SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM
DENSIDADE DOS MATERIAS SÓLIDOS E LÍQUIDOS
Conteúdo e tema: densidade, massa, volume
e cálculos.
Competências e habilidades: Medir volumes de sólidos
e determinar as densidades de substâncias; Reconhecer a natureza corpuscular da
matéria, propondo explicações para o comportamento dos materiais, com base em
modelos explicativos; Associar os resultados de interações entre os materiais
ao comportamento das partículas que os constituem; Identificar evidências
diretas e indiretas da ocorrência de densidade em textos e ilustrações;
Relacionar as observações feitas experimentalmente com os resultados esperados;
levantamento de hipótese.
Estratégias de ensino: sondagem inicial;
observação e manipulação de objetos; realização de experimentos; leitura e
interpretação de textos e imagens; vídeo.
Recursos: esferas coloridas de
(preta) , plástico (amarela) e chumbo (branca); três provetas graduadas; 2
beckers; água; olé; balança de precisão;
xerox de textos; kit multimídia.
Avaliação: deve-se considerar a
participação efetiva dos alunos na atividade experimental e suas conclusões ao
término da atividade.
Sondagem:
1. Por que a
água não se mistura com o óleo?
2. Por que o
gelo boia?
Justificativa:
“Currículo
é a expressão do que existe na cultura científica, artística e humanista
transposto para uma situação de aprendizagem e ensino”
Currículo
Oficial do Estado de São Paulo; pg. 11; 1ª Ed; 2011.
“As
relações linguísticas, longe de ser uniformes, marcam o poder simbólico
acumulado
por seus protagonistas.”
“O domínio do código não é suficiente para garantir a
comunicação; algumas situações de fala ou escrita podem, inclusive,
produzir o total silêncio daquele que se sente pouco à vontade no ato
interlocutivo.”
Currículo Oficial do Estado de São Paulo; pg. 14 e
15; 1ª Ed; 2011.
Currículo
é a articulação de cultura e conhecimento e, portanto, se faz necessário
diversificar, informatizar e globalizar a metodologia, reafirmando a prática da
leitura e escrita.
Sondagem:
1. Por que a
água não se mistura com o óleo?
2. Por que o
gelo boia?
Por que o mar Morto tem esse nome?
por Artur Louback Lopes
Porque o excesso de sal nas suas águas torna a
vida praticamente impossível por ali. Com exceção da bactéria Haloarcula marismortui, que consegue
filtrar os sais e sobreviver nesse cemitério marítimo, todos os organismos que
chegam ao mar Morto morrem rapidamente. Outra característica curiosa é que
ninguém consegue afundar nas suas águas, graças novamente à alta concentração
salina, que o torna muito mais denso do que o corpo humano. Os oceanos têm uma
média de 35 gramas de sal por litro de água, enquanto o mar Morto tem quase 300
gramas. Isso se deve basicamente a sua localização - na divisa entre Israel e
Jordânia. A região é quente e seca, o que acelera a evaporação e impede a
reposição da água pela chuva - em um ano chove tanto quanto um dia chuvoso em
São Paulo. Além disso, o mar Morto é o local mais baixo do planeta: alguns
pontos ficam a mais de 400 metros abaixo do nível dos oceanos. Isso significa
que grande parte das partículas que se soltam dos terrenos a sua volta escoa em
sua direção. Para piorar, o rio Jordão, que ajuda a alimentá-lo, foi desviado
em várias partes para irrigar plantações. Ou seja, com o perdão do trocadilho,
o mar Morto está morrendo. O diretor do Instituto Geológico Israelense, Amos
Bein, garante que ele não corre risco de secar completamente, mas, por via das
dúvidas, já está em fase de planejamento o "Canal da Paz", um
aqueduto de mais de 80 quilômetros que puxaria água do mar Vermelho para salvar
esse "defunto".
1. Você
saberia dizer por que nada afunda no mar morto?
2. Por que
nada vive nesse mar?
Problematização:
Observação
e manipulação de objetos
Observação:
Três esferas
: isopor (preta) , plástico (amarela) e chumbo (branca)
1.
Visualizando as esferas, qual você acha que é a mais “pesada”?
Manipulação:
Manipule as
esferas e responda:
2. Qual das
três esferas afundará?
3. Qual esfera
irá boiar?
4. Por que
uma das bolinhas fica no fundo, a outra na superfície da água e a outra não
fica nem no fundo e nem na superfície da água?
Observação e manipulação de líquidos
1
becker com 100ml de água
1
bécker com 100ml de óleo
Observe os
líquidos
1. Os
líquidos estão com o mesmo volume (quantidade)?
