segunda-feira, 11 de fevereiro de 2013

Espectro Eletromagnético


        Você já ouviu falar que a cor branca é a mistura de todas as cores?

           
                                      


Como você acha que ocorre o arco íris?
Um arco íris é simplesmente a luz branca (onda eletromagnética) propagada pelo sol, que, ao passar por um meio como a água da chuva, sofre difração, e se divide em todas as outras cores existentes, pois cada uma possui um índice de refração diferente, ou seja, desviam-se em ângulos diferentes ao passar da água para o ar.

Foi assim que Isaac Newton descobriu que a cor branca poderia se dividir em todas as outras cores. Para isso, ele usou um prisma de vidro, colocou-o em posição estratégica para que a luz do sol incidisse diretamente em sua superfície, e observou a difração. Em seguida, ele colocou outro prisma de vidro na frente do primeiro, e observou o que acontecia. Pense no vídeo que você acabou de ver (Disco de Newton), o que você acha que Newton viu acontecer com a luz após ela passar no segundo prisma?      

Sim, o que aconteceu foi que as cores, que antes se encontravam separadas, agora se uniam novamente, formando um feixe de luz branca. Assim, conclui-se que a luz branca possui diversas frequências que podem ser separadas em cores diferentes, e vice-versa.




                                                                                         

                                                                                               Gráfico ilustrando a frequência de diversas ondas que estão presentes em nosso dia a dia, como ondas de rádio, ondas que nos permitem conversar com pessoas que estão à quilômetros de distância através do celular, ondas que são utilizadas nos exames de Raio X, e as ondas de luz que conseguimos enxergar.



  • Fontes:

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod06/m_s06.html#exp04

sábado, 9 de fevereiro de 2013

Ondas Sonoras

Você já parou pra pensar em como funciona a nossa fala?

         É passagem do ar dos pulmões pela laringe, o que faz com que as cordas vocais existentes nela, vibrem e produzam o som da nossa fala. Então, esse som passa pela nossa boca e se espalha pela vibração de moléculas que transportam sua energia. Essa transmissão ocorre através do ar, das paredes, ou de qualquer objeto que esteja ao redor, isso, porque o som é uma onda mecânica, que como já vimos, necessita de matéria para se propagar. Mesmo que estejamos longe de nosso ouvinte, ou fora de seu campo de visão, é possível que ele escute o que dizemos dependendo da altura com que emitimos o som, pois esse, ao passar por nossa boca, se espalha por todo o ambiente (matéria).
Muitos ambientes como teatros, cinemas, anfiteatros, e etc, são construídos propriamente para que a propagação do som ocorra da maneira mais proveitosa e eficiente possível, para que mesmo que a fonte sonora esteja longe do ouvinte, o som chegue mais intensamente ao mesmo.



E durante uma tempestade? Você percebe que sempre vemos primeiro a luz emitida pelo raio, do que o som dos trovões? Isso acontece porque a luz viaja muito mais rápido que o som.





         Existem também, sons que nós, seres humanos, podemos ouvir/emitir e diversos animais não podem, e vice-versa. O que ocorre devido às diferentes frequências dos diversos sons e dos aparelhos auditivos e fonadores de cada animal.

        Aqui estão duas tabelas mostrando a frequência de sons que vários animais conseguem ouvir (saiba que o ser humano tem a capacidade de ouvir sons compreendidos de 20 à 20.000 Hertz).


Frequências sonoras ouvido pelo Homem e alguns animais
O ouvido humano ouve frequências compreendidas entre os 20 Hz (frequência mais grave) e os 20000 Hz (frequência mais aguda).Utilizando como referência a audição humana, chamamos infrasons aos sons de frequência inferior a 20 Hz. Apesar do homem não os poder ouvir, há animais (toupeira e elefante, por exemplo) que são capazes de os captar, conseguindo ouvir as ondas dos tremores de terra (poucos Hz). Da mesma forma, designamos ultrasons aos sons inaudíveis por terem frequência superior a 20000 Hz. Um cão ou um gato ouvem até aos 40000 Hz e um morcego até aos 160000 Hz.



