CADERNO 3 - FÍSICA_EBOOK.pdf
Documento PDF (2.8MB)

Exibir conteúdo Baixar

                    CIÊNCIA NA ESCOLA PARA
O DESENVOLVIMENTO
SUSTENTÁVEL | CADERNO 3

EXPERIMENTOS

DE FÍSICA
DE BAIXO CUSTO

Nelson da Silva Nunes
Ângelo Alessandro da Silva
Cauã de Souza Silva
Gabriel Quintino da Silva
Hevellyn Tawane Neves dos Santos
Ian Gabriel Torres Lopes
Jamile Witória de Oliveira Silva
Marcos Antonio Simião dos Santos
Maria Itauana da Silva
Murilo Manoel Marques da Silva
Williams Ferreira do Nascimento

CIÊNCIA NA ESCOLA PARA
O DESENVOLVIMENTO
SUSTENTÁVEL | CADERNO 3

EXPERIMENTOS

DE FÍSICA
DE BAIXO CUSTO

Nelson da Silva Nunes
Ângelo Alessandro da Silva
Cauã de Souza Silva
Gabriel Quintino da Silva
Hevellyn Tawane Neves dos Santos
Ian Gabriel Torres Lopes
Jamile Witória de Oliveira Silva
Marcos Antonio Simião dos Santos
Maria Itauana da Silva
Murilo Manoel Marques da Silva
Williams Ferreira do Nascimento

Maceió/AL
2023

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
Reitor
Josealdo Tonholo
Vice-reitora
Eliane Aparecida Holanda Cavalcanti
Diretor da Edufal
José Ivamilson Silva Barbalho
Conselho Editorial Edufal
José Ivamilson Silva Barbalho (Presidente)
Fernanda Lins de Lima (Secretária)
Amaro Hélio Leite da Silva
Anderson de Alencar Menezes
Bruno César Cavalcanti
Cícero Péricles de Oliveira Carvalho
Cristiane Cyrino Estevão
Flávio Augusto de Aguiar Moraes
Janayna da Silva Ávila
Juliana Roberta Theodoro de Lima
Marcos Paulo de Oliveira Sobral
Mário Jorge Jucá
Murilo Cavalcante Alves
Rachel Rocha de Almeida Barros
Victor Sarmento Souto
Walter Matias Lima
Núcleo de Conteúdo Editorial
Fernanda Lins de Lima
Larissa Carla dos Prazeres Leobino
Mariana Lessa de Santana
Sâmela Rouse de Brito Silva
Diagramação e Capa: Mariana Lessa
Créditos da imagem da capa: Valnice Eleutério da Ascom/Ufal
Revisão de Língua Portuguesa: Janaina Alves Pereira Almeida dos Santos
Revisão da ABNT: Fátima Caroline Pereira de Almeida Ribeiro
Catalogação na fonte
Editora da Universidade Federal de Alagoas - EDUFAL
Núcleo Editorial
Bibliotecária responsável: Sâmela Rouse de Brito Silva – CRB-4/2063
E96 Experimentos de física de baixo custo (caderno 3) / Nelson da Silva Nunes…
[et.al]. – Maceió : EDUFAL, 2023.
44 p. : il. (Ciência na escola para o desenvolvimento sustentável; 3)
E-book
ISBN 978-65-5624-137-1
ISBN 978-65-5624-131-9 (Coletânea)
1. Experimentos. 2. Baixo custo. 3. Ensino. 4. Física. I. Silva, Ângelo
Alessandro da Silva. II. Silva, Cauã de Souza. III. Silva, Gabriel Quintino da.
IV. Santos, Hevellyn Tawane Neves dos. V. Lopes, Ian Gabriel Torres. VI.
Silva, Jamile Witória de Oliveira Silva. VII. Santos, Marcos Antonio Simião dos
Santos. VIII. Silva, Maria Itauana da. IX. Silva, Murilo Manoel Marques da. X.
Nascimento, Williams Ferreira do. XI. Ciência na escola para o desenvolvimento
sustentável.
CDU 37:530
Direitos desta edição reservados à
Edufal - Editora da Universidade Federal de Alagoas
Av. Lourival Melo Mota, s/n - Campus A. C. Simões
CIC - Centro de Interesse Comunitário
Cidade Universitária, Maