Deslizando para baixo por uma inclinação

1. Preparar

• Leia todo o material do aplicativo EV3 Classroom.
• Colete algumas informações sobre tipos de atrito em geral e atrito estático em particular.
• Para cada equipe, prepare vários objetos de teste com atrito estático variável, como uma viga LEGO^® Technic, uma borracha e um pequeno pedaço de papel.

2. Envolver (5 Min.)

• Utilize as ideias da seção Iniciar uma Discussão abaixo para envolver seus alunos em uma discussão relacionada a esta aula.
• Divida sua classe em pares.

3. Explorar (20 min.)

• Faça com que cada par de alunos construa sua plataforma inclinada.
• Dê a eles algum tempo para fazer uma execução de teste para garantir que o modelo seja construído corretamente e funcione conforme esperado.

4. Explicar (10 min.)

• Faça com que cada equipe realize o experimento pelo menos três vezes para cada objeto e registre seus resultados.
• Certifique-se de que eles podem criar suas próprias tabelas de testes.

5. Elaborar (10 min.)

• Faça com que seus alunos organizem os objetos que eles testaram de acordo com suas propriedades estruturais.
• Peça que cada time resuma os resultados de seus experimentos.
• Não se esqueça de deixar algum tempo para limpeza.

6. Avaliar

• Dê um retorno quanto ao desempenho de cada aluno.
• Você pode usar as rubricas de avaliação fornecidas para simplificar o processo.

O atrito é um fenômeno do dia a dia. Se você esfregar suas mãos uma na outra vigorosamente, você pode sentir o calor resultante. Forças de atrito podem ser deliberadamente aproveitadas, por exemplo, no projeto de solas de sapatos para evitar quedas em superfícies escorregadias. A ideia por trás de patins de gelo é manter o atrito no mínimo para que eles deslizem sobre o gelo. A superfície para acender na caixa de fósforo é projetada para que um fósforo aqueça ao ponto de ignição quando raspado contra ela.

Inicie uma discussão sobre atrito fazendo perguntas relevantes:

• A que o termo atrito diz respeito?
• Você é familiarizado com algum dispositivo técnico que aproveite as propriedades do atrito?
• Em que situações o atrito é desejável? Quando não é desejável?
• Como o atrito pode ser reduzido?

Instruções de construção

• Plataforma inclinada

Usando o sensor giroscópio
O sensor giroscópio deve estar completamente estático quando estiver sendo conectado ao bloco EV3 e durante a inicialização do bloco EV3. Se o ângulo do sensor giroscópio mudar enquanto a rampa ainda estiver parada, desconecte o sensor e conecte novamente.

Usando o modelo
Posicione o modelo em uma superfície sólida e nivelada. Se a superfície não estiver nivelada, os ângulos e o coeficiente de fricção associado estarão incorretos. Execute o programa e espere até que o sensor de toque seja mostrado na tela. Isso recoloca a rampa na posição inicial para que o programa possa determinar os ângulos corretos e os coeficientes de atrito. Posicione o objeto a ser estudado no centro da rampa, na extremidade. Pressione o sensor de toque na Porta 1 para iniciar o teste de execução. A rampa vai erguer-se lentamente. Pressione o sensor de toque novamente assim que o objeto começar a deslizar. Isso vai parar o teste de execução. O ângulo e o coeficiente de atrito associado serão mostrados na tela.

Executando o experimento
Enquanto seus alunos estiverem executando seus experimentos, lembre-os do seguinte:

• O ângulo da rampa, bem como o coeficiente de atrito, serão mostrados na tela.
• Registre o número do experimento, o ângulo e o coeficiente de atrito em uma tabela de teste. Certifique-se de deixar espaço suficiente para outras observações
• Realize o experimento pelo menos três vezes e use os valores médios para garantir os resultados mais confiáveis.

Programa

Simplifique esta aula:

• Trabalhando com seus alunos para organizar os objetos de teste de acordo com suas propriedades estruturais

Leve essa aula a outro patamar:

• Explorando diagramas de componentes de força, forças normais e como funções trigonométricas são usadas ao analisar fenômenos em planos inclinados
• Desafiando seus alunos a criarem maneiras de melhorar a precisão de seus experimentos.

Lista de verificação de observação do professor
Crie uma escala que corresponda com suas necessidades, por exemplo:

1. Concluído parcialmente
2. Concluído completamente
3. Objetivos excedidos

Use os seguintes critérios de sucesso para avaliar o progresso dos seus alunos

• Os alunos usaram as propriedades estruturais dos objetos de teste para ajudar a organizar suas observações.
• Os alunos identificaram como as propriedades estruturais (por exemplo forma, composição, características da superfície) afetaram ou não afetaram o funcionamento de seus modelos experimentais
• Os alunos avaliaram o equipamento e os procedimentos usando em seus experimentos e identificaram forças e fraquezas.

Autoavaliação
Faça com que cada aluno escolha o nível que ele sente que melhor representa seu desempenho

• Bronze: Realizei os experimentos, mas não usei as propriedades estruturais dos objetos de teste para ajudar a organizar minhas observações
• Prata: Com alguma ajuda, usei as propriedades estruturais dos objetos de teste para ajudar a organizar minhas observações
• Ouro: Eu usei três ou mais propriedades estruturais dos objetos de teste para ajudar a organizar minhas observações
• Platina: Eu usei três ou mais propriedades estruturais dos objetos de teste para ajudar a organizar minhas observações. Eu também propus uma hipótese sobre os objetos que testei para explicar minhas observações.

Para integrar o desenvolvimento de habilidades da Área de Linguagens, faça com que seus alunos:

• Criem um breve relatório focando nos resultados dos seus experimentos e como eles podem ser usados em aplicações do mundo real
• Criem uma apresentação explicando os resultados dos seus experimentos e o que eles aprenderam

Observação: Isto tornará a aula mais longa.

Pode ser que os alunos que gostaram dessa aula fiquem interessados em explorar esses caminhos de carreira:

• Produção e engenharia (Tecnologia de Máquina)
• Ciência, tecnologia, engenharia e matemática (Ciência e Matemática)