BricQ Motion Essential

Levantador de Peso

Explore o movimento de um levantador de peso que está treinando na academia. Como a vantagem mecânica pode ajudá-lo a levantar mais peso?

30-45 min.
Avançado
3º ao 5º ano
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Preparar

  • Revise o material online dos alunos. Use um projetor para compartilhar esse material com seus alunos durante a aula. Considere pré-construir o modelo de Levantador de Peso durante a aula para ajudar os alunos que estiverem com dificuldade na construção.
  • Certifique-se de ter abordado os conceitos relevantes (ou seja, gravidade, ampliação e redução de velocidade) em uma aula anterior.
  • Leve em consideração as capacidades e os conhecimentos prévios de todos os seus alunos. Diferencie a aula para torná-la acessível a todos. Consulte a seção Diferenciação abaixo para sugestões.

Envolver

(Toda a classe, 5 minutos)

  • Assista ao vídeo do aluno aqui ou acesse-o através do material online dos alunos.
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  • Promova uma rápida discussão sobre quais forças os alunos viram em ação enquanto assistiam aos diferentes tipos de levantamento de peso no vídeo.
  • Faça perguntas, como:
    • Que forças ajudam um levantador de peso a levantar pesos? (Os músculos puxam para mover nossos corpos, e empurram ou puxam para levantar e baixar os pesos.)
    • Que força faz os pesos voltarem para baixo? (Gravidade)
    • O que é uma polia e o que é um bloco de polias? Como elas podem ajudar no treino de um levantador de peso? (As polias são rodas por onde um cabo ou uma corda rolam. Um bloco de polias é um sistema de duas ou mais polias com uma corda ou cabo enlaçado entre elas que pode obter uma vantagem mecânica ao puxar uma carga.)
  • Diga aos alunos que eles vão construir um modelo de levantador de peso e depois vão experimentar explorar forças equilibradas e não equilibradas.

Explorar

(Pequenos Grupos, 25 Minutos)

  • Peça que os alunos trabalhem em pares para construir o modelo de Levantador de Peso. Diga-lhes para se revezarem: um parceiro procura os blocos enquanto o outro constrói, trocando de papéis depois de cada etapa ter sido concluída.
  • As etapas de construção 21–29 podem ser desafiadoras para os alunos. Nessas etapas, eles vão começar a incorporar mais elementos LEGO Technic nas suas construções e a demonstrar suas habilidades de observação para direcionar a corda corretamente. Use o modelo de referência que você pré-construiu para ajudar os alunos a identificarem por conta própria erros de construção.
  • Você pode encontrar ajuda para construir na seção Dicas abaixo.

Experimento 1:

  • Peça que os alunos testem o modelo usando a posição de polia 1 das instruções de construção para levantar a barra.
  • Diga para registrarem suas observações em suas Planilhas do Aluno. (Este modelo não tem vantagem mecânica porque não gera um aumento ou redução de esforço ou velocidade necessários. Apenas altera o sentido do movimento.)
    • O modelo não é "forte o suficiente" nesta configuração para levantar a barra com todos os 4 pesos (rodas) incluídos. Somente pode levantá-la com menos rodas.
  • Peça aos alunos que tirem uma roda da barra de cada vez, repetindo o experimento com menos rodas e depois registrem o que acontece.

Explicar

(Toda a classe, 10 minutos)

  • Reúna seus alunos para compartilhar o que eles aprenderam.
  • Pergunte: A força atuante no levantador de peso estava equilibrada ou não equilibrada? (A força estava equilibrada, porque o modelo não se moveu até ter sido puxado/empurrado para cima e para baixo manualmente.)

Experimento 2:

  • Mostre aos alunos como mudar o modelo para a polia na posição 2.
  • Peça que testem o modelo nesta posição e registrem suas observações em suas Planilhas do Aluno.

Elaborar

(Toda a classe, 5 minutos)

  • Reúna seus alunos para rever e discutir seus experimentos.
    • Faça perguntas, como:
  • O que você notou sobre o movimento do levantador de peso quando mudou a posição da corda? (Foi mais fácil mover o peso, ele se moveu por si só e não foi tão alto.)
  • O que faz o levantador de peso elevar os pesos? (O peso [ou seja, a força da gravidade] puxa para baixo pelos blocos de peso, e as polias convertem esse movimento para baixo em uma puxada para cima.)
  • Por que a posição 2 da polia tem um resultado diferente da posição 1 da polia? (A posição 2 dá ao modelo uma vantagem mecânica de 2 para1. Isso significa que o modelo reduz pela metade o esforço necessário para levantar a carga, mas também reduz pela metade a altura na qual a carga é levantada. Você precisaria puxar o dobro do comprimento da corda para levantar a carga na mesma altura que a posição 1 da polia.)
    • Dê tempo para os alunos desmontarem seus modelos, arrumarem as peças de volta nas bandejas e limparem suas estações de trabalho.

