Nessa página, serão colocadas sugestões para uso em aulas experimentais e/ou Feira de Ciências:
1º Ano:
Experimento: Lançamento de projéteis
Objetivo: Verificar a relação entre a velocidade de lançamento de um projétil e a sua distância percorrida.
Materiais:
- Uma bola de tênis
- Uma régua
- Um cronômetro
- Uma fita métrica
- Uma superfície plana e lisa para a bola rolar
Procedimento:
- Posicione a régua na borda da superfície plana, formando um ângulo de 45 graus com a horizontal.
- Coloque a bola de tênis na régua, de modo que fique a uma altura de 0,5 metro.
- Inicie o cronômetro e solte a bola, marcando o tempo que ela leva para percorrer uma determinada distância.
- Repita o procedimento várias vezes, variando a altura de lançamento da bola e registrando as distâncias percorridas em cada caso.
- Calcule a velocidade inicial da bola para cada altura de lançamento, usando a equação v = g x t, onde g é a aceleração da gravidade e t é o tempo de queda da bola.
- Trace um gráfico com os valores de velocidade e distância percorrida, verificando a relação entre elas.
Resultados esperados:
- A distância percorrida pela bola deve aumentar com o aumento da velocidade inicial do lançamento.
Experimento: Equilíbrio de forças
Objetivo: Comprovar o equilíbrio de forças sobre um objeto estático.
Materiais:
- Balança de precisão
- Bloco de madeira
- Corda
- Massas
Procedimento:
- Pese o bloco de madeira na balança de precisão e anote a massa.
- Prenda uma das extremidades da corda ao bloco e a outra extremidade à parede.
- Coloque algumas massas no bloco, de forma que ele fique em equilíbrio, sem se movimentar para nenhum dos lados.
- Registre a massa total do bloco e das massas adicionadas.
- Retire algumas massas e verifique se o bloco continua em equilíbrio.
- Repita o processo, adicionando e retirando massas, e observando o equilíbrio do bloco.
Resultados esperados:
- O bloco ficará em equilíbrio quando a força exercida pela corda na direção oposta à força gravitacional for igual à soma das forças exercidas pelas massas.
Experimento: Lei de Newton do movimento
Objetivo: Comprovar a Lei de Newton do movimento.
Materiais:
- Carrinho de brinquedo
- Trilho de ar (ou pista de corrida de carrinho)
- Cronômetro
Procedimento:
- Coloque o carrinho no trilho de ar (ou na pista de corrida de carrinho).
- Acione o cronômetro e deixe o carrinho deslizar pelo trilho (ou pela pista) sem empurrá-lo.
- Meça o tempo que o carrinho levou para percorrer uma distância conhecida.
- Repita o processo várias vezes, anotando os valores de tempo e distância percorrida.
- Calcule a velocidade média do carrinho em cada tentativa.
- Analise os dados e verifique se a velocidade média do carrinho é constante em todas as tentativas, o que comprova a Lei de Newton do movimento.
Resultados esperados:
- A velocidade média do carrinho deve ser constante em todas as tentativas, mesmo que a distância percorrida ou o tempo de percurso varie. Isso comprova que a força resultante sobre o carrinho é nula e que ele se move com velocidade constante, de acordo com a primeira lei de Newton.
Experimento: Verificação da conservação do momento linear
Objetivo: Verificar a conservação do momento linear em um sistema de colisão elástica.
Materiais:
- Duas esferas de metal
- Fita adesiva
- Régua
- Cronômetro
Procedimento:
- Cole uma das esferas em uma extremidade da régua usando fita adesiva.
- Deixe a outra esfera suspensa no ar, sem tocar a régua.
- Solte a esfera suspensa para que ela colida com a esfera fixa na régua.
- Meça o tempo de colisão e o deslocamento da esfera fixa.
- Repita o experimento algumas vezes com diferentes alturas de queda da esfera suspensa.
- Calcule o momento linear antes e depois da colisão e verifique se a soma dos momentos é conservada.