  • Fontes:
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/oitava_serie/Ondas5.php
http://www.prof2000.pt/users/mrsd/8ano/Audicao.htm
http://www.cochlea.org/popups/po/gp/campo-auditivo.html

As Ondas Eletromagnéticas do Microondas

           Pra quem não conhece, este é o programa "Mundo de Beakman", que foi ao ar no Brasil de 1994 a 2002, e apresenta de forma divertida diversos conceitos e curiosidades interessantes sobre o mundo da ciência. Neste episódio, ele fala um pouco sobre o funcionamento de Ondas Eletromagnéticas, com enfoque em microondas. Assista os primeiros 8 minutos do vídeo, e descubra como funcionam as ondas eletromagnéticas do seu microondas!

Reflexão e Refração


REFLEXÃO

      Quando uma onda encontra um obstáculo, sua propagação continua, porém, no sentido oposto. Sua velocidade, comprimento de onda e frequência continuam os mesmos.
O eco é um exemplo de onda sonora refletida. Para ouvirmos o eco, devemos estar à, no mínimo, 17 metros de distância do objeto que ocasionará a reflexão. E para que possamos perceber esse efeito, é preciso que o som recebido chegue até nós com uma diferença de, pelo menos, 0,1 segundo após o termos emitido.


REFRAÇÃO

Em contrapartida, uma onda que atravessa uma superfície de separação entre dois meios de características diferentes (consistência, densidade, etc), sofre mudanças em sua velocidade, seu ângulo de propagação e seu comprimento de onda. Mas sua frequência continuará a mesma.
  Quando ela passa de um meio menos denso para um meio mais denso, sua velocidade diminui, como, por exemplo, quando a luz do sol atravessa do ar para a água. Também podemos perceber este efeito quando colocamos um lápis em um copo d'água e olhando, ele parece "quebrado". Já de um meio mais denso para um meio menos denso, sua velocidade aumenta. Se os meios possuírem a mesma densidade, a velocidade não sofrerá mudanças.



  • Fontes:

http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/reflexao-refracao-difracao-das-ondas.htm
http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/reflexao-uma-onda.htm
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/mecanica-ondulatoria/refracao-de-ondas.php
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22269

Dica...

Um vídeo básico e didático para que os conceitos de onda fiquem mais claros para você:



Ondas periódicas

    Os componentes de uma onda são: VALE, CRISTA E NÓ.


        
      
Ondas Periódicas são caracterizadas por apresentarem oscilações de mesmo formato, que se repetem em intervalos de tempo iguais.
  • Amplitude: É a "altura" da onda, delimitada pela Crista e pelo seu eixo médio. Representa a intensidade com que ela se propaga.
  • Comprimento de onda: Distância entre dois Vales, ou duas Cristas. (Usualmente representado por    "$\lambda$")
  • Período: É o intervalo de tempo para que ocorra uma oscilação completa, ou seja, o tempo para que se tenha um comprimento de onda. (Usualmente representado por "T")
  • Frequência: Consiste em quantas vezes um comprimento de onda se repete em determinado intervalo de tempo. (Usualmente representado por "f" e sua unidade é denominada hertz - ciclos por segundo)

  • Velocidade: É o intervalo de tempo em que determinada distância é percorrida. No caso de uma onda, é a relação do comprimento de onda com o tempo que se leva para que ela complete todas as suas oscilações. Ou seja:   V= $\lambda$ x f

                               




  • Fontes:

quinta-feira, 7 de fevereiro de 2013

Conceitos básicos (parte 2)


Quanto à direção de sua propagação, podemos classifica-las como:
Transversais: São aquelas em que suas oscilações ocorrem perpendicularmente à sua direção.

          Como funcionam as ondas Transversais:


Longitudinais: São aquelas em que as oscilações ocorrem na mesma direção de sua propagação.
O som é um exemplo de onda longitudinal.

       Como funcionam as ondas Longitudinais:


Quanto à sua dimensão, podem ser:
Unidimensionais: só ocorrem em uma direção.
- Bidimensionais: ocorrem em duas direções.
 Tridimensionais: ocorrem em todas as direções (fig. 01).

                        
(fig. 01)



Conceitos básicos (parte 1)


O que é uma onda?
No estudo da física, uma onda pode ser considerada um impulso que se propaga deformando o meio físico. Elas carregam energia, porém nunca transportam matéria.

Podem ser classificadas quanto à sua natureza, a direção de sua propagação e dimensão.