Avaliar

(Continuamente durante toda a aula)

  • Faça perguntas “por que” e “como” durante a aula para fazer seus alunos pensarem sobre os conceitos com os quais estão trabalhando.
  • Faça perguntas orientadoras para incentivá-los a “pensarem em voz alta” e explicarem seus processos de raciocínio nas decisões de resolução de problemas que tomaram durante a construção dos seus modelos.

Lista de Observações

  • Meça a proficiência de seus alunos pedindo para descreverem as forças equilibradas e não equilibradas que estão em ação no modelo.
  • Crie uma escala que corresponda às suas necessidades. Por exemplo:
    1. Precisa de ajuda adicional
    2. Pode trabalhar de forma independente
    3. Pode ensinar os outros

Autoavaliação

  • Faça com que cada aluno escolha a peça que ele/ela acha que melhor representa seu desempenho.
    • Verde: Acho que consigo descrever as forças equilibradas e não equilibradas.
    • Azul: Sei que consigo descrever as forças equilibradas e não equilibradas.
    • Roxo: Consigo descrever as forças equilibradas e não equilibradas e posso também ajudar um colega a entender.

** Avaliação por Pares **

  • Em suas equipes, faça com que os alunos discutam suas experiências trabalhando juntos.
  • Incentive-os a usar expressões como:
    • Eu gostei quando você....
    • Eu gostaria de saber mais sobre como você...
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Dicas

Dicas de modelo

  • As polias podem ser configuradas desta forma:
    • Posição 1
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  • Posição 2
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Diferenciação

Simplifique esta aula:

  • Faça com que seus alunos experimentem antes o modelo sem os "pesos", empurrando para baixo o eixo amarelo com uma mão e apoiando a outra em cima dos blocos de peso
  • Peça para descreverem o que veem e sentem enquanto empurram para baixo o eixo amarelo

Aumente a dificuldade:

  • Faça com que os alunos usem blocos ou outras rodas no conjunto para adicionar um peso extra à barra e aos pesos traseiros, e depois desafiem uns aos outros para reequilibrar o modelo
  • Peça aos alunos que usem os blocos no conjunto para adicionar personalidade aos seus modelos

Extensões

(Observação: Isso exigirá tempo adicional.)
Para incorporar o desenvolvimento de habilidades matemáticas, configure o modelo de Levantador de Peso usando a posição 1 da polia com o módulo de peso levantado o mais alto possível. O modelo permanecerá equilibrado. Peça que os alunos calculem quantas rodas eles precisariam tirar para permitir que o levantador de peso suba e o peso caia (ou seja, força não equilibrada).

Estes são os pesos para cada parte do modelo de Levantador de Peso:

  • Peso do módulo 121 g
  • Levantador de peso 40 g
  • Rodas 23 g (cada)

O alinhamento das polias e a força de atrito nas polias vão ter um leve efeito sobre os pesos, de modo que o peso de cada lado vai variar.

BNCC EF03MA20

Suporte ao Professor

Os alunos vão:

  • Experimentar e medir os efeitos de forças equilibradas e desequilibradas em um objeto
  • Explorar a vantagem mecânica de um sistema de bloco de polias
  • Conjunto LEGO® Education BricQ Motion Essential (um para cada dois alunos)

BNCC
EF35LP20
Expor trabalhos ou pesquisas escolares, em sala de aula, com apoio de recursos multissemióticos (imagens, diagrama, tabelas etc.), orientando-se por roteiro escrito, planejando o tempo de fala e adequando a linguagem à situação comunicativa.

BNCC
EF03MA19
Estimar, medir e comparar comprimentos, utilizando unidades de medida não padronizadas e padronizadas mais usuais (metro, centímetro e milímetro) e diversos instrumentos de medida.

BNCC
EF03MA20
Estimar e medir capacidade e massa, utilizando unidades de medida não padronizadas e padronizadas mais usuais (litro, mililitro, quilograma, grama e miligrama), reconhecendo-as em leitura de rótulos e embalagens, entre outros.

BNCC
EF03MA09
Associar o quociente de uma divisão com resto zero de um número natural por 2, 3, 4, 5 e 10 às ideias de metade, terça, quarta, quinta e décima partes.

BNCC
EF03MA28
Realizar pesquisa envolvendo variáveis categóricas em um universo de até 50 elementos, organizar os dados coletados utilizando listas, tabelas simples ou de dupla entrada e representá-los em gráficos de colunas simples, com e sem uso de tecnologias digitais.

Material do aluno

Planilha do Aluno

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