Para estudantes interessados em ciências, um projeto de física pode contribuir para uma experiência desafiadora, divertida e gratificante. Os assuntos de física propensos à investigação incluem magnetismo, luz, calor, som e movimento. As melhores idéias de projetos correspondem a um tópico interessante ao nível de série do aluno, seja no ensino fundamental, médio ou médio.
Projetos para o ensino fundamental
Na primeira à sexta série, os alunos aprendem fatos básicos da ciência: A chuva vem das nuvens, o sol é grande e quente, e os ímãs atraem pedaços de metal. A ciência é quase todos os conceitos com pouca ou nenhuma matemática. À medida que as notas avançam, os conceitos se tornam progressivamente mais complexos. Bons tópicos nesse nível incluem luz, eletricidade básica e magnetismo, calor e frio.
Poder de retenção de ímãs
Obtenha alguns ímãs de tamanhos diferentes. Colete pequenos objetos de aço de vários tamanhos, como porcas e parafusos, e meça cuidadosamente seu peso. Observe que eles devem ser aço ou ferro; cobre, alumínio e outros metais não serão atraídos pelos seus ímãs. Organize seus objetos de metal por peso, do mais leve ao mais pesado. Teste cada ímã para encontrar o objeto mais pesado que ele pode conter. Se seus ímãs puderem segurar facilmente seu objeto de metal mais pesado, adicione outro que seja mais pesado. Crie um gráfico que lista seus ímãs do mais fraco ao mais forte. Observe a forma do ímã e seu tamanho. Se puder, descubra do que o ímã é feito. Por exemplo, os ímãs de cerâmica não são tão fortes quanto alguns outros tipos e têm uma cor cinza ou preta opaca.
Calor de lâmpadas diferentes
Faça uma lista dos diferentes tipos de lâmpadas em sua casa, ou a casa de um amigo. Crie uma hipótese sobre o tipo que você acha que produz mais e menos quantidades de calor. Toque um termômetro em cada lâmpada ou use um termômetro infravermelho. Se você usar um termômetro comum, envolva-o com um pequeno pedaço de pano para evitar queimar em uma lâmpada quente. Não use um termômetro oral, pois as leituras de temperatura não são suficientemente altas; um termômetro digital de carne é melhor. Aguarde alguns segundos de contato com o termômetro até atingir a temperatura da lâmpada. Encontre a potência de cada lâmpada e registre esse número junto com o tipo de lâmpada. Registre as temperaturas de vários tipos de lâmpadas e organize seus dados do mais frio para o mais quente. Compare a potência das lâmpadas e as leituras de temperatura.
Projetos para o ensino médio
A ciência ensinada no ensino médio usa alguma aritmética. Os conceitos são mais complexos e incluem preocupações sociais, como a necessidade de energia limpa.
Intensidade de sons e ruídos
Pense nos diferentes ruídos que você encontra todos os dias e crie uma hipótese que indique quais são realmente o mais alto e o mais suave. Use um decibelímetro para medir vários sons e ruídos do dia a dia. Exemplos de sons incluem pessoas conversando, cachorros latindo, música e televisão e sirenes de ambulância. Meça cada fonte de som duas ou três vezes e calcule a média dos resultados para cada fonte. Se você não tem um medidor de som profissional à mão, estão disponíveis aplicativos gratuitos para celulares que executam essa função, embora alguns possam não ser tão precisos, dependendo de fatores diferentes. Anote cuidadosamente suas medidas, juntamente com o tipo de fonte e o número de medidas. Classifique seus resultados por decibéis, do mais baixo ao mais alto. Tente encontrar um padrão nas coisas que produzem sons mais altos ou mais suaves. Por exemplo, o tamanho de uma coisa afeta seu volume? Os eletrônicos e máquinas são mais altos que os seres vivos?
Investigue o resfriamento evaporativo
Obtenha quatro panos pequenos do mesmo tamanho. Usando várias onças de água à temperatura ambiente, umedeça dois dos panos. Aponte um ventilador em baixa velocidade para que sopre em um pano molhado e um seco. Crie uma hipótese que pergunte se suas temperaturas são iguais ou diferentes. Depois de preparar os panos úmidos, deixe esfriar cerca de 10 minutos, mas não espere muito, pois eles secarão. Meça cuidadosamente a temperatura de cada um com um termômetro. Para obter melhores resultados, meça a temperatura duas vezes e faça a média das duas leituras. Compare os resultados para cada pano. Eles são iguais ou diferentes? Se eles são diferentes, você acha que a água causou a diferença, foi a ventoinha ou os dois?
Projetos para o ensino médio
No ensino médio, a física se torna um assunto de aula inteiro; os alunos aplicam álgebra e algum cálculo aos seus estudos. Os tópicos de física incluem forças e movimento, luz e som como ondas, átomos e partículas subatômicas. Ao mesmo tempo, muitos estudantes desenvolvem seu próprio interesse em matemática, eletrônica ou computadores e têm sua própria motivação para fazer um projeto de física.
Efeito da temperatura nos ímãs
Crie uma hipótese que defina como a temperatura afeta a temperatura. força de um ímã. Obtenha um ímã e teste sua potência de elevação à temperatura ambiente. Use um medidor eletrônico de gaussímetro se você tiver acesso a um. Para aqueles que não possuem um medidor, encontre pequenos objetos de aço variados, pese-os com cuidado e organize-os por peso. Teste o ímã tentando pegar cada objeto de aço até encontrar um que ele não possa levantar. Se você possui um medidor de gauss, meça o ímã antes e depois do aquecimento e anote a força magnética em gauss. Em seguida, aqueça o ímã e teste sua força novamente; essa parte deve ser feita com a supervisão de um adulto. Use pinças de madeira ou uma luva de forno para manusear o ímã quente. Repita o experimento aquecendo o ímã a temperaturas mais altas.
Analise o movimento do balanço
Crie uma hipótese de que parte do movimento do balanço de um playground é a mais rápida e a mais lenta. Use seu telefone celular para gravar vídeos de um amigo em um balanço do parquinho. Obtenha um software de análise de movimento de vídeo (geralmente gratuito) para determinar como a velocidade da pessoa no balanço muda com o tempo. Enquanto balança, seu amigo pode precisar segurar um objeto de cores vivas, como uma bola de tênis amarela, para dar ao software um “alvo” para rastrear seus movimentos. Use o software para encontrar as partes mais rápidas e lentas do balanço. Repita o experimento com algumas pessoas de diferentes alturas. Registre a altura e o peso de cada pessoa. A altura ou o peso afetam a velocidade do balanço?