Resultados esperados:
- A soma dos momentos lineares antes e depois da colisão deve ser a mesma, indicando que o momento linear é conservado.
Experimento: Determinação da constante elástica de uma mola
Objetivo: Determinar a constante elástica de uma mola.
Materiais:
- Mola de metal
- Régua
- Suporte
- Massa de diferentes valores
- Fita adesiva
- Cronômetro
Procedimento:
- Prenda a mola em um suporte vertical.
- Marque a posição da extremidade inferior da mola com uma fita adesiva.
- Adicione uma massa na extremidade inferior da mola e registre a deformação da mola.
- Adicione mais massas em incrementos iguais e registre a deformação da mola para cada massa adicionada.
- Repita o experimento pelo menos três vezes para obter uma média das deformações da mola para cada massa adicionada.
- Calcule a constante elástica da mola usando a fórmula F = kx, onde F é a força aplicada, x é a deformação da mola e k é a constante elástica.
Resultados esperados:
- A constante elástica da mola deve ser constante para diferentes valores de massa adicionados, demonstrando a relação linear entre a força aplicada e a deformação da mola.
Experimento: Lei da Conservação de Energia
Objetivo: Demonstração da Lei da Conservação de Energia em um sistema simples.
Materiais:
- Régua
- Blocos de madeira
- Pista de corrida de brinquedo
- Cronômetro
Procedimento:
- Coloque dois blocos de madeira idênticos na pista de corrida, um em cada extremidade.
- Eleve um dos blocos a uma altura de 10 cm em relação à base da pista de corrida.
- Meça a altura do outro bloco e calcule a energia potencial gravitacional do bloco elevado.
- Deixe o bloco elevado cair e medir o tempo que leva para atingir a base da pista de corrida com o cronômetro.
- Calcule a energia cinética do bloco em movimento.
- Compare a energia potencial gravitacional inicial do bloco com a energia cinética final do bloco em movimento.
Resultados esperados:
- A energia cinética do bloco em movimento deve ser igual à energia potencial gravitacional do bloco elevado no início do experimento, demonstrando a Lei da Conservação de Energia.
Experimento: Pêndulo simples
Objetivo: Verificar a relação entre o comprimento do fio de um pêndulo e o seu período de oscilação.
Materiais:
- Um fio de nylon
- Uma esfera de metal
- Um cronômetro
- Uma régua
Procedimento:
- Prenda a esfera de metal na extremidade do fio de nylon.
- Coloque a régua na vertical, segurando-a com uma mão, e deixe o fio de nylon na posição vertical, de modo que a esfera fique próxima da régua.
- Inicie o cronômetro e solte a esfera, marcando o tempo que ela leva para realizar uma oscilação completa (ida e volta).
- Repita o procedimento várias vezes, variando o comprimento do fio de nylon (por exemplo, cortando ou acrescentando pedaços de fio) e registrando os tempos de oscilação em cada caso.
- Calcule o período de oscilação do pêndulo para cada comprimento de fio, dividindo o tempo total de oscilação por duas.
- Trace um gráfico com os valores de comprimento do fio e período de oscilação, verificando a relação entre eles.
Resultados esperados:
- O período de oscilação do pêndulo deve aumentar com o aumento do comprimento do fio.
Experimento: Medindo a velocidade do som
Objetivo: Medir a velocidade do som em diferentes materiais.
Materiais:
- Martelo de borracha
- Tubos de diferentes materiais (ex.: metal, PVC, vidro, etc.)
- Régua
- Cronômetro
- Fita adesiva
Procedimento:
- Segure o tubo verticalmente e cole a régua na lateral do tubo com fita adesiva.
- Use o martelo de borracha para bater em uma das extremidades do tubo.
- Comece a contar o tempo no momento em que o martelo toca o tubo e pare de contar quando ouvir o som refletido no outro extremo do tubo.
- Registre o tempo medido.
- Repita o procedimento para cada um dos diferentes materiais de tubo.
- Calcule a velocidade do som em cada material utilizando a fórmula: velocidade = distância percorrida / tempo medido.
Resultados esperados:
- A velocidade do som deve variar dependendo do material do tubo.
Experimento: Verificação da lei da conservação da energia
Objetivo: Verificar a lei da conservação da energia em um sistema de pêndulo simples.
Materiais:
- Fio de nylon
- Esfera metálica
- Régua
- Cronômetro
Procedimento:
- Amarre uma extremidade do fio de nylon na esfera metálica.
- Prenda a outra extremidade do fio em um suporte (ex.: uma haste vertical presa a uma base).
- Afaste a esfera do equilíbrio em um ângulo de aproximadamente 20 graus e solte-a.
- Observe o movimento da esfera e cronometre o tempo que ela leva para voltar ao ponto de equilíbrio.
- Repita o experimento várias vezes, variando a altura de partida da esfera.
- Utilize a fórmula E=mgh para calcular a energia potencial gravitacional da esfera em cada altura e a fórmula E=mv^2/2 para calcular sua energia cinética no ponto mais baixo do movimento.
- Some as duas energias em cada altura para obter a energia mecânica total da esfera.
- Compare a energia mecânica total em diferentes alturas e verifique se a energia mecânica é conservada ao longo do movimento.
Resultados esperados:
- A energia mecânica total da esfera deve ser constante em diferentes alturas, o que confirma a lei da conservação da energia mecânica.
Experimento: Experimento da bola de canhão
Objetivo: Verificar a independência da massa em relação à queda livre.
Materiais:
- Dois objetos de massas diferentes (ex.: bola de basquete e bola de tênis)
- Fita adesiva
- Régua
- Cronômetro
Procedimento:
- Fixe a fita adesiva em uma parede a uma altura de cerca de 2 metros.
- Meça a altura da fita adesiva em relação ao chão com a régua.
- Segure a bola de tênis e deixe-a cair da altura da fita adesiva.
- Cronometre o tempo que a bola leva para cair até o chão.
- Repita o experimento com a bola de basquete.
- Compare os tempos de queda das bolas.
Resultados esperados:
- Ambas as bolas devem cair em um tempo próximo, independentemente de sua massa, já que a aceleração da gravidade é constante e independe da massa do objeto em queda.
Experimento: Determinação da aceleração da gravidade usando um pêndulo simples
Objetivo: Determinar a aceleração da gravidade utilizando um pêndulo simples.
Materiais:
- Fio de nylon
- Esfera de metal
- Régua
- Cronômetro
Procedimento:
- Fixe o fio de nylon em uma superfície fixa e pendure a esfera de metal na extremidade do fio.
- Certifique-se de que o pêndulo esteja na posição vertical e marque a posição de equilíbrio da esfera com a régua.
- Desloque a esfera de metal para um dos lados, até um ângulo pequeno (ex: 10 graus) e solte-a.
- Use o cronômetro para medir o tempo que o pêndulo leva para completar 10 oscilações completas.
- Repita o procedimento mais duas vezes e calcule a média dos três tempos medidos.
- Utilize a fórmula T = 2π√(L/g) para calcular a aceleração da gravidade (g), onde T é o período de uma oscilação completa, L é o comprimento do fio e π é a constante matemática.
Resultados esperados:
- O valor calculado para a aceleração da gravidade deve estar próximo do valor padrão de 9,81 m/s².
Experimento: Lei de Hooke
Objetivo: Verificar a lei de Hooke e determinar a constante elástica de uma mola.
Materiais:
- Mola
- Régua
- Peso de 100g
- Gancho ou suporte para fixação da mola
- Cronômetro
Procedimento:
- Fixe a mola em um gancho ou suporte.
- Marque a posição de equilíbrio da mola.
- Adicione um peso de 100g à mola e aguarde até que a mola pare de se mover.
- Meça a deformação da mola em relação à sua posição de equilíbrio.
- Repita o procedimento adicionando pesos de 100g à mola e medindo a deformação da mola em cada etapa.
- Registre os resultados em uma tabela.
