Apostila experimentos ondas

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Apostila experimentos ondas

  1. 1. Experimento 1 Ondas na água Investigando perturbações na água Materiais: Uma forma redonda com 30cm de diâmetro Conta-gotas Água Pedacinhos de papel Roteiro: 1) Quando se houve falar em onda, o que se pensa? Instigar a participação dos alunos, sem preocupação em classificar as respostas como certas ou erradas. Neste momento a ideia é que eles resgatem momentos do cotidiano deles em que ouvem falar em ondas. 2) Provavelmente, dentre outras ideias trazidas pelos alunos, eles citarão as ondas do mar. Então, num segundo momento, concentrar as atenções nesse ponto. 3) Vocês já viram um objeto boiando no mar? Qual é o comportamento (movimento) dele? Os alunos provavelmente narrarão situações em que eles tenham observado o objeto balançar junto com as ondas. 4) O que provoca esse movimento dos objetos boiando? Instigar que os alunos levantem hipóteses para a causa desses movimentos. Há algo na onda que cause esse movimento? 5) Coloque a forma em uma superfície plana e horizontal e coloque água nela até atingir uma altura de aproximadamente 0,5cm. 6) Usando o conta-gotas deixe cair uma gota de água de uma altura de aproximadamente 20cm de altura no centro da forma. Observe o que ocorre na superfície da água. 7) Repita o procedimento se necessário, para que todos observem o fenômeno. 8) O que ocorre na superfície da água? Uma resposta esperada é que se forma uma perturbação que se propaga pela água. 9) Coloque alguns pedaços de papel de cerca de 0,5cm² na superfície da água. 10) Usando o conta-gotas deixe cair uma gota de água de uma altura de aproximadamente 20cm de altura no centro da forma. Cuidado para não pingar nos papéis. 11) Observe o que ocorre com os pedaços de papel. 12) O que acontece com os pedaços de papel que estão sobre a água? Espera-se que eles percebam que os papéis se movimentam quando a perturbação da água os atinge. 13) Os papéis se deslocam em que direção? Horizontal? Vertical? Espera-se que eles percebam que o movimento se dá apenas na vertical. 14) Como se propaga a perturbação provocada pela gota de água?
  2. 2. Do centro para as bordas. 15) E os pedaços de papel, também apresentam esse comportamento? Não, eles apenas sobem e descem, mas não se deslocam com a onda. 16) Quando queremos movimentar um objeto, como arrastar uma mesa, precisamos fornecer energia a ele. No caso desse experimento, de onde veio a energia necessária para movimentar os pequenos pedaços de papel? Espera-se que os alunos percebam que a energia deve vir da onda. Caso eles respondam que vem da gota, continue questionando para fazê-los perceber que a energia originalmente vem da gota, realmente, mas ela chega aos papeis através da onda. Se o aluno responder que é a água da gota que se espalha para transmitir a energia, solte um pequeno objeto, como um grão de feijão, no centro da forma e eles observarão o mesmo fenômeno. Ao final, é importante que os alunos percebam que a onda transportou a energia do centro para a borda da forma. Experimento 2 Vibrações no ar Investigando sons produzidos com uma régua Materiais: Réguas Livro pesado Roteiro: 1) Alguém consegue imaginar como se pode produzir som usando uma régua? Explorar as ideias dos alunos. 2) Coloque uma régua sobre a mesa deixando uma parte dela para fora da borda da mesa. Prenda a régua com um livro pesado sobre a mesa. 3) Bata na régua, observe sua vibração e escute o som produzido. 4) Como você explica o que está observando e o que está escutando. Estimular que o aluno perceba que a vibração da régua produz uma vibração no ar que nós percebemos como som. 5) O que vocês acham que deve acontecer se deixarmos uma parte maior da régua para fora da mesa? E se deixarmos uma parte menor? Explorar as respostas dos alunos. 6) Repetir o experimento deixando uma porção maior da régua para fora da mesa. 7) Observe a vibração da régua e o som produzido. 8) Houve alguma diferença no som produzido? Os alunos devem perceber que houve uma mudança na altura do som (ele ficou mais grave). 9) Repetir o experimento deixando uma porção menor da régua para fora da mesa. 10) Observe a vibração da régua e o som produzido.
