A Física nos esportes: Impulso

Estrutura Curricular

Modalidade / Nível de Ensino	Componente Curricular	Tema
Ensino Médio	Física	Movimento, variações e conservações

Dados da Aula

O que o aluno poderá aprender com esta aula

- Relacionar impulso e quantidade de movimento.
- Determinar e avaliar fatores que determinem o valor da força aplicada.
- Verificar que o impulso é igual ao produto da força pelo intervalo de tempo.
- Analisar graficamente a definição de impulso.

Duração das atividades

2 aulas de 50 minutos

Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Massa, Velocidade, Operações vetoriais e quantidade de movimento.

Estratégias e recursos da aula

Olá, Professor!

Você poderá iniciar esta aula dialogando com alunos para verificar quais conceitos eles já possuem  sobre Impulso.
Apresento a seguir, minhas percepções e questionamentos que podem ser feitos com os alunos sobre o tema que poderão ser utilizadas em sua aula. Vamos lá!

Momento 01 - Sala de Aula

O que lhe vem a mente quando falamos de impulso?

Esta foi uma das perguntas que meu professor no ensino médio fez quando iniciamos a estudar este assunto, e sabe o que respondi em silêncio, para mim mesma?
Impulso é o movimento que faço quando empurro minha irmã menor no balanço na praça. E sabe que eu estava certa?

O impulso é uma grandeza física e como tal representa uma quantidade, no caso que sito como exemplo, uma quantidade de força que devo aplicar para que algo  (balance) se movimente ou fique em repouso.

Vamos analisar um outro caso?

 
Imagem disponível em: http://deforafc.com/wp-content/uploads/brasil.jpg

 

O impulso é o que acontece quando, por exemplo, um jogador chuta bola. Analisemos com mais detalhes:

Vai ser aplicada uma força, que chamaremos de, F, em um pequeno intervalo de tempo, que chamaremos de t. Esta força F direciona a bola para o local  que o jogador desejar.

Obs. Quando falo em pequeno intervalo de tempo é pequeno mesmo, em torno de centésimos de segundos, consegue imaginar isso?

Bem, continuando:

O impulso desta força é o produto da força, F pelo intervalo de tempo, t.

Como o impulso determina a direção e o sentido, através da força aplicada na bola, chamamos o impulso de grandeza vetorial. Que pode ser representada das seguintes formas:

  a)  I = Ft                                       b)   I = F . Dt onde, Dt=(t₂ - t₁)                         c)

Vamos pensar mais e tentar responder algumas questões sobre o que já vimos até aqui:

Se eu aplicar uma força maior na hora de chutar a bola, será que o impulso também aumenta?

E se a força for aplicada por um período de tempo maior, o que será que ocorre com o impulso?

Leve os alunos a discussão e peça para que apresentem explicações que justifiquem suas respostas.

O que não podemos esquecer é que toda grandeza tem uma unidade de medida e para cálculo do Impulso temos que considerar:

No Sistema Internacional:
I → Impulso => Newton x segundo (N.s)
F → Força constante => Newton (N)
Δt → Intervalo de tempo => segundo (s)

Será que a força sempre tem influência sobre o impulso?
Vejamos:

Você já jogou vôlei? Quando vamos“cortar” transferimos algo para a bola que não é a força, sabia? O que transferimos se chama quantidade de movimento, que tem relação com a massa e a velocidade.

Então no jogo de vôlei o que conta é a velocidade aplicada no braço, pois é o movimento do braço que é transferido a bola.

Para determinarmos a Quantidade de Movimento também temos uma forma de representação que é:

Q = m. v

No Sistema Internacional:

Q → Quantidade de Movimento => quilograma x metro por segundo (kg.m/s)
m → massa => quilograma (kg)
v → velocidade => metro por segundo (m/s)

Após a discussão com os alunos sobre o tema, apresente situações problema que os levem a compreender mais sobre o Impulso. Pesquise problemas que sejam semelhantes às situações aqui apresentadas, para que posteriormente os alunos possam escolher outras situações com outros exemplos na atividade de Catarse.

Momento 02 - Laboratório de Informática (Duplas)

Agora vamos realizar atividades no laboratório de informática, se nunca trabalhou com os alunos no laboratório, oriente-os antes de se encaminharem para este espaço, explique quais os objetivos da atividade que realizarão em tal espaço e estabeleça regras para o uso, bem como, os critérios que serão utilizados para avaliação das atividades realizadas no laboratório, previamente. Se possível estabeleça os critérios para realização de toda a aula com os alunos, já desde o início, independente de ser ou não no laboratório de informática, ok?!?

1. Em duplas, solicite aos alunos que explorem o objeto a seguir leiam as regras e testem a ferramenta antes de iniciarem propriamente a atividade.
2. Se possível, sane todas as dúvidas quanto a aplicação da fórmula e o desenrolar da atividade para que a aula no laboratório transcorra apenas como uma forma de fixar o conteúdo.

Vôlei

Muitas questões ainda estão em aberto nesta aula, que tal solicitar aos que alunos que registrem, em forma de dissertação, individualmente, os pontos que ainda precisam ser esclarecidos. Estas questões podem ser respondidas por meio de pesquisa na biblioteca da escola ou utilizando o laboratório de informática, por meio de uma pesquisa na Internet.Vamos lá?

1. Foram apresentadas algumas representações para se calcular o Impulso. Apresente pelo menos uma nova forma e apresente um exemplo (situação problema) onde poderá ser utilizada.
2. Apresente outras formas (no mínimo 2) para representar a Quantidade de Movimento com seus respectivos exemplos de aplicação.
3. Disserte com suas palavras sobre o que é impulso, quantidade de movimento, apresentando exemplos práticos que confirme a existência destas grandezas na natureza, em nosso dia-a-dia.

Recursos Educacionais

Nome	Tipo
Vôlei	Animação/simulação

Recursos Complementares

Visite: Atividades |www.vestibular1.com.br/revisao/impulso_quantidade_movimento.doc | Outras situações | http://www.brasilescola.com/fisica/impulso.htm |

Avaliação

A avaliação será realizada no transcorrer dos questionamentos apresentados, primeiramente observando a formação de conceitos pelos alunos, analisando seus questionamentos e intervenções, procurando, por meio do diálogo, perceber se houve assimilação dos conteúdos propostos. Pela leitura das produções dos alunos, o professor avaliará sugerindo as mudanças e adequações necessárias, estimulando as leituras e quando necessário, o feedback dos conteúdos.