- Calcule a constante elástica da mola utilizando a fórmula: k = (m*g) / x, onde m é a massa do peso adicionado, g é a aceleração da gravidade (9,81 m/s²) e x é a deformação da mola.
Resultados esperados:
- A deformação da mola deve ser proporcional à força aplicada.
- A constante elástica da mola deve ser uma constante de proporcionalidade entre a força aplicada e a deformação da mola.
Experimento: Princípio de Bernoulli
Objetivo: Verificar o princípio de Bernoulli e sua relação com a velocidade do fluxo de um fluido.
Materiais:
- Tubo de PVC transparente
- Mangueira de borracha
- Água
- Cronômetro
Procedimento:
- Encha o tubo de PVC com água.
- Fixe a mangueira de borracha na parte inferior do tubo, deixando uma abertura para a saída de água.
- Abra a torneira para deixar a água fluir pela mangueira.
- Meça o tempo que a água leva para sair pela abertura da mangueira.
- Repita o procedimento variando a posição da mangueira em relação ao tubo e medindo o tempo de fluxo da água em cada posição.
- Registre os resultados em uma tabela.
- Analise os resultados em relação à velocidade do fluxo da água e à pressão exercida pelo fluido.
Resultados esperados:
- A velocidade do fluxo de água deve aumentar à medida que a seção transversal da mangueira diminui.
- A pressão do fluido deve diminuir à medida que a velocidade do fluxo de água aumenta, de acordo com o princípio de Bernoulli.
Experimento: Força de atrito estático
Objetivo: Determinar a força de atrito estático entre dois objetos.
Materiais:
- Um bloco de madeira
- Um plano inclinado
- Uma corda
- Um dinamômetro
- Uma balança de precisão
- Um cronômetro
Procedimento:
- Posicione o bloco de madeira em cima do plano inclinado.
- Prenda uma das extremidades da corda ao bloco de madeira e a outra extremidade ao dinamômetro.
- Ajuste a inclinação do plano até que o bloco comece a se mover.
- Anote o valor da força de tração indicada no dinamômetro.
- Repita o experimento várias vezes com diferentes inclinações do plano.
- Pese o bloco de madeira na balança de precisão e anote seu valor na tabela de dados.
- Calcule a força de atrito estático usando a fórmula F = m x g x senθ, onde F é a força de atrito estático, m é a massa do bloco de madeira, g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²) e θ é o ângulo de inclinação do plano.
Resultados esperados:
- A força de atrito estático aumenta à medida que a inclinação do plano aumenta.
- A força de atrito estático é diretamente proporcional à massa do bloco de madeira.
Experimento: Lei de Hooke
Objetivo: Verificar a lei de Hooke para um material elástico.
Materiais:
- Uma mola
- Um suporte para a mola
- Um peso
- Uma régua
- Um cronômetro
Procedimento:
- Prenda a mola no suporte.
- Pendure o peso na extremidade da mola.
- Meça o comprimento da mola sem o peso pendurado e anote o valor na tabela de dados.
- Adicione o peso à extremidade da mola e meça o novo comprimento da mola.
- Anote o valor do peso na tabela de dados.
- Repita o experimento com diferentes pesos.
- Calcule a constante elástica da mola usando a fórmula k = (F/m) / ∆l, onde k é a constante elástica da mola, F é a força exercida pelo peso, m é a massa do peso, ∆l é a variação no comprimento da mola.
Resultados esperados:
- A variação no comprimento da mola é diretamente proporcional à força exercida pelo peso.
- A constante elástica da mola é constante para diferentes pesos.
Experimento: Verificação do movimento uniforme em uma rampa
Objetivo: Verificar o movimento uniforme de um objeto em uma rampa inclinada.
Materiais:
- Carrinho de brinquedo
- Rampa inclinada (ex.: uma tábua com um livro embaixo para formar um ângulo)
- Cronômetro
- Régua
- Fita adesiva
Procedimento:
- Prenda a rampa inclinada em uma superfície plana e estável.
- Coloque o carrinho no topo da rampa e solte-o.
- Use o cronômetro para medir o tempo que o carrinho leva para percorrer toda a rampa.