  3. 3. 11) Houve alguma diferença no som produzido? Os alunos devem perceber que houve uma mudança na altura do som (ele ficou mais agudo). 12) Você conseguiu perceber alguma diferença na vibração da régua nos três casos anteriores? Verificar se os alunos perceberam alguma diferença na freqüência de vibração da régua nos três casos. Aqui a idéia é apenas explorar a percepção deles, pois na sequência vamos investigar melhor essa questão. 13) Agora use duas réguas. Deixe diferentes comprimentos para fora da mesa em cada uma. 14) Bata em uma e logo em seguida bata na outra. 15) Observe as vibrações e escute o som produzido por cada régua. 16) Você consegue estabelecer alguma relação entre o comprimento da régua que está para fora da mesa, a vibração que você enxerga e o som que escuta? Aqui o aluno deve perceber que quando o som é mais agudo a régua vibra com freqüência maior e quando o som é mais grave ela vibra com freqüência menor. Estabelecer o conceito de freqüência com eles através dos resultados. Experimento 3 Cordas em Vibração Investigando o papel do comprimento da corda na altura do som Materiais: Pedaço de madeira 4 Pedaços de fio de nylon 8 pregos Instruções: 1) Fixe 4 pregos lado a lado em uma extremidade do pedaço de madeira. 2) Fixe na outra extremidade da madeira os outros 4 pregos alinhados aos 4 já fixos da seguinte maneira: o primeiro à 15 cm; o segundo à 20 cm; o terceiro à 25 cm e o quarto à 30 cm. 3) Amarre os fios de nylon nos pregos de uma extremidade à outra da madeira, deixando-os esticados. 4) Puxe cada uma das cordas e observe o som produzido por cada uma. Experimento 4 Cordas em Vibração Investigando o papel da espessura da corda na altura do som
  4. 4. Materiais: Pedaço de madeira 4 Pedaços de fio de nylon de espessuras diferentes 8 pregos Instruções: 1) Fixe 4 pregos lado a lado em uma extremidade do pedaço de madeira. 2) Fixe na outra extremidade da madeira os outros 4 pregos alinhados aos 4 já fixos e distantes de 20 cm. 3) Amarre os fios de nylon nos pregos de uma extremidade à outra da madeira, deixando-os esticados. Prenda os fios em uma sequência, do mais grosso ao mais fino. 4) Puxe cada uma das cordas e observe o som produzido por cada uma. Experimento 5 Cordas em Vibração Investigando o papel da tensão na altura do som Materiais: Pedaço de madeira 1 pedaço de fio de nylon 2 pregos Instruções: 1) Fixe 1 prego em uma extremidade do pedaço de madeira. 2) Fixe na outra extremidade da madeira o outro prego alinhado ao já fixo e distante de 20 cm. 3) Amarre o fio de nylon em um dos pregos. 4) Estique o fio e enrole dando 2 voltas no outro prego da outra extremidade da madeira e segure para manter o fio esticado. 5) Puxe a corda e observe o som produzido por ela. 6) Desenrole o fio e puxe-o ainda mais, para que fique mais esticado agora do que da primeira vez, e enrole-o novamente ao prego, segurando-o para mantê-lo esticado e mais tensionado. 7) Puxe a corda novamente e observe o som produzido por ela. Experimento 6 Colunas de ar em Vibração Investigando o papel do comprimento de uma coluna de ar na altura do som Materiais: 5 tubos de ensaio iguais Estante para os tubos de ensaio Água
  5. 5. Instruções: 1) Coloque os tubos de ensaio na estante. 2) Coloque quantidades diferentes de água em cada tubo de modo que o espaço vazio em cada um deles seja diferente do outro. Deixe um dos tubos vazio. Organize os tubos em ordem decrescente de espaço vazio. 3) Assopre sobre a boca do tubo sem água. Ouça o som produzido. Se necessário assopre várias vezes mudando a posição dos lábios e a força do assopro até conseguir um som audível. 