Quanto à natureza existem:
Ondas Mecânicas: Essas só podem se propagar por algum meio MATERIAL. Exemplos: O som que é produzido na fala, ondas em uma corda, e na superfície da água. Por este motivo, elas não podem se propagar no vácuo, como o espaço sideral. Assim, filmes de ação famosos, como Guerra nas Estrelas, estariam equivocados ao mostrar intensos barulhos ocorrendo no espaço.

Ondas Eletromagnéticas: Ao contrário das mecânicas, NÃO NECESSITAM DE MATÉRIA para se propagarem, isso porque o transporte de energia, neste caso, é feito através dos campos elétrico e magnético. A própria luz é um exemplo de onda eletromagnética, assim como raios ultravioletas vindos do sol e o infravermelho, usado em lasers.

(Laser, um exemplo de onda eletromagnética)




  • Fontes:

http://www.brasilescola.com/curiosidades/erros-em-filmes-de-ficcao.htm
http://www.brasilescola.com/fisica/ondas.htm
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao.php

Você sabia que vários tipos de ondas estão presentes em nossa vida diariamente?

Inúmeras utilidades de nosso dia a dia, como o rádio que você escuta, a internet wi-fi que se tornou uma importante ferramenta para a geração atual,
a luz que te faz enxergar os objetos à sua volta, qualquer som que escutamos, o aparelho de microondas, utilizam ondas para se propagarem. Deste modo, o estudo das ondas é muito relevante para a sociedade.

Três grandes cientistas realizaram os primeiros estudos sobre Ondas Eletromagnéticas (não precisam de um meio material para se propagarem), foram eles: Michael Faraday (fig. 01), James C. Maxwell (fig. 03) e Heinrich R. Hertz (fig. 03). Faraday descobriu a indução da eletricidade e deu base para futuros experimentos importantes que viriam comprovar a existência de Ondas Eletromagnéticas. Um fato muito curioso é que Faraday sofria de lapsos de esquecimento, assim, ele repetia experimentos que havia acabado de realizar com sucesso. Maxwell realizou experimentos sobre o eletromagnetismo, e Hertz descobriu muitas caracteísticas gerais de ondas eletromagnéticas, e ainda, como controlar sua frequência.

Com isso, veremos, a seguir, os conceitos mais importantes que permeiam o estudos das Ondas.

(fig. 01)
(fig. 02)

(fig. 03)

segunda-feira, 4 de fevereiro de 2013

Metodologia de Ensino

        Em um primeiro momento, apresentaremos a Metodologia de Ensino aplicada na aula que será dada com base no material deste blog:

 

Metodologia de ensino utilizada em uma aula de física
para o ensino fundamental

- Tema trabalhado: Ondas

O grupo responsável por esta metodologia é composto por:
• Mariane Schmidt da Silva
• Thais Lopes Hepal

          Atualmente, a metodologia de ensino usada pela grande maioria dos professores tem deixado muito a desejar. Diversos motivos podem ser desencadeadores deste fato, como proposto por Bonadiman (2005). Entre estes motivos estão: a desvalorização do profissional, as condições precárias disponíveis em salas de aula, o distanciamento entre professor e aluno, o enfoque da física exageradamente relacionada à atemática, e, como diz Rosa (2005), o enfoque demasiado em exercícios voltados para o vestibular, que, no caso do ensino fundamental, é apenas em dar base para este aprendizado técnico. Este conjunto de fatores é a grande causa do desinteresse no educando.
          O que deveria envolver uma forma de instigar o interesse pelo conhecimento, ensinar os alunos à pensar por si próprios, e a desenvolver suas próprias características culturais e sociais, vem seguindo uma lógica totalmente oposta. Isso limita a prática de ensino ao formalismo, onde o único objetivo é afogar o aluno em um grande mar de conteúdos previamente programados, que vão, somente, tornar estas crianças de ensino fundamental objetos para o mercado de trabalho, que possuam um pensamento técnico, que sejam alienadas, e logo, pouco críticas.
         Quanto ao ensino-aprendizagem da própria Física também existem diversos problemas. A metodologia de tal disciplina tende a seguir a lógica tradicional, o que repele o aluno logo nos primeiros contatos com a mesma. Segundo Xavier (2005), há uma preconcepção de que seu conteúdo seria de difícil aprendizagem. Isso geralmente ocorre por causa dos próprios professores, os quais não são motivados à
despertar a curiosidade de seus alunos, o que poderia ser feito por meio de experimentos ou até mesmo apenas relacionando a disciplina com a realidade cotidiana do ser humano, já que a física é uma ciência experimental, de grande importância tecnológica e que pode ser aplicada em diversas situações envolvendo a própria natureza.
         Para o devido aproveitamento do conteúdo de qualquer disciplina ministrada ao estudante, é necessário atrair o interesse do mesmo. O distanciamento professoraluno, principalmente, se tratando do ensino fundamental, acaba por trazer prejuízos no entendimento da matéria por estes estudantes. Isso acontece já que não há liberdade o suficiente para que o mesmo ultrapasse os limites da sala de aula
aplicando o conteúdo dado ao seu dia a dia. É importante não descartar ou desconstruir qualquer tipo de conhecimento acumulado que o aluno traga para a sala de aula, pois isso pode ajudá-lo a reconhecer o conteúdo programado e oferecido pelo professor e despertar seu interesse quanto à ele.
         Levando em consideração tais informações, pretendemos utilizar métodos educacionais que visem atrair o aluno para que seu interesse no conteúdo reflita, não só no sucesso do aprendizado da disciplina com aplicação voltada para fins de aprovação acadêmica, como também para que ele saiba como é utilizado este conteúdo na prática. Além disso, o próprio comportamento de quem ministrará a aula
em sala, terá como objetivo a aproximação “professor-aluno”, a integração dos estudantes entre si, incentivá-los a pensarem sobre o conteúdo de forma prática e estimulá-los a questionar e argumentar quando acharem necessário. Buscamos desta forma, “romper” a comum passividade do educando em sala de aula.
     