2. Qual você
acha que é mais “pesado”?
Manipulação
dos líquidos
3. Os
líquidos irão se misturar?
Observação
da mistura dos líquidos
4. Por que
os líquidos não se misturam?
Conflito:
Criando
um Mar Morto na sala de aula
Faça Você MesmoUm mar só seu. Crie
um mini-mar Morto dentro de um copo e entenda por que ele faz tudo boiar
a). Para testar o efeito do mar Morto,
mergulhe um ovo cozido em um copo com 3/4 de água. Ele afundará na hora
b). Em seguida, vá colocando porções de
sal de cozinha, mexendo sempre, para dissolver o sal até saturar a solução.
Quando a água ficar mais densa que o ovo, ele boiará
O que
aconteceu com a água após adicionar sal?
Tem alguma
relação com o ovo que flutuou?
Sistematização:
Experimento:
comparando a densidade dos sólidos
Densidade é
definida como a quantidade de massa em uma unidade de volume de uma determinada
substância. Segundo o Sistema Internacional de Unidades, a densidade de sólidos
e líquidos é expressa em quilograma por metro cúbico - Kg/m3. No
entanto, é mais comumente expressa em unidades de gramas por centímetro cúbico
(g/cm3) ou gramas por mililitro (g/ml).
A densidade
absoluta é uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma
densidade própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias.
Para
caracterizarmos uma substância por meio de sua densidade, realizamos o cálculo
abaixo:
 |
Veja alguns exemplos de substâncias e
suas densidades:
Substâncias
|
Densidades
|
Água
|
0,997 g/cm3
|
Chumbo
|
11,3 g/cm3
|
Alumínio
|
2,70 g/cm3
|
Álcool etílico
|
0,789 g/cm3
|
Leite integral
|
1,03 g/cm3
|
É possível
determinar o volume de um sólido se este apresentar forma geométrica definida:
é só medir suas dimensões e multiplicar. Mas se um sólido não apresenta formas
definidas e sim irregulares, como proceder?
Material:
* Proveta graduada;
* Água;
Material:
* Proveta graduada;
* Água;
* Balança de precisão
* Esferas: plástico, madeira, chumbo e vidro.
* Esferas: plástico, madeira, chumbo e vidro.
Procedimento:
1. Utilizando a balança de precisão, obtenha a massa de cada esferas;
2. Coloque água no recipiente graduado (proveta) até
um determinado volume;
3. Mergulhe o sólido de formato irregular na proveta e verifique o novo volume de água;
4. O volume desse sólido será a diferença entre o volume final e o volume inicial;
3. Mergulhe o sólido de formato irregular na proveta e verifique o novo volume de água;
4. O volume desse sólido será a diferença entre o volume final e o volume inicial;
5. A partir daí é possível determinar a densidade do
sólido utilizando a expressão conhecida para cálculos de densidade:
Resultados
Sólido
|
Massa (g)
|
Volume inicial
(cm3)
|
Volume final
(cm3)
|
Volume do sólido
(cm3)
|
Densidade (g/cm3)
|
Avaliação:
1. (OSEC-SP) Densidade é
uma propriedade definida pela relação:
a) massa/pressão;
b) massa/volume;
c) massa/temperatura;
d) pressão/temperatura;
2. Se
compararmos 1kg de chumbo e 1 kg de algodão, apesar de as massas serem iguais,
podemos afirmar que o volume ocupado pelos dois materiais é o mesmo? E quanto à
densidade, será a mesma? Justifique sua resposta.
3. Se
você escolher alguns materiais do ambiente, como uma laranja, uma moeda, uma
rolha, entre outros, e colocá-los em um recipiente contendo água, vai notar que
alguns afundarão e outros flutuarão na água. Isto ocorre em virtude de uma
característica própria de cada material: a densidade. O que é densidade e do
que depende a densidade de um corpo?
VOCÊ SABIA ?
Arquimedes foi um grande
matemático e físico. Detentor de um enorme conhecimento, destacou-se por
inúmeras invenções, como a descoberta do número π (pi) que surge da relação
entre o comprimento de uma circunferência e o seu diâmetro, e a formulação de
um princípio batizado com o seu nome, O Princípio de Arquimedes. A teoria
proposta por Arquimedes relata que, "Todo corpo mergulhado num
fluido em repouso sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima,
cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo."