- Repita o procedimento duas vezes e registre os tempos em uma tabela.
- Use a régua para medir a distância que o carrinho percorreu na rampa.
- Calcule a velocidade média do carrinho, dividindo a distância percorrida pelo tempo gasto.
Resultados esperados:
- Se o carrinho estiver em movimento uniforme, a velocidade média deve ser constante em todas as medições.
- A velocidade do carrinho deve ser maior quanto maior for o ângulo da rampa.
Experimento: Verificação da Lei de Newton
Objetivo: Verificar a Lei de Newton e sua relação com a força e aceleração.
Materiais:
- Carrinho de brinquedo
- Pista de corrida (ex.: uma régua com suportes em cada extremidade)
- Massas adicionais (ex.: moedas)
- Cronômetro
- Régua
- Fita adesiva
Procedimento:
- Prenda a pista de corrida em uma superfície plana e estável.
- Coloque o carrinho no topo da pista e solte-o.
- Use o cronômetro para medir o tempo que o carrinho leva para percorrer toda a pista.
- Repita o procedimento duas vezes e registre os tempos em uma tabela.
- Adicione massas adicionais ao carrinho e repita o procedimento.
- Use a régua para medir a distância que o carrinho percorreu na pista.
- Calcule a aceleração do carrinho, dividindo a variação de velocidade pela variação de tempo.
Resultados esperados:
- De acordo com a Lei de Newton, a aceleração do carrinho deve ser diretamente proporcional à força aplicada (que é a massa total do carrinho) e inversamente proporcional à massa do carrinho.
- A adição de massas adicionais ao carrinho deve aumentar a força aplicada e, consequentemente, a aceleração do carrinho.
2º Ano:
Experimento: Ondas estacionárias em uma corda
Objetivo: Observar e medir as ondas estacionárias em uma corda.
Materiais:
- Corda de nylon ou outro material flexível
- Suporte para a corda (ex.: duas mesas ou duas cadeiras)
- Gerador de ondas (ex.: motor elétrico com peso)
- Régua ou fita métrica
Procedimento:
- Fixe a corda nos suportes, deixando-a esticada e horizontal.
- Prenda o gerador de ondas em uma das extremidades da corda.
- Ligue o gerador de ondas e ajuste a frequência até que as ondas estacionárias apareçam na corda.
- Marque os pontos de máxima amplitude da onda estacionária com fita adesiva ou com um marcador.
- Meça a distância entre os pontos de máxima amplitude da onda estacionária e anote o resultado.
- Repita o processo com diferentes frequências do gerador de ondas e registre os resultados.
Resultados esperados:
- A distância entre os pontos de máxima amplitude da onda estacionária deve ser igual a um múltiplo inteiro do comprimento de onda da onda estacionária.
- A frequência da onda estacionária pode ser calculada a partir da fórmula f = v/λ, onde v é a velocidade da onda e λ é o comprimento de onda.
Experimento: Construção de um braço hidráulico
Objetivo: Construir um braço hidráulico para demonstrar a aplicação da lei de Pascal.
Materiais:
- 3 seringas de tamanhos diferentes
- Tubos de borracha
- Água
- Garrafa PET
- Papel toalha
- Tesoura
- Fita adesiva
Procedimento:
- Corte a garrafa PET ao meio.
- Encaixe a menor das seringas na extremidade do tubo de borracha e fixe com fita adesiva.
- Encaixe a outra extremidade do tubo na parte superior da garrafa PET.
- Encaixe a seringa média na extremidade de outro tubo de borracha e fixe com fita adesiva.
- Conecte a outra extremidade do tubo na parte inferior da garrafa PET.
- Encaixe a seringa maior na extremidade de um terceiro tubo de borracha e fixe com fita adesiva.
- Conecte a outra extremidade do tubo na parte inferior da seringa média.
- Encha a seringa maior com água.
- Ao empurrar o êmbolo da seringa maior para baixo, a água é forçada a sair e deslocar o êmbolo da seringa média para cima. O mesmo ocorre entre a seringa média e a menor.