         Para o cumprimento de nossos objetivos nesta aula, adotaremos o esquema
seguinte:
- Almejamos em um primeiro momento, instigar a curiosidade do aluno quanto
ao conteúdo que será ministrado, fazendo experimentos simples (como ondas em uma
corda) e trazendo ao pensamento do aluno, através de imagens ou de perguntas sobre
o cotidiano, como este tema pode ser reconhecido no ambiente em que vivemos.

- Para ilustrar melhor a matéria dada, uma apresentação de slides, contendo
imagens representativas e um resumo sucinto organizado em tópicos, será utilizada.

- Empregaremos o quadro negro, o qual poderá tornar possível expressar
melhor alguns pontos da matéria.

- A matéria que apresentaremos em nossa aula consistirá, principalmente, da
parte conceitual relacionada à: Onde a presença de ondas é evidenciada (tanto
tecnologicamente, quanto na natureza), sua definição, classificações e partes (nó,
vale, crista, etc).Este conteúdo deve dar a base que o discente do ensino fundamental
deve receber para ingressar no ensino médio.

- Dois experimentos serão realizados em frente à classe durante a aula. Um
deles, muito simples, ilustrará como as ondas se comportam em uma corda. O outro
demonstrará como é a trajetória de uma onda, além de dar uma ideia sobre como a
Reflexão funciona (apesar de este tema não ser abordado teoricamente na aula,
julgamos que seja de grande importância a ilustração do fenômeno, já que isso poderá
facilitar a compreensão do aluno sobre o tema mais tarde).

Espera-se, assim, que o estudante saia da aula com o conteúdo explicado em
mente, sabendo relacioná-lo ao seu dia a dia.

- Referências Bibliográficas:
➢ XAVIER, J. C. Ensino de Física: presente e futuro. Atas do XV Simpósio
Nacional Ensino de Física, 2005.
➢ ROSA, W.C., Revista Electrónica de Enseñanza de lãs Ciências vol.4, Nº1,
2005.
➢ BONADIMAN, H., A aprendizagem é uma conquista pessoal do aluno. O
aluno como mediador, oferece condições favoráveis e necessárias para está
caminhada. UNIJUÌ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio
Grande do Sul, 2005.
➢ http://dmd2.webfactional.com/media/anais/ENSINO-DA-FISICA.pdf
- Acessado em 18/01/2013
➢ http://www.scientiaplena.org.br/sp_v4_044401.pdf
- Acessado em 18/01/2013
➢ http://www.profala.com/arteducesp174.htm
- Acessado em 03/01/2013

Introdução - Intenções do blog


Esta página foi criada com o objetivo de oferecer um espaço para a publicação do material didático de apoio de Física para alunos do 7º ano do Ensino Fundamental, este material deverá ser base para a aula que será ministrada depois. O tema trabalhado é Ondas e veremos os conceitos relacionados à elas e suas aplicações no cotidiano.