Título da Aula: Máquinas Simples e a Transferência de Calor: Aplicações Práticas e Projetos de Engenharia

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de Conhecimento:

• Compreender a relação entre máquinas simples, transferência de calor e equilíbrio térmico.
• Analisar o uso de materiais condutores e isolantes em equipamentos do cotidiano.
• Aplicar conhecimentos sobre transferência de calor e equilíbrio térmico para resolver problemas práticos.

Competências e Habilidades da BNCC: EF07CI03 - "Utilizar conceitos e modelos físicos para interpretar e explicar fenômenos naturais ou cotidiano, como a propagação de calor e o equilíbrio térmico; a condutividade térmica de materiais e a aplicação desse conhecimento em equipamentos de uso cotidiano."

Materiais Necessários:

• Garrafas térmicas, potes de isopor, panelas e frigideiras de diferentes materiais (alumínio, ferro, plástico, entre outros).
• Termômetros.
• Água quente e fria.
• Luvas e toucas de lã ou outros materiais isolantes.
• Materiais diversos para construção de protótipos (como caixas de papelão, palitos de picolé, papel alumínio, entre outros).

Sequência de Atividades:

1. Introdução (10 minutos):

• Inicie a aula com uma discussão sobre máquinas simples e sua importância no cotidiano.
• Mostre aos alunos uma variedade de máquinas simples, como alavancas, polias e planos inclinados, e peça que identifiquem essas máquinas em objetos do dia a dia.

2. Transferência de Calor (20 minutos):

• Faça uma demonstração do processo de transferência de calor.
• Coloque água quente em um recipiente de alumínio e outro de plástico, meça a temperatura da água em ambos os recipientes ao longo do tempo.
• Peça aos alunos que observem as diferenças na taxa de resfriamento da água em cada recipiente.

3. Condutores e Isolantes (20 minutos):

• Mostre aos alunos amostras de diferentes materiais, como metais, madeira e plástico.
• Peça que classifiquem os materiais em condutores e isolantes, com base em suas características estruturais.
• Discuta como a condutividade térmica de um material afeta sua aplicação em equipamentos cotidianos, como panelas e garrafas térmicas.

4. Aplicação Prática (30 minutos):

• Divida a turma em grupos e atribua a cada grupo um desafio prático.
• Por exemplo, peça que os alunos projetem e construam um protótipo de uma caixa térmica usando materiais isolantes.
• Oriente os grupos a apresentarem seus projetos para a turma, explicando como a condutividade térmica e o equilíbrio térmico são importantes para o funcionamento de seus protótipos.

5. Conclusões (10 minutos):

• Reúna a turma para uma discussão final.
• Revise os conceitos abordados na aula e peça aos alunos que expliquem a relação entre máquinas simples, transferência de calor, condutividade térmica e equilíbrio térmico.
• Incentive os alunos a pensar em outras aplicações práticas desses conceitos além das discutidas em sala de aula.