Com base nesse conhecimento, Arquimedes desvendou um mistério sobre a coroa do rei de Siracusa. Diz a história que Herão, rei de Siracusa, contratou um artesão para fabricar sua coroa com ouro maciço. Ao ser contratado, o rei ofereceu uma bela quantia em dinheiro e forneceu o ouro a ser utilizado na coroa. Após alguns dias, o artesão entregou ao rei, a sua tão desejada coroa. Herão recebeu a coroa, mas desconfiou se o artesão teria usado todo o ouro que recebera. Para ter certeza, pediu que utilizassem uma balança no intuito de registrar a massa da coroa. Feito o procedimento, verificou-se que a massa da coroa era igual àquela do ouro fornecido pelo rei.
A confirmação da igualdade das massas não convenceu o rei, que ainda desconfiava do artesão em relação à mistura de prata com o ouro. Diante do impasse e sem conhecimento adequado para desvendar o mistério, Herão contratou Arquimedes e incumbiu-lhe de descobrir a verdade sobre o fato. Arquimedes dedicou-se exclusivamente ao pedido do rei, mas não conseguia estabelecer uma forma de verificar a ocorrência ou não da fraude.
Certo dia, quando se preparava para o banho, encheu a banheira de água e, ao adentrá-la verificou que certa quantidade de água transbordava. Em virtude dessa observação, ele concluiu que teria como verificar a dúvida do rei. Empolgado com a possível descoberta, saiu correndo pelas ruas em direção ao palácio real, gritando: Eureka! Eureka!, que em grego significa “descobri”.
Com base nesse conhecimento, Arquimedes desvendou um mistério sobre a coroa do rei de Siracusa. Diz a história que Herão, rei de Siracusa, contratou um artesão para fabricar sua coroa com ouro maciço. Ao ser contratado, o rei ofereceu uma bela quantia em dinheiro e forneceu o ouro a ser utilizado na coroa. Após alguns dias, o artesão entregou ao rei, a sua tão desejada coroa. Herão recebeu a coroa, mas desconfiou se o artesão teria usado todo o ouro que recebera. Para ter certeza, pediu que utilizassem uma balança no intuito de registrar a massa da coroa. Feito o procedimento, verificou-se que a massa da coroa era igual àquela do ouro fornecido pelo rei.
A confirmação da igualdade das massas não convenceu o rei, que ainda desconfiava do artesão em relação à mistura de prata com o ouro. Diante do impasse e sem conhecimento adequado para desvendar o mistério, Herão contratou Arquimedes e incumbiu-lhe de descobrir a verdade sobre o fato. Arquimedes dedicou-se exclusivamente ao pedido do rei, mas não conseguia estabelecer uma forma de verificar a ocorrência ou não da fraude.
Certo dia, quando se preparava para o banho, encheu a banheira de água e, ao adentrá-la verificou que certa quantidade de água transbordava. Em virtude dessa observação, ele concluiu que teria como verificar a dúvida do rei. Empolgado com a possível descoberta, saiu correndo pelas ruas em direção ao palácio real, gritando: Eureka! Eureka!, que em grego significa “descobri”.
Mergulhou a coroa no balde e verificou a quantidade de água que transbordava. Com a mesma quantidade de água no balde, mergulhou uma barra de ouro com a mesma massa da coroa e posteriormente, também mergulhou uma barra de prata com a mesma massa. Ao final do procedimento, verificou que a coroa ao ser mergulhada, transbordou mais água que o ouro e menos água que a prata. Dessa forma, Arquimedes concluiu que a coroa fora fabricada com a mistura entre ouro e prata.
Esse transbordamento maior de água na imersão da prata, identifica que a densidade da prata é menor que a do ouro. Portanto, se a densidade do ouro é maior, ele possui menor volume em relação à prata, ocupando menos espaço no balde com água. No caso da coroa, verificou-se que a densidade ficou entre a do ouro e a da prata, confirmando a mistura em sua composição.
VOCÊ APRENDEU
Com base no seu conhecimento adquirido sobre densidade,
sublinhe no texto a parte da descoberta de Arquimedes sobre densidade.
Recuperação:
Não havendo assimilação do conteúdo e conceito
pelo aluno os procedimentos serão revistos e replanejados.
O conteúdo será retomado de forma a garantir o
avanço cognitivo, sem perder de vista a espiralidade do Currículo Oficial do
Estado de São Paulo, o qual oportuniza e aprofunda este conceito em séries/anos
anteriores e posteriores. Mas, para tanto, uma nova metodologia será empregada,
tais comoo uso de tecnologias áudio visual, práticas individuais, atividades de
campo com apoio de leituras didáticas e paradidáticas, tirinhas, relatórios
entre outras.
Profº Celso Oshiro
Profº Cláudio Venâncio
Profª Daniela Espi
Profº Edson França
Profº João Orival
Profª Maria Cristina Costa