Resultados esperados:
- Ao empurrar o êmbolo da seringa maior para baixo, o braço hidráulico se moverá, demonstrando a aplicação da lei de Pascal.
Experimento: Determinando a densidade de sólidos
Objetivo: Determinar a densidade de diferentes sólidos.
Materiais:
- Sólidos de diferentes materiais (ex.: ferro, plástico, madeira, etc.)
- Balança de precisão
- Régua
- Recipiente com água
- Cronômetro
Procedimento:
- Pese o sólido na balança de precisão e anote a massa.
- Meça as dimensões do sólido (comprimento, largura e altura) com a régua.
- Coloque água suficiente no recipiente para cobrir completamente o sólido.
- Registre a temperatura da água.
- Coloque o sólido cuidadosamente na água e espere que ele fique completamente submerso e em repouso.
- Anote o volume de água deslocado pelo sólido.
- Calcule a densidade do sólido utilizando a fórmula: densidade = massa / volume.
Resultados esperados:
- A densidade dos sólidos deve variar dependendo do material do objeto.
Experimento: Medição da aceleração da gravidade com pêndulo simples
Objetivo: Determinar a aceleração da gravidade local utilizando um pêndulo simples.
Materiais:
- Fio de nylon
- Esfera de metal
- Régua
- Cronômetro
Procedimento:
- Corte um pedaço de fio de nylon com cerca de 1 metro de comprimento.
- Amarre a esfera de metal na extremidade do fio.
- Prenda a outra extremidade do fio em um ponto fixo, como uma bancada ou uma haste.
- Desloque a esfera para um ângulo pequeno, cerca de 5 graus, e solte-a.
- Cronometre o tempo que a esfera leva para fazer 10 oscilações completas.
- Repita o experimento duas ou três vezes para obter uma média dos tempos.
- Calcule a aceleração da gravidade utilizando a fórmula: g = 4π²L / T², onde L é o comprimento do fio e T é o período de oscilação.
Resultados esperados:
- A aceleração da gravidade deve estar próxima de 9,8 m/s².
Experimento: Medição da densidade de líquidos com densímetro
Objetivo: Medir a densidade de diferentes líquidos utilizando um densímetro.
Materiais:
- Densímetro
- Becher
- Água
- Álcool etílico
- Óleo vegetal
Procedimento:
- Encha um becher com água até a metade.
- Insira o densímetro no becher e observe o valor indicado na escala.
- Retire o densímetro e encha o becher com álcool etílico até a metade.
- Repita o processo de inserir o densímetro e observar o valor indicado na escala.
- Retire o densímetro novamente e encha o becher com óleo vegetal até a metade.
- Repita o processo de inserir o densímetro e observar o valor indicado na escala.
- Registre os valores de densidade para cada líquido.
Resultados esperados:
- A densidade da água deve ser próxima de 1 g/cm³.
- A densidade do álcool etílico deve ser menor do que a da água.
- A densidade do óleo vegetal deve ser maior do que a da água.
Experimento: Verificação das leis da reflexão da luz em um espelho plano
Objetivo: Verificar as leis da reflexão da luz em um espelho plano.
Materiais:
- Espelho plano
- Régua
- Bloco de madeira
- Fonte de luz (ex.: lanterna)
- Papel
Procedimento:
- Coloque o bloco de madeira em posição vertical e fixe o espelho plano em um dos lados do bloco, na posição horizontal.
- Posicione a fonte de luz de forma que o raio de luz incida perpendicularmente no espelho plano.
- Utilizando a régua, trace uma linha na folha de papel, perpendicular ao espelho plano.
- Coloque a folha de papel em frente ao espelho plano, de modo que a linha traçada fique paralela à superfície do espelho.
- Observe a reflexão da luz no espelho e verifique se o raio refletido segue as leis da reflexão da luz (o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão e o raio incidente, o raio refletido e a normal do espelho estão todos no mesmo plano).
- Repita o procedimento com outros ângulos de incidência e observe se as leis da reflexão são sempre seguidas.
