando endireitar o padrão. Dê às crianças uma única folha de papel e peça-lhes que construam uma ponte de papel entre dois livros grossos que contêm uma carga de moedas de um centavo. Deixe-os dobrar, torcer, rasgar e dobrar o papel para encontrar o desenho que melhor equilibre a força normal com a gravidade para manter o maior número de moedas.
Resistindo às Forças |
Sem forças de resistência, Não seria nada para parar um objeto em movimento. Peça às crianças que pensem nos problemas que isso pode causar, como incapacidade de parar um carro ou retardar seu corpo para sentar ou dormir. As marés cessariam e possivelmente transbordariam a terra à medida que a água continuasse se movendo em uma direção sem nada para desviar ou detê-la. Felizmente, o atrito e a pressão do ar exercem forças que permitem que os objetos desacelerem, parem ou mudem de direção. Enrole uma bolinha de gude sobre superfícies diferentes, como carpete, linóleo ou pisos de ladrilhos. Tente lixa, uma superfície molhada, arenosa ou rochosa. Meça o quanto o mármore rola sobre as diferentes superfícies e compare como o atrito ou a falta dele afeta o movimento do mármore.
Inércia
A lei da inércia diz a você que, quando você define um objeto em movimento, ele tenderá a continuar se movendo na mesma velocidade e direção até que outra força atue nele para acelerá-lo, desacelerá-lo, pará-lo ou mudar sua direção. Da mesma forma, um objeto que não está em movimento tende a permanecer assim até que outra força o coloque em movimento. Por exemplo, uma pilha de níqueis em uma mesa permanecerá onde você a coloca, desde que não seja perturbada. No entanto, se você mirar e atirar com precisão outro níquel na moeda inferior, a força da moeda em movimento definirá a moeda em movimento, fazendo com que ela saia do fundo da pilha, enquanto as camadas superiores simplesmente caem sem serem perturbadas. . Um pêndulo é também uma boa demonstração de inércia, mantendo algo em movimento indefinidamente, até que a gravidade e o atrito causem a desaceleração.
