Este documento apresenta um módulo de ensino sobre as leis de Newton para alunos do ensino fundamental e médio. O módulo contém 7 aulas com atividades experimentais e discussões para ajudar os alunos a compreenderem conceitos como movimento, força, massa e inércia. As aulas abordam cada uma das três leis de Newton de forma interativa e relacionada ao cotidiano dos alunos.

1. MÓDULO DE ENSINO: AS LEIS DE NEWTON
Josenilda Assunção
Josilene Cerqueira
Joaquim Sousa Jr.
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas – UESC
Ilhéus – BA, 19 de jun 2009.
Tema: Movimento dos Corpos
Apresentação:
Este módulo de ensino visa oferecer uma proposta de aulas sobre as
três leis de Newton, que estejam pautadas em experiências, tirinhas e até
mesmo história da ciência, como forma de vencer os obstáculos
epistemológicos que estão envolvidos na compreensão dos conceitos.
As leis de Newton é o estudo das forças que atuam sobre um
objeto produzindo ou alterando o seu movimento ou mesmo
deformando-o. As leis de Newton também conhecidas como os três
princípios da dinâmica, de uma forma geral, agem na natureza dos corpos.
O homem utiliza esses princípios da dinâmica na indústria
automobilística, ao projetar aviões e qualquer tipo de transportes, como
também pára- quedas, elevadores na fabricação de calçados, etc.
É devido os princípios dinâmicos que hoje em dia evolução
tecnológica se ampara a fim de construir meios de transportes e de
máquinas, cada vez mais eficientes, para vencer distâncias e realizar
trabalho.

2. Introdução / Justificativa do tema:
Levando em consideração o fato de que o nosso dia a dia é marcado
por constantes movimentos bem como os de objetos, e que estamos
sujeitos a uma diversidade de forças causadas por esta interação é que os
problemas sobre o movimento e as forças continuam a interessar à
humanidade.
Sendo assim, é de suma importância que o aluno conheça o estudo
das leis de Newton que é uma área ampla de conhecimento, sendo
aplicada desde a estrutura do solado do seu tênis até a projeção de carros
luxuosos.
À medida que o professor passa a ensinar o tema “movimento dos
corpos”, busca dar explicações científicas para algumas curiosidades do
homem. O propósito da elaboração deste módulo é fazer com que o aluno
venha entender os fenômenos relacionados aos movimentos e forças nos
quais todos nós estamos submetidos, e que possam com facilidade
responder questionamentos feitos no seu cotidiano do tipo: Por que o
Código Nacional de Trânsito proíbe o transporte de pessoas na carroceria
aberta de caminhonetes e caminhões? Por que quando batemos numa
parede sentimos dores?
Objetivos Gerais:
A partir da realidade do aluno, estar lhe propiciando o
entendimento do movimento e das forças e seus efeitos. E com isso, o
mesmo terá mecanismos suficientes para entender e mesmo explicar
fenômenos envolvidos no meio em que vive.

3. Público Alvo:
Este curso está apropriado para alunos de 8ª série do Ensino
Fundamental e 1º ano do Ensino Médio.
Número de Aulas:
Serão realizadas 7 (sete) aulas.
Limite de público:
As turmas podem ter - já que é uma realidade das instituições
públicas de ensino do nosso país – de 25 a 35 alunos.
Conteúdo Físico:
Leis de Newton: dinâmica, movimento, forças de atrito, força peso,
atração gravitacional, velocidade, aceleração, inércia, resistência do ar.
Sendo que todos esses conteúdos serão discutidos de início seguindo cada
lei, mas vai depender muito também das colocações dos alunos.
Temática de Interesse:
Nosso cotidiano é marcado por puxões, empurrões, vai e vem, por
vários sobe e desce, enfim, por movimentos, e nem sempre nos damos
conta disso. Vale ressaltar que todos esses fenômenos e muitos outros
efeitos são resultados das interações de grandezas envolvidas nas leis de
Newton. Desde o ato simples e comum do levantar de nossas camas, até a
tão sonhada viajem para outro continente.
Mesmo com tantas possibilidades de se trabalhar as três leis do
movimento de forma dinâmica e envolvente, infelizmente esses
conteúdos ainda são abordados seguindo o tradicionalismo.