Resultados esperados:
- Os raios refletidos devem seguir as leis da reflexão da luz em todos os ângulos testados.
Experimento: Ondas sonoras
Objetivo: Mostrar como as ondas sonoras se propagam no ar e como podem ser detectadas.
Materiais:
- Gerador de som (ex.: smartphone, computador, etc.)
- Alto-falante
- Funil de papel
- Balão
- Tesoura
- Fita adesiva
- Microfone
- Computador com software de análise de áudio
Procedimento:
- Corte a ponta do funil de papel e prenda-o na parte frontal do alto-falante com fita adesiva.
- Encha o balão e prenda o microfone em sua base.
- Ligue o gerador de som e reproduza um som na faixa de frequência de 1000 Hz a 5000 Hz.
- Segure o balão próximo à ponta do funil de papel e verifique se as ondas sonoras do som produzem uma vibração no balão.
- Grave o som emitido pelo alto-falante com o microfone e o software de análise de áudio.
- Analise a forma de onda e o espectro de frequência do som para ver as características da onda sonora.
Resultados esperados:
- O funil de papel amplifica as ondas sonoras, permitindo que o balão seja visto vibrando com o som.
- A forma de onda e o espectro de frequência do som gravado devem mostrar as características da onda sonora produzida pelo gerador.
Experimento: Determinação da velocidade da luz
Objetivo: Determinar a velocidade da luz usando métodos ópticos.
Materiais:
- Lente convergente
- Espelho plano
- Régua
- Cronômetro
- Papel branco
- Fonte de luz (ex: lanterna, laser, etc.)
Procedimento:
- Coloque a lente convergente em frente à fonte de luz e posicione o espelho plano em um ângulo de 45 graus em relação à lente.
- Coloque um pedaço de papel branco atrás do espelho, de forma que a luz que passa pela lente seja refletida pelo espelho e forme uma imagem no papel.
- Meça a distância entre a lente e o espelho, e anote essa medida.
- Posicione a lente em diferentes distâncias do espelho, de forma que a imagem da fonte de luz no papel mude de tamanho.
- Meça a distância entre a lente e o espelho para cada posição da lente, e anote essas medidas.
- Use as medidas obtidas para calcular a velocidade da luz usando a equação v = d/t, onde v é a velocidade da luz, d é a distância percorrida pela luz e t é o tempo que a luz leva para percorrer essa distância. O tempo pode ser calculado a partir da mudança de tamanho da imagem da fonte de luz no papel, usando a equação h'/h = d'/d, onde h' é a altura da imagem, h é a altura da fonte de luz, d' é a distância entre a lente e o espelho para a posição da lente em que a imagem foi medida, e d é a distância entre a lente e o espelho para a posição da lente em que a fonte de luz foi inicialmente posicionada.
Resultados esperados:
- A velocidade da luz obtida deve ser próxima do valor real.
3º Ano:
Experimento: Lei de Ohm em um circuito simples
Objetivo: Verificar a lei de Ohm em um circuito simples.
Materiais:
- Bateria de 9V
- Resistor de 1kΩ
- Multímetro
- Fios elétricos
- Protoboard
Procedimento:
- Conecte a bateria de 9V à protoboard.
- Conecte o resistor de 1kΩ em série com a bateria.
- Meça a tensão no resistor usando o multímetro e anote o resultado.
- Meça a corrente que passa pelo resistor usando o multímetro e anote o resultado.
- Repita o processo para diferentes valores de resistores, anotando os resultados em uma tabela.
- Calcule a resistência equivalente do circuito usando a lei de Ohm: R = V/I, onde R é a resistência, V é a tensão e I é a corrente.
Resultados esperados:
- A corrente que passa pelo resistor deve ser diretamente proporcional à tensão no resistor, conforme a lei de Ohm.
- A resistência equivalente do circuito pode ser calculada a partir da soma das resistências em série.
Experimento: Construção de um gerador eletrostático
Objetivo: Construir um gerador eletrostático e demonstrar sua capacidade de gerar cargas elétricas.
