Construa um veículo terrestre que se mova de forma autônoma por no
mínimo 2 metros em linha reta no menor tempo possível. Descobrir como
medir a distância percorrida e a rapidez com que o carrinho se move faz
parte do desafio. Será que consegue convencer seus colegas da rapidez do
seu carrinho? Ter uma, duas, três, ou várias rodas melhora o desempenho
do carrinho?
Objetivos
- Promover o desenvolvimento da criatividade, colaboração, resolução de problemas e negociação.
- Possibilitar a exploração de conceitos científicos associados à relação energia-movimento.
- Desenvolver a atitude científica (observar; descrever; comparar; formular perguntas, hipóteses e previsões; planejar experimentos; analisar resultados; construir modelos explicativos; interpretar e usar informações científicas; argumentar com evidências; produzir textos no contexto das ciências).
Áreas relacionadas
Ciências, Matemática e Artes/Design.
Sugestão de materiais e ferramentas
Papelão, papel, cartolina, EVA, isopor, palitos de churrasco/picolé, balões, elásticos, cola instantânea, garrafas pet, tampinhas, canudinhos, tesoura, régua, fita métrica, alicates, cola quente, fita adesiva, papel alumínio, motores elétricos dc, pilhas, interruptores, leds, ratoeiras (não usadas), sucatas, entre outros materiais e ferramentas disponíveis.
Para ir além…
Os veículos precisam de uma fonte de energia para se mover. Essencialmente, eles transformam alguma forma de energia em movimento. Por exemplo, um motor à combustão se aproveita da energia liberada pela queima do combustível, que, a alta pressão, se expande violentamente e empurra um pistão que transfere essa energia para as rodas do carro. Há outras formas de realizar esse tipo de tarefa: por exemplo, uma mola ou um elástico, é capaz de armazenar energia (chamada energia potencial elástica) e pode ser usada, por meio de algum dispositivo mecânico, para produzir movimento (chamada energia cinética). Também é possível usar a energia elástica de um balão. Quando enchemos o balão de ar com a boca, transferimos energia mecânica de nossos “músculos pulmonares” para o balão. Ao permitir a saída do ar em uma direção bem definida, pressionada pelas paredes do balão que contém energia potencial elástica armazenada, é possível fazer o veículo se mover no sentido oposto. Um mecanismo parecido ao do balão ocorre usando ar comprimido, por meio de um compressor ou de um uma bomba de encher bola, por exemplo. Há um princípio fundamental da ciência associada a isso tudo: o princípio da conservação da energia (na natureza nada se cria, tudo se transforma).
Já para planejar se o veículo percorre linha reta e qual sua rapidez, conceitos como velocidade, tempo, aceleração, deslocamento, distância percorrida, sistema de referência, entre outros, são explorados empiricamente pelos estudantes.
Sugestões para o trabalho
Organizar os estudantes em grupos com 2, 3 ou 4. Apresente o desafio e forneça as regras: os veículo deverá, o menor tempo possível, percorrer no mínimo 2 metros em linha reta. Forneça diversos materiais conforme os descritos acima (não permita o uso de kits prontos como Lego ou Atto). Não induza a construção do veículo, sob pena de estragar a criatividade e a oportunidade de os estudantes aprenderem com os erros. Incentive-os a usar diferentes materiais, questione sobre as formas que estão construindo para que os faça pensar no que fazem e sobre por que fazem daquele jeito. Mas não indique caminhos, a menos que seja absolutamente necessário para o avanço do projeto ou para segurança dos participantes. Consultar a internet é possível, mas o veículo construído pelo grupo deve ter no mínimo duas modificações estruturais claras com relação aos modelos consultados na internet (exemplos - número/forma/material das rodas; forma de propulsão; forma/material do design/estrutura, etc.). Sugere-se separar ao menos 30 minutos para a etapa de testes.
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