4) Repita o procedimento com cada um dos tubos e observe o som produzido por cada um. Experimento 7 A propagação do som nos sólidos Investigando quais propriedades do som são alteradas quando ele se propaga nos sólidos Materiais: 1ª parte: Haste metálica com aproximadamente 1m de comprimento (pode ser parte de antena de televisão ou de autorrádio) Régua de plástico Vareta de madeira Relógio de corda (daqueles que fazem tique-taque) 2ª parte: Duas colheres de sopa de metal 1m de barbante 3ª parte: Duas latinhas de molho pronto ou dois copos de plástico resistentes De 3 a 6m de barbante Vela Instruções: 1ª parte: 1) Segure o relógio com uma das mãos e, esticando o braço, afaste-o da sua orelha. Tente ouvir o barulho do relógio. 2) Segure a haste metálica com uma das mãos (utilizando somente dois dedos) e encoste uma de suas extremidades no corpo do relógio. Encoste a outra extremidade no lóbulo de sua orelha. 3) Repita o procedimento utilizando uma régua de plástico e a vareta de madeira como haste, sempre encostando uma extremidade em sua orelha e a outra no relógio. 2ª parte: 1) Amarre o cabo de uma colher no meio do barbante. Fonte: Pietrocola, Mauricio, et al. Física em Contextos: pessoal, social e histórico: energia, calor, imagem e som: volume 2. 1° edição. São Paulo: FTD, 2011.
  6. 6. 2) Enrole cada uma das pontas do barbante nos seus dedos indicadores. 3) Deixe a colher pendurada na sua frente e peça para que outra pessoa bata nela com a outra colher. 4) Ouça bem o som produzido. 5) Agora, incline-se um pouco para frente, tape seus ouvidos com a ponta dos dedos indicadores e deixe a colher pendurada na sua frente. 6) Peça que a pessoa bata novamente na colher. Ouça o som e compare com o que você ouviu da primeira vez. 3ª parte: 1) Faça um furo bem no centro do fundo das duas latinhas ou dos dois copos, cuidando para que seja mais ou menos da espessura do barbante, não o deixando muito largo. 2) Passe o barbante através do furo no fundo das latas ou copos, fazendo um nó grosso para prendê-lo. 3) Com o fio bem esticado, de um lado fale dentro da lata ou copo enquanto a outra pessoa do outro lado do fio deixa a lata na orelha e escuta. Não coloque a mão no barbante e nem o deixe frouxo. 4) Após isso, estique o fio e esfregue a vela ao longo de todo o barbante. 5) Repita o passo 3 e repare se houve alguma diferença no som ouvido. Experimento 8 A Física da audição Investigando o funcionamento da orelha e do tímpano Materiais: Papel sulfite Fita adesiva Tesoura de ponta arredondada Tigela redonda Elástico forte Panela metálica Filme plástico ou saco plástico Colher de pau Grãos de arroz cru Instruções: 1° parte: 1) Faça um cone com uma folha de papel e fita adesiva. 2) Recorte com uma tesoura as duas pontas do cone, de modo que ele não fique “pontudo” de nenhum dos dois lados. 3) Use esse cone para ouvir ruídos como o tique-taque de um relógio ou o som
  7. 7. de um rádio. 2° parte: 1) Cubra a boca da tigela com o plástico, deixando-o bem esticado, e prenda-o com o elástico. 2) Espalhe alguns grãos de arroz sobre o plástico. 3) Aproxime a panela do plástico, sem encostar nele ou na tigela. Bata com a colher de pau na panela. Experimento 9 A Física da fala Investigando o funcionamento das pregas vocais Materiais: Bexiga 1 canudo de refrigerante 1 elástico fino 1 elástico grosso 2 copos plásticos (rígidos) de tamanhos diferentes Instruções: 1° parte: 1) Encha uma bexiga. 2) Estique a boca da bexiga enquanto o ar escapa. 2° parte: 1) Envolva o copo com o elástico fino e com o elástico grosso lado a lado. 2) Usando o canudo, sopre suavemente em cima dos elásticos. 3) Repita o procedimento com o outro copo de tamanho diferente. Fonte: Canto, Eduardo Leite do. Ciências Naturais: aprendendo com o cotidiano. 3° edição. São Paulo: Moderna, 2009.

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