Situação de Aprendizagem - Afunda ou não Afunda?

Eixo temático: Ciência e Tecnologia.

Subtema: Constituição, Interações e transformações dos materiais.

Público-alvo: 9 Ano – 1 Bimestre.

Competências e Habilidades: medir volumes de sólidos e determinar as densidades de substâncias e misturas. GII – Realizar.

Problematização: Experimento – Afunda ou não Afunda?

Materiais: Recipiente transparente graduado, água, materiais diversos.

Desenvolvimento: Os alunos serão dispostos em equipes e à medida que os objetos forem selecionados para serem colocados na água, as equipes opinam se o objeto afunda ou não afunda.

Mediação: O professor questiona durante o experimento:

Por que um objeto afunda e outro não afunda? Nesse momento os alunos formulam suas hipóteses.

O que vocês observam com o nível da água no recipiente à medida que cada objeto é colocado na água.

Quando colocamos dois objetos de mesmo tamanho, os dois  obrigatoriamente se comportam da mesma forma?

Quando colocamos o mesmo objeto com tamanhos diferentes, eles se comportam da mesma maneira?

Contextualização

Leitura de texto- “Arquimedes e a densidade”

Arquimedes e a densidade

Segundo Vitrúvio, o rei Hieron II teria decidido, no momento da sua ascensão ao trono de Siracusa, comemorar o evento depositando em um templo uma coroa de ouro puro consagrada aos deuses. Fez então um contrato com um ourives e lhe entregou uma quantidade precisa de ouro. Na data prevista, o ourives levou ao rei uma coroa soberbamente cinzelada, cujo peso correspondia exatamente ao peso do ouro que lhe fora dado.

Pouco tempo depois, vieram insinuar ao rei que o ourives roubara uma parte do ouro, substituindo-a, na coroa, por um peso equivalente em prata. O rei Hieron, furioso, mas não sabendo como descobrir a verdade, pediu a  Arquimedes que lhe fornecesse a prova da culpa ou da inocência do homem.

Preocupado com o assunto, Arquimedes dirigiu-se para as termas. Então, notou que quanto mais afundava o corpo na banheira, mais água derramava para fora. Quando o seu corpo estava totalmente imerso, uma quantidade determinada de água tinha sido derramada.

Impressionado com esse fenômeno, de aparência banal, descobriu a solução para o problema de Hieron. Saiu do banho, precipitando-se para casa completamente nu – pelo menos assim disse Vitrúvio – e gritando Eureca! Eureca! – “Achei! Achei!”. A água derramada correspondia ao peso em volume de água do seu corpo imerso: a sua quantidade era, pois, inversamente proporcional à densidade do seu corpo.

Para resolver o dilema de Hieron, bastava então estudar o comportamento do ouro e da prata na água. Se uma coroa de ouro puro imersa em um recipiente deslocava uma quantidade de água diferente de uma coroa de prata com a mesma massa, imersa nas mesmas condições, é que o ouro e a prata tinham massas específicas diferentes e, logo, densidades diferentes; uma coroa feita de uma liga de ouro e prata teria então a sua densidade própria, diferente da densidade das duas outras coroas. Para verificar isso, bastava medir a quantidade de água que cada massa deslocava, e, se houvesse divergência, uma fraude eventual poderia ser desmascarada.

Arquimedes mandou então fabricar duas coroas do mesmo peso que a coroa do ourives: uma de ouro puro, a outra de prata pura (dessa vez, vigiando o trabalho para evitar qualquer trapaça). Em seguida, encheu um vaso com água até a borda e mergulhou a coroa de ouro puro e depois a de prata pura. A cada vez, mediu a quantidade de água derramada, usando um sesteiro, e viu que o ouro deslocava menos água do que a prata (de fato, o valor moderno da densidade do ouro é de 19,42 g/cm3 a da prata é de 10,54 g/cm3).

Enfim, mergulhou a coroa do ourives e descobriu que ela deslocava uma quantidade de água intermediária entre a quantidade de água deslocada pela coroa de ouro puro e pela de prata pura. Assim, obteve a prova de que a coroa fora feita de uma liga de ouro e prata.

Extraído de: RIVAL, M. Os grandes experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1997. p. 13-14.

Após a leitura do texto, responda as questões a seguir.

•          Como saber se um objeto é de ouro ou de algum outro metal que foi submetido a um banho de ouro?

•          Vocês confirmam ou  não as hipóteses iniciais sobre os objetos  que afundam ou não afundam na água?

Busca de dados de forma diversificada

                Pesquisa

•          O Iceberg é água na forma sólida. Ele flutua ou afunda? Justifique com o que vocês estudaram e pesquisaram até o momento.

Aprendizagem significativa e evolução conceitual

Você já ouviu falar do Mar Morto?

Com os conhecimentos adquiridos  até o momento, explique o que observa na imagem.

Sistematização do conhecimento

Aplicação do conhecimento em situações novas

Qual o mecanismo que faz com que os submarinos não afundem?

Avaliação

Participação efetiva do aluno na atividade experimental e durante todo o processo;

Conclusões dos grupos ao término  das atividades propostas;

Utilização  do conceito desenvolvido  em outras situações cotidianas.