Máquinas Simples e Transferência de Calor

Título da Aula: Máquinas Simples e Transferência de Calor

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Disciplina: Ciências

Objetivo da Aula:

  • Compreender o conceito de máquinas simples e como elas podem ser utilizadas para realizar tarefas de forma mais eficiente;
  • Explicar os diferentes mecanismos de transferência de calor e como eles afetam a temperatura dos objetos;
  • Aplicar o conhecimento adquirido para resolver problemas práticos do cotidiano relacionados a máquinas simples e transferência de calor.

Habilidades da BNCC: EF07CI03 - "Utilizar conhecimento sobre propagação de calor para explicar porque determinados materiais (condutores e isolantes) são utilizados em equipamentos de uso cotidiano . A habilidade pressupõe, ainda, que o conhecimento acerca da transferência de calor entre objetos e do equilíbrio térmico possa ser aplicado na criação de soluções tecnológicas para problemas do cotidiano, associados aos fatores que influem na temperatura."

Materiais Necessários:

  • Computadores ou tablets com acesso à internet (para pesquisa);
  • Projetor multimídia ou quadro branco e marcadores;
  • Folhas de papel e canetas ou lápis;
  • Livros didáticos ou apostilas de ciências;
  • Diversos objetos que exemplificam máquinas simples (alavancas, polias, rodas, etc.);
  • Copos descartáveis, água quente e fria, termômetros e materiais isolantes (como isopor ou plástico bolha).

Procedimento:

  1. Introdução (10 minutos):
  • Inicie a aula com uma discussão sobre máquinas simples. Pergunte aos alunos o que eles sabem sobre elas e dê alguns exemplos.
  • Apresente o conceito de máquinas simples e explique como elas funcionam.
  • Mostre alguns objetos que exemplificam máquinas simples e peça aos alunos que identifiquem as partes principais e como elas interagem.
  1. Transferência de Calor (20 minutos):
  • Apresente o conceito de transferência de calor e explique os três mecanismos: condução, convecção e radiação.
  • Faça uma demonstração prática de cada mecanismo de transferência de calor utilizando os materiais disponíveis.
  • Discuta com os alunos sobre como esses mecanismos afetam a temperatura dos objetos e como eles são utilizados em aplicações práticas.
  1. Máquinas Simples e Transferência de Calor (25 minutos):
  • Divida os alunos em pequenos grupos e distribua materiais para cada grupo.
  • Peça aos grupos que projetem e construam uma máquina simples que possa ser utilizada para resolver um problema prático relacionado à transferência de calor.
  • Por exemplo, eles podem projetar uma máquina que possa resfriar uma lata de refrigerante rapidamente ou uma máquina que possa aquecer uma xícara de café sem usar eletricidade.
  • Dê aos grupos tempo para trabalhar em seus projetos e, em seguida, peça que apresentem suas máquinas para a classe.
  1. Discussão (15 minutos):
  • Após as apresentações, conduza uma discussão sobre as máquinas construídas pelos alunos.
  • Pergunte aos alunos como suas máquinas funcionam e como elas aplicam os conceitos de máquinas simples e transferência de calor.
  • Discuta também sobre os possíveis usos práticos das máquinas e como elas podem ser melhoradas.
  1. Conclusão (10 minutos):
  • Revise os principais conceitos aprendidos na aula, como máquinas simples, transferência de calor e aplicações práticas desses conceitos.
  • Resuma as principais descobertas feitas pelos alunos durante a atividade de projeto e enfatize a importância de aplicar o conhecimento científico para resolver problemas práticos.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Em relação à transferência de calor por condução, qual das seguintes afirmações é verdadeira?

Resposta: o calor transfere-se através do contato direto entre objetos.

Qual das alternativas abaixo é um exemplo de aplicação prática da convecção na transferência de calor?

Resposta: Aquecimento da água em uma panela no fogão

Qual das seguintes afirmações sobre máquinas simples é verdadeira?

Resposta: elas amplificam a força aplicada.

Qual das seguintes afirmações sobre transferência de calor é CORRETA?

Resposta: A radiação ocorre quando o calor é transferido através de ondas eletromagnéticas.

Qual das seguintes atividades envolve principalmente o mecanismo de transferência de calor por convecção?

Resposta: Secar o cabelo com um secador

Qual das seguintes máquinas simples é uma alavanca de primeira classe?

Resposta: tesoura

Qual das seguintes máquinas simples é utilizada para levantar objetos pesados com menos esforço?

Resposta: alavanca

Qual das seguintes máquinas simples não é uma alavanca?

Resposta: cortador de unhas

Qual das seguintes opções NÃO é uma máquina simples?

Resposta: Eletromotor

Qual das seguintes situações NÃO é um exemplo de máquina simples?

Resposta: Canudo utilizado para beber líquidos

Qual das seguintes situações não é um exemplo de transferência de calor por convecção?

Resposta: resfriamento de um pedaço de metal no ar

Qual dos seguintes exemplos não representa uma máquina simples?

Resposta: máquina a vapor

Qual dos seguintes NÃO é um exemplo de máquina simples?

Resposta: Motor elétrico

Qual dos seguintes objetos é uma alavanca?

Resposta: tesoura

Qual dos seguintes objetos é um exemplo de máquina simples que utiliza o princípio da alavanca?

Resposta: Martelo

Qual dos seguintes objetos não é um exemplo de máquina simples?

Resposta: eletroímã

Qual é o mecanismo de transferência de calor que ocorre quando um objeto quente é colocado em contato com um objeto frio?

Resposta: Condução