4. Aula 1
TEMA: O mais rápido que puder.
OBJETIVO:
• Definir conceito de movimento, velocidade e força.
• Estabelecer relação entre os conceitos físicos e os movimentos diários.
CONTEÚDO FÍSICO: Movimento, Velocidade e Força.
RECURSOS INSTRUCIONAIS: Carrinhos de fricção, cronômetros e trena
MOTIVAÇÃO: Fazer o carrinho percorrer maior distância em menor tempo.
ANEXOS: ANEXO I e ANEXO II
MOMENTOS:
• Fazer, brevemente, uma explanação sobre os objetivos da aula do dia;
• Fazer um comentário baseado no Texto I (Anexo I);
• Questionar: Quais são as grandezas físicas envolvidas na movimentação dos carrinhos?
• Trabalhar os conceitos físicos depois da realização da experiência, como estratégia de
valorizar um ensino por investigação;
• Apresentar a Experiência I (Anexo II);
• Discutir com os alunos o que foi observado. Como se fez? O que foi preciso para que o
carrinho percorresse maior distância num tempo menor?
• Expor as explicações científicas. E a partir daí anotar as conclusões.
Aula 2

5. TEMA: Descobrindo os segredos do movimento e repouso
OBJETIVO: Perceber que os corpos tendem a se manter em movimento retilíneo
uniforme ou em repouso desde que uma força externa não atue sobre eles.
CONTEÚDO FÍSICO: 1ª lei de Newton ou Lei na Inércia
RECURSOS INSTRUCIONAIS: 4 Carrinhos de madeira com um boneco, anteparo de
madeira, 8 garrafas idênticas de vidro, uma folha de papel resistente à água, ½ litros
de água tingidos com suco em pó.
MOTIVAÇÃO: Desafio de retirar o boneco, sem tocá-lo, de cima do carrinho, e retirar o
papel entre as duas bocas de garrafa sobrepostas, sem derrubá-las.
ANEXOS: Anexo III
DURÇÂO: Dois tempos de aula de 50 minutos cada
MOMENTOS:
1ª ATIVIDADE
• Dividir a turma em quatro grupos e apresentar os materiais do primeiro desafio (ver
anexo III);
• Propor o 1º desafio: Como retirar o boneco que está em cima carrinho? Para isso o
boneco não poderá ser tocado!
Discussão:
• Questioná-los como foi possível lançar o boneco;
• Indagar o porquê do resultado obtido;
• Mediar a discussão até que cheguem a conclusão que o boneco em movimento sobre
o carro, tendia a permanecer em movimento;
• Pedir exemplos do cotidiano onde é possível verificar a tendência dos corpos em
movimento a permanecerem em movimento;
• Retirar os materiais já utilizados
2ª ATIVIDADE
• Apresentá-los um novo conjunto de materiais, para um segundo desafio (ver Anexo III)
• Propor o segundo desafio:

6. a) Equilibrar uma das garrafas de cabeça pra baixo sobre a boca da outra garrafa.
Sendo que entre elas deve ter uma folha de papel e a primeira garrafa deve estar
preenchida com água até a metade. (ver Anexo III).
b) Como retirar a folha de papel entre as garrafas sem deixar a garrafa de cima
cair? Inverter as posições das garrafas, equilibrá-las e tentar novamente retirar a folha
de papel sem deixar nenhuma das garrafas cair.
Discussão:
• Questioná-los como foi possível resolver este problema.
• Indagar o porquê do resultado obtido por eles
• Mediar a discussão até que cheguem a conclusão de que o corpo em repouso tende a
permanecer em repouso, por isso a garrafa com água ou vazia não cai quando a folha
é puxada.
• Pedir exemplos do quotidiano onde é possível verificar essa conclusão.
• Enunciar a lei da inércia ou a primeira de Newton.

7. Aula 3
Tema: A Física divertida.
Objetivo:
• Entender conceitos físicos com histórias em quadrinhos ou tirinhas.
• Apontar a física nas tirinhas.
Conteúdo Físico: Inércia e os demais conceitos físicos trabalhados até o momento.
Recursos Instrucionais: Xerox das tirinhas em anexos
Motivação: Se divertir com a física nas histórias em quadrinhos.
Anexo: ANEXO IV
Momentos:
• Expor claramente o objetivo da aula;
• Encorajar os alunos na descoberta dos conceitos;
• Se necessário, fazer uma breve revisada dos conceitos;
• Antes de eles terem o contato com as tirinhas, perguntar se eles têm idéia do que seja
estudar física desta maneira;
• É importante anotar as respostas dos alunos.
• O professor não deverá fazer nenhum comentário durante as leituras.
• Após a leitura os alunos deverão expor suas conclusões.
• Com isso, o professor finaliza os assuntos da primeira lei de Newton se sentindo à
vontade para fazer algumas considerações.
• Interessante será se for feita uma atividade avaliativa só de conceitos físicos referentes
ao assunto, usando palavras cruzadas.

8. Aula 4
TEMA: Com toda a força!
OBJETIVO: Perceber a relação de proporcionalidade ente força resultante, aceleração
e massa.
CONTEÚDO FÍSICO: 2ª lei de Newton
RECURSOS INSTRUCIONAIS: Tijolos, mesa.
MOTIVAÇÃO: Fazer o experimento e a partir dele compreender o assunto
MOMENTOS:
Separar a turma em grupos de 4 pessoas. Cada grupo terá 4 tijolos sobre a mesa.
1ª ATIVIDADE:
• Pedir que observem a aceleração de um bloco quando este é empurrado, com o
máximo de força, com: o dedo mindinho, dois dedos quaisquer, uma mão, duas
mãos. Um aluno deve se posicionar no final da mesa para não deixar o bloco cair no
chão.
• Questioná-los: Qual a relação entre a força resultante aplicada e aceleração?(escrever
no quadro a conclusão chegada pelos grupos em termos de proporcionalidade).
2ª ATIVIDADE
• Agora, solicitar, que analisem a intensidade da força aplicada pela mão de um dos
integrantes do grupo para fazer mover: um tijolo, dois tijolos empilhados, três tijolos
empilhados e quatro tijolos empilhados.
• Questioná-los: Qual a relação entre a força resultante e a massa? (escrever no quadro
à conclusão dos grupos.)
• Seguindo o mesmo procedimento do início dessa atividade, pedir que analisem a
relação entre massa e aceleração dos corpos. Escrever no quadro a relação
encontrada pelos grupos.
DISCUSSÂO:
• Fazê-los analisar as três situações e desafiá-los a encontrar uma relação entre essas
três grandezas.
• Enunciar a 2ª lei de Newton
Aula 5
TEMA: Aplicando as leis de Newton

9. OBJETIVO: Construir um dinamômetro e usá-lo para medir forças, observar que a força
é proporcional a massa e que a força peso e a massa são grandezas diferentes.
CONTEÚDO FÍSICO: 2ª lei de Newton.
RECURSOS INSTRUCIONAIS: pesos de balanças de 0,2 kg, 0,25 kg e 0,5kg, rolha, arame,
mola, pedaço de madeira, cano, papel quadriculado, 2 parafusos, seringa e saco
plástico.
MOTIVAÇÃO: Construir um aparelho para mensurar forças de forma simplificada.
ANEXOS: Anexo V
MOMENTOS:
• Dividir a turma em cinco grupos e cada grupo construirá seu dinamômetro (ver anexo
X).
• Calibrar o dinamômetro numa escala medida em Newton (1 newton = 102 ml de água).
• Medir o peso dos “pesos” de balança.
• Questionar a diferença entre o peso e a massa.
• Definir peso de um corpo e dizer que a aceleração gravitacional é constante nas
proximidades da superfície e fazê-los observar que quanto maior a massa, maior o
peso de um corpo.
• Sendo a massa e o peso conhecidos, calcular por meio de F=m.a, a aceleração da
gravidade.

10. Aula 6
TEMA: Para toda Ação existe uma Reação!
OBJETIVO: Compreender que para toda ação de uma força existe uma reação de
mesma intensidade e sentidos opostos.
CONTEÚDO FÍSICO: 3ª lei de Newton (Ação e Reação)
RECURSOS INSTRUCIONAIS: 2 pares de patins
MOTIVAÇÃO: Aprender o conceito físico com diversão
MOMENTOS:
• Arrumar a sala em círculo, deixar que dois alunos, de mesma massa aproximadamente,
usando patins fiquem em pé no centro do circulo, voltados um para o outro;
• Questioná-los: Inicialmente temos uma situação em que dois corpos estão em
repouso, mas, o que aconteceria com cada um deles se o aluno A empurrasse o aluno
B?
• Deixar que levantem hipóteses, analisem as idéias dos colegas e eliminem variáveis;
• Pedir que o aluno A empurre o aluno B;
• Confrontar o movimento percebido para ambos os corpos com as hipóteses iniciais dos
alunos;
• Pedir que identifiquem as forças que atuam nos corpos, compare os sentidos e
intensidade de cada uma;
• Questionar o porquê do movimento percebido nos corpos.
• Mediar a discussão até que percebam que as forças envolvidas tem mesma
intensidade, sentidos opostos e atuam em corpos distintos.
• Questioná-los a respeito do papel dos patins no experimento e o que aconteceria se os
colegas estivessem sem esses aparelhos. (com o atrito é difícil perceber a ação e
reação)
• Pedir exemplos do cotidiano onde é possível verificar esse “par de forças”
• Enunciar a 3ª lei de Newton e dar mais exemplos.
Aula 7

