Aula 12

Escola: Escola Estadual “Pio X”

Professores: Robson da Silva Leite e Guilherme Alan Gil

Turma: “Turma alfa”

Ano/semestre: 2013/2º semestre

Aula: 41 Data: 23/10/2013

Horário de inicio e termino da aula: Inicio: 10h40min; término: 11h30

Público alvo: Alunos do 2º ano do Ensino Médio

Conteúdo

1. Fundamentos de ondulatória

1. O que são ondas?
2. Quais os tipos de ondas?
3. Onda longitudinal, onda transversal.
4. Natureza das ondas: ondas mecânicas e eletromagnéticas.
5. Aplicações e contextualização com o cotidiano.

As ondas são perturbações que se propagam no espaço ou em outro meio, como, por exemplo, no ar, na água, em uma corda e uma mola. Uma propriedade importante sobre as ondas é que elas transportam energia, mas nunca transportam matéria.

Quando pensamos na natureza das ondas, podemos classificá-las em ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas. As ondas mecânicas são as ondas que precisam um meio para se propagar, como, por exemplo, quando agitamos a ponta de uma corda, esta seria a perturbação que percorre todo o comprimento da corda (em caso de não termos atrito algum), nesta situação a corda é o meio no qual a onda se propaga. As ondas eletromagnéticas são as ondas que não necessitam de um meio material para se propagar, como, por exemplo, a luz solar, as ondas de rádio, raio X, entre outras.

Quando queremos classificar uma onda, além de sua natureza, também podemos considerar a sua direção de propagação, e então, as classificamos em ondas longitudinais e ondas transversais. As ondas transversais são as ondas onde a direção de propagação é perpendicular à direção de vibração, como, por exemplo, as ondas eletromagnéticas. Já as ondas longitudinais a direção de propagação coincide com a direção de vibração, como, por exemplo, quando comprimimos uma mola e em seguida a soltamos. Abaixo está uma ilustração destes dois tipos de ondas.

Figura 01: Ondas longitudinais e transversais.
Fonte:  Explicatorium

Para descrever uma onda são necessárias uma série de grandezas, como velocidade, frequência, período, amplitude e comprimento de onda. (Não entraremos em detalhes nestas grandezas, pois foge da proposta do plano de aula, que é de ser uma aula introdutória dos conceitos básicos de uma onda).

As ondas fazem parte do nosso dia-a-dia e estão presentes em quase tudo no nosso cotidiano, por exemplo, nos nossos celulares, rádios, televisores, computador, forno microondas e muitos outros. Mas não é só para o funcionamento de aparelhos eletrônicos que elas são úteis, um exemplo que não pode faltar são suas utilidades na medicina, raios X e tratamentos radioterápicos são procedimentos onde as ondas têm papel fundamental.

Objetivo

Introduzir aos alunos os conceitos iniciais em ondulatória, fazendo com que eles aprendam estes conceitos podendo aprofundar os estudos nestes tópicos, para que, nas próximas aulas, sejam introduzidas as fórmulas com uma melhor compreensão de seus significados. Além disso, criar condições para os alunos perceberem a importância das ondas para o mundo em que vivemos, suas aplicações e principais propriedades.

Material didático: Giz, lousa, computador ou notebook, projetor, cordas e molas.

Metodologia: Iniciaremos a aula questionando quais os exemplos de ondas que os alunos conhecem. Duração aproximada prevista para esta etapa: 5min.

Em seguida compararemos os exemplos dados verbalmente pelos alunos com os tipos de ondas que serão estudadas (ondas mecânicas e eletromagnéticas). Para isso, usaremos cordas e molas, para mostrar exemplos de ondas longitudinais e transversais. Para ondas eletromagnéticas, daremos como exemplo a luz e as ondas de rádio. Para esta etapa a duração aproximada prevista será de 15min e será realizada em sala de aula.

Mostraremos o vídeo [1] referido abaixo, onde são exemplificadas aplicações de ondas no dia-a-dia. Após o vídeo, discutiremos com os alunos, perguntaremos a opinião deles (O que acharam do vídeo, se sabiam que as ondas tinham aplicações no nosso cotidiano etc.). Duração aproximada desta etapa da aula é: 20min.

Depois desta discussão, começaremos a introduzir oralmente algumas nomenclaturas das ondas, como, o que é uma “crista”, o que é um “vale”, o que é “comprimento” e “amplitude” de uma onda; nomenclatura de suma importância para uma próxima aula, onde introduziremos algumas fórmulas básicas dentro da teoria ondulatória. A duração aproximada para esta etapa da aula é: 10min.

Durante as discussões, sempre questionaremos os alunos, com o objetivo de identificar as dúvidas e dificuldades, para que desta forma consigamos saber se a turma está compreendendo o conteúdo. Ao questionar os alunos estamos incentivando a participação deles em sala, melhorando a relação professor-aluno.

Avaliação: Durante a aula, os alunos serão constantemente questionados a respeito dos conteúdos que estão sendo introduzidos, deste modo, identificaremos as dúvidas e dificuldades, as quais devem ser dadas mais atenção, variando o modo de explicar, para que todos os alunos compreendam o conteúdo ensinado.

Fontes

Mundo Vestibular. Disponível em: <http://www.mundovestibular.com.br/articles/628/1/FUNDAMENTOS-DE-ONDULATORIA/Paacutegina1.html>. Acessível em: 08/08/2013.

[1] Formação e propagação de fenômenos ondulatórios

. Disponível em:<http://www.youtube.com/watch?v=yGI49jiLvGE>. Acessível em: 08/08/2013.

Bibliografia

[1] Young, Hugh D. Física II: Termodinâmica e Ondas / Young e Freedman ; [colaborador A. Lewis Ford]; tradução Cláudia Santana Martins ; revisão técnica Adir Moysés Luiz. - 12. ed. - São Paulo : Addison Wesley, 2008.

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