Materiais:
- Lã
- Balão
- Tesoura
- Fita adesiva
- Régua
- Papel alumínio
- Isolante (ex: plástico bolha)
Procedimento:
- Corte um pedaço de papel alumínio em um retângulo de aproximadamente 10cm x 15cm.
- Corte tiras finas na largura do papel alumínio sem cortá-lo completamente.
- Corte um pedaço de lã com o dobro do comprimento do papel alumínio.
- Coloque o papel alumínio sobre a lã e esfregue-a várias vezes em um mesmo sentido. Esse processo irá transferir elétrons do papel alumínio para a lã, deixando o papel carregado positivamente e a lã carregada negativamente.
- Encha o balão e amarre sua extremidade.
- Cole o papel alumínio carregado no balão usando fita adesiva.
- Esfregue o balão na lã para carregá-lo ainda mais.
- Aproxime o balão de um objeto metálico (ex.: uma tesoura) e observe como os elétrons do objeto são atraídos pelo balão.
Resultados esperados:
- O balão deve ser capaz de atrair objetos metálicos devido à carga elétrica gerada pelo gerador eletrostático.
Experimento: Lei de Ohm
Objetivo: Verificar a relação entre tensão, corrente e resistência elétrica em um circuito simples.
Materiais:
- Fonte de alimentação CC (5 V)
- Resistor (10 ohms)
- Multímetro (para medir tensão e corrente)
- Fios de ligação
Procedimento:
- Conecte o multímetro para medir a tensão na saída da fonte de alimentação.
- Conecte um dos terminais do resistor ao terminal positivo da fonte e o outro terminal do resistor ao terminal negativo da fonte.
- Conecte o multímetro em série com o resistor para medir a corrente que passa pelo circuito.
- Ligue a fonte de alimentação e anote os valores medidos pelo multímetro.
- Repita o experimento, alterando o valor do resistor e verifique como a corrente e a tensão variam.
Resultados esperados:
- A corrente elétrica que passa pelo circuito é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência elétrica do circuito, como descrito pela Lei de Ohm.
Experimento: Verificação da lei de Ohm
Objetivo: Verificar a relação entre a corrente elétrica, a tensão e a resistência em um circuito elétrico.
Materiais:
- Fonte de alimentação
- Resistor
- Multímetro
- Fios de conexão
Procedimento:
- Conecte a fonte de alimentação ao resistor.
- Conecte o multímetro em série com o resistor, para medir a corrente elétrica.
- Meça a tensão na extremidade do resistor usando o multímetro.
- Registre os valores de tensão e corrente elétrica.
- Varie a tensão da fonte de alimentação e meça novamente a corrente elétrica.
- Calcule a resistência do resistor usando a lei de Ohm (R = V/I).
- Compare os valores obtidos com a lei de Ohm.
Resultados esperados:
- A relação entre a corrente elétrica, a tensão e a resistência deve ser consistente com a lei de Ohm.
Experimento: Construindo um motor elétrico simples
Objetivo: Demonstrar o funcionamento básico de um motor elétrico.
Materiais:
- Bateria de 1,5V
- Fio de cobre esmaltado
- 2 clips de metal
- Prendedores de papel
- Imã pequeno
Procedimento:
- Enrole o fio de cobre esmaltado em volta do prego, formando várias voltas ao redor dele. Deixe um pedaço de fio sobrando em cada ponta.
- Desencape cerca de 1 cm do fio em cada ponta.
- Prenda um dos clips em uma das pontas do fio e o outro clip na outra ponta do fio.
- Prenda o imã na ponta do prego com fita adesiva.
- Prenda o prego em um prendedor de papel, deixando-o livre para girar.
- Conecte uma das pontas do fio a um dos terminais da bateria e a outra ponta a outro terminal da bateria, usando os clips.
Resultados esperados:
- Ao conectar as pontas do fio aos terminais da bateria, o motor deve começar a girar, movimentando o imã preso ao prego.
- A direção do movimento do motor pode ser invertida trocando as conexões dos fios nos terminais da bateria.
