Adaptação Curricular - TEA (Ênfase para o hiperfoco)
Tema: Conservação da Energia Mecânica (Energia Cinética e Energia Potencial)

Habilidades:
--> Analisar Situações do cotidiano em que ocorram transformações de energia de diferentes tipos (elétrica, química, nuclear, térmica, cinética, potencial gravitacional, potencial elástica, sonora, etc.).
--> Aplicar conceitos de transformação de energia potencial em cinética em sistemas reais com o intuito de produzir trabalho.

Conteúdos:
--> Tipos de energia
--> Energia Cinética, Energia Potencial Gravitacional, Energia Potencial Elástica, energia Mecânica

Motivação: "A mente de uma criança com Transtorno do Espectro Autista pode ser associada a um quebra-cabeças. Parece difícil de entendê-la no primeiro momento. Porém, quando utilizamos a metodologia certa, as tornamos fácil e percebemos que as dificuldades podem ser superadas." Jorge Tertuliano

Sensibilização/Sondagem

Quais os tipos de energia podemos verificar nas imagens acima?
Existem transformações de energias envolvidas? Quais são?

Problematização (Atividade Prática)

1ª Atividade Prática

Materiais Necessários: Massa de modelar e Régua ou fita métrica.

Obs.: Recomenda-se usar a massa a seguir, por ser mais mole. Ingredientes para a massa de modelar: 2 xícaras (250ml) de farinha de trigo; 1 xícara (125ml) de sal; água para dar consistência de pão à massa (pouco mais do que 1 xícara); 2 colheres de sopa de óleo comestível ou óleo de amêndoas. Modo de fazer: Aos poucos, misture a água na composição farinha-sal, de modo que fique homogêneo. Após, misture o óleo na composição farinha-sal e amasse para obter a consistência de pão. Esta massa é mais mole e permite uma melhor visualização dos efeitos.

Montagem

Pegue um pedaço de massa de modelar e faça uma bolinha.

Levante-a a uma altura de 10 cm e deixe-a cair. Observe a parte da bolinha que deformou ao colidir com o solo.

Refaça a bolinha.

Repita o procedimento para diferentes alturas (40 cm, 1 m) e observe o que acontece com a parte da bolinha que colidiu com o solo, sempre antes refazendo a bolinha.

O que pode ser verificado a medida que aumentamos o valor da altura da queda da bolinha de massa de modelar?
O que ocorrerá se aumentarmos o tamanho da bolinha?
Quais grandezas estão envolvidas no processo?
Quais as transformações de energia associadas?

2ª Atividade Prática

Materiais Necessários: Bola e Régua ou fita métrica.

Levante a bola a uma altura de 10 cm e deixe-a cair. (OBS.: Para esta atividade, basta a observação apenas do momento que você soltou a bola até a sua chegada ao solo).

Repita o procedimento para diferentes alturas (40 cm, 1 m) e observe o que ocorre ao colidir com o solo.

O que pode ser verificado a medida que aumentamos o valor da altura da queda da bola?
O que ocorrerá se utilizarmos bolas diferentes ou seja de diferentes materiais (ou de diferentes esportes)?
Quais grandezas estão envolvidas no processo?
Quais as transformações de energia associadas?

Sugestão de Atividades Online

Currículo Mais

http://www.educacional.com.br/Recursos/ConteudoMultimidia/scorm/06_080/06/01/Principal.htm

Para esta atividade, pode ser proposto ao aluno, se ele consegue fazer com que o carrinho comece a termine a trajetória da Montanha russa, sem se desprender do trilho. Quais grandezas ele vai alterar e de que forma isto será feito? Qual a relação das alterações com a Energia Total do sistema?

Socialização

Discussão com a turma para verificação dos resultados e informações obtidas com as práticas realizadas. Verificando e ressaltando as possíveis diversidades de respostas e análises.

Sistematização

ENERGIA MECÂNICA: Chamamos de Energia Mecânica, E_M, de um corpo à soma da Energia Cinética, E_C, que ele possui por estar em movimento, com a Energia Potencial, relacionada à posição que ele ocupa em certas condições. A Energia Potencial é a energia potencial gravitacional, E_PG , que o corpo possui pelo fato de estar num campo gravitacional, e a energia potencial elástica, E_PEL, por sua vez, é a energia contida, por exemplo, numa mola comprimida. Obs.: Para a energia mecânica (cinética e potencial), será utilizada a unidade de Joule, representada pela letra J.

Assim: E_M = E_C + E_PG + E_PEL = Constante

ENERGIA CINÉTICA: Energia de um corpo em movimento, proporcional a massa (em Kg) e a velocidade (m/s) em ao quadrado do corpo.
Assim: E_C = (mv²)/2

OBS.: Para corpos com a mesma velocidade, quanto maior a massa do corpo (em Kg), maior será a sua energia cinética; e para corpos com a mesma massa, quanto maior a sua velocidade, maior será a sua energia cinética. Mas, por causa do quadrado, a variação da velocidade afeta mais a variação da energia cinética, por exemplo, se a velocidade dobra, a energia cinética quadruplica.

ENERGIA POTENCIAL Gravitacional: Energia de um corpo em relação a sua posição, proporcional a massa (em Kg), a aceleração da gravidade local (no caso da Terra, g = 9,8 m/s² ) a a posição (altura com relação a um referencial estabelecido, em metros).

Assim: E_PG = m.g.h

ENERGIA POTENCIAL Elástica: Energia relacionada à elasticidade (também denominada de constante elástica) e à deformação de corpos flexíveis (em m), tais como molas, tiras de borracha, elásticos, etc, capazes de retornarem ao seu formato original após sofrerem algum tipo de deformação.

Assim: E_C = (kx²)/2

Onde: k --> constante elástica (N/m)

x --> deformação do objeto (m)

Exercícios

1) Considere que um goleiro esteja segurando uma bola de futebol (que se encontra, em repouso) de massa 0,5 Kg a uma altura de 2 m do chão. Este goleiro deixa a bola cair e esta atinge o chão. Adotando g = 10 m/s². Determine:
a) Faça um esquema (desenho) da situação descrita.
b) A energia potencial da bola, quando se encontra na mão do goleiro.
c) A energia mecânica total do sistema.
d) A velocidade com que a bola chegou ao chão.

2) Calcule a energia cinética:
a) de uma bola de futebol com massa de 500 g, no instante em que é cabeceada verticalmente para cima, com velocidade inicial de 3 m/s;
b) dessa mesma bola, no instante em que atinge a altura máxima e começa a cair.
c) O que ocorreu com a energia cinética durante o movimento, até atingir a altura máxima?

Avaliação

• Já a sensibilização/sondagem pode ser utilizada como uma avaliação diagnóstica ou inicial

• As atividades práticas, podem ser utilizadas como avaliação, em todo o seu processo. Pode ser por meio de filmagem, foto e descrição do observado. De acordo com as ferramentas e possibilidades do aluno.

• Podem ser utilizadas questões, como as demonstradas acima, na sistematização, impressas ou como formulários (do google por exemplo).

• Lembrando ainda, principalmente para os alunos que necessitam de adaptação, pode ocorrer do aluno, não realizar "avaliação formal", então é importantíssimo que o professor avalie todo o processo da habilidade/conteúdo desenvolvido.