11. TEMA: Por que a Reação não anula a Ação?
OBJETIVO: Compreender o porquê da reação não anular a ação.
CONTEÚDO FÍSICO: 3ª lei de Newton (Ação e Reação)
RECURSOS INSTRUCIONAIS: Desenho (Anexo VII)
MOTIVAÇÃO: Visualizar numa situação simples e quotidiana a 3ª de Newton
ANEXO: ANEXO VII
MOMENTOS:
• Dividir a sala em grupos com 4 alunos;
• Pedir para eles observarem o que está na ilustração (Anexo VII) e discutirem para
tentar solucionar o problema;
• Depois de eles discutirem pedir que sejam explicitadas as conclusões que
chegaram;
• O professor deverá mediar o debate até que a Terceira Lei de Newton seja
corretamente compreendida. É importante que o professor não diga a solução e
sim que vá direcionando as idéias até a turma chegar à conclusão.
ANEXO I:

12. Texto 1: Texto baseado no livro de Ciências, 8ª série, Projeto Araribá.
Um dos conceitos de suma importância no seu dia a dia que o homem
aprendeu, desde os tempos em que vivia como caçador, foi o de velocidade. Quando
sua sobrevivência dependia exclusivamente das caçadas, era fundamental analisar
detalhadamente a distância a que a presa se encontrava, quanto tempo sua arma
demoraria a atingir a presa e, por fim, com que velocidade deveria alcançá-la.
O interessante é que, o que levou o homem à evolução tecnológica foi
justamente o problema sobre o movimento e as forças. A necessidade de se fazer mais
coisas em menos tempo o fez construir meios de transportes cada vez mais eficientes,
cuja finalidade é percorrer distâncias em menor tempo, máquinas e equipamentos
para realizarem trabalhos mais rapidamente.
ANEXO II

13. Experimento I:
Material:
• Carrinhos de fricção.
• Cronômetros.
• Trena.
Procedimento:
• Fricciona o carrinho no piso da sala de aula e observar o percurso, percebendo
e anotando o tempo e as distâncias percorridas.
ANEXO III
Fotos da montagem experimental

14. Ilustração 1
Ilustração 2
Ilustração 3
ANEXO IV

15. Fonte: http://www.cbpf.br/~caruso/tirinhas/index.htm

16. Anexo V

17. Como montar um dinamômetro.
Materiais: rolha, arame, mola, pedaço de madeira, cano, papel quadriculado e 2
parafusos.
PASSOS:
1. Enrosque um parafuso tipo gancho em cada lado da madeira.
2. Cole o papel quadriculado na madeira.
3. Enrosque um parafuso tipo gancho em cada superfície plana da rolha.
4. Una a rolha à madeira com uma mola por meio dos parafusos.
5. Coloque o conjunto dentro do cano.
Veja:
Fonte: GREF – IF USP, Leituras de física – Mecânica, 1998
Como calibrar:
Usando um pequeno saquinho de plástico fino e uma seringa, podemos calibrar o
dinamômetro colocando no saquinho 102 ml de água com a seringa, e depois pesamos
a água e marcamos no papel quadriculado o equivalente a 1N.
ANEXO VI

18. Fonte: http://www.if.usp.br/gref/mec/mec2.pdf
Referências:

19. [1] Hewitt, Paul G., Física Conceitual Trad. Trieste Freire Ricci e Maria Helena Gravina.
– 9.ed. – Porto Alegre: Bookman, 2002
[2] http://www.if.usp.br/gref/mecanica.htm
[3] http://www.cbpf.br/~caruso/tirinhas/index.htm