Propriedades dos Materiais e suas Aplicações

Título da Aula: Propriedades dos Materiais e suas Aplicações

Propósito da Aula: Desenvolver a capacidade dos alunos de analisar e avaliar as propriedades dos materiais para determinar sua adequação a diferentes aplicações, levando em consideração aspectos da sustentabilidade e do contexto local.

Ano: Ensino Médio 1º, 2º e 3º ano

Objetivos de Conhecimento:

  • Compreender as propriedades dos materiais e como elas influenciam sua aplicabilidade.
  • Analisar as propriedades dos materiais e seu uso em aplicações industriais, cotidianas, arquitetônicas e tecnológicas.
  • Avaliar a adequação de materiais específicos para diferentes aplicações, considerando o contexto local e cotidiano.
  • Propor soluções seguras e sustentáveis para o uso de materiais em diferentes contextos.

Habilidade da BNCC: EM13CNT307 - "Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano."

Sobre esta Aula: Esta é uma aula de 3 horas de duração, podendo ser dividida em duas sessões de 1,5 hora cada. A primeira sessão concentra-se na introdução às propriedades dos materiais e sua relação com as aplicações. A segunda sessão envolve a análise e avaliação de casos específicos, bem como a proposição de soluções para o uso sustentável dos materiais.

Materiais Necessários:

  • Amostras de diferentes materiais (ex.: metal, plástico, madeira, vidro, tecido, etc.)
  • Fichas técnicas ou informações sobre as propriedades dos materiais
  • Imagens e exemplos de aplicações práticas de materiais
  • Quadro branco ou projetor para apresentação
  • Materiais de escrita
  • Acesso à internet para pesquisa

Sequência de Atividades:

1ª Sessão (1 hora e 30 minutos)

  1. Introdução (15 minutos)
  • Discussão inicial sobre a importância dos materiais em nossa vida cotidiana.
  • Apresentação do conceito de propriedades dos materiais e sua influência na aplicabilidade.
  1. Análise das Propriedades dos Materiais (45 minutos)
  • Divida a turma em grupos e distribua amostras de diferentes materiais para cada grupo.
  • Os grupos devem analisar as propriedades físicas e químicas dos materiais, como dureza, resistência, condutividade térmica e elétrica, flexibilidade, etc.
  • Os grupos registram suas observações em fichas técnicas ou folhas de anotações.
  1. Propriedades e Aplicações dos Materiais (30 minutos)
  • Apresente imagens ou exemplos práticos que ilustrem a aplicação dos materiais em diferentes contextos (industrial, cotidiano, arquitetônico, tecnológico).
  • Discuta com a turma a relação entre as propriedades dos materiais e sua adequação para essas aplicações específicas.

2ª Sessão (1 hora e 30 minutos)

  1. Avaliação da Adequação dos Materiais (45 minutos)
  • Divida a turma em grupos novamente e apresente um caso específico de aplicação de materiais.
  • Os grupos devem analisar as propriedades dos materiais disponíveis e avaliar sua adequação para a aplicação em questão, considerando o contexto local e cotidiano.
  • Os grupos registram suas análises e conclusões em fichas técnicas ou folhas de anotações.
  1. Proposição de Soluções Sustentáveis (45 minutos)
  • Ainda em grupos, os alunos devem propor soluções seguras e sustentáveis para o uso dos materiais na aplicação específica.
  • As soluções devem considerar aspectos como a redução do impacto ambiental, a reciclagem e a reutilização dos materiais.
  • Os grupos registram suas propostas em fichas técnicas ou folhas de anotações.
  1. Compartilhamento e Discussão (30 minutos)
  • Cada grupo apresenta suas análises, conclusões e propostas para a turma.
  • Abra espaço para discussão e debate sobre as diferentes perspectivas e sugestões.

Conclusão: Retomar os objetivos da aula e destacar a importância da análise crítica e da tomada de decisões informadas na escolha e utilização de materiais em diferentes aplicações.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Em qual das aplicações listadas abaixo a propriedade de resistência à corrosão é mais importante?

Resposta: panelas de aço para cozinhar

Qual das seguintes alternativas apresenta uma aplicação adequada para um material com alta condutividade elétrica?

Resposta: Fiação elétrica

Qual das seguintes aplicações do plástico apresenta maior preocupação ambiental?

Resposta: embalagens descartáveis de alimentos

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para materiais com alta resistência à corrosão?

Resposta: parafusos em ambientes úmidos

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta condutividade elétrica?

Resposta: isolamento de cabos elétricos

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta condutividade térmica?

Resposta: Cobertura de um cabo elétrico

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência à corrosão?

Resposta: revestimento interno de tanques de produtos químicos

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência à corrosão?

Resposta: revestimento de paredes externas de edifícios

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência e baixa condutividade térmica?

Resposta: cobertura de telhado

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência e baixo peso?

Resposta: estrutura de um arranha-céu

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência mecânica?

Resposta: construção de edifícios altos

Qual das seguintes aplicações normalmente **não** utiliza materiais com alta condutividade térmica?

Resposta: isolamento de telhados

Qual das seguintes aplicações requer um material com alta resistência à corrosão?

Resposta: canos de água

Qual das seguintes propriedades é mais importante ao selecionar um material para fabricar uma pá de lixo?

Resposta: resistência à corrosão

Qual das seguintes propriedades é mais importante para um material utilizado na fabricação de cabos de panela?

Resposta: condutividade térmica

Qual das seguintes propriedades não é considerada ao avaliar a adequação de um material para uma aplicação de alta temperatura?

Resposta: resistência à corrosão

Qual material é mais adequado para a fabricação de uma estrutura de ponte que precisa ser leve e resistente?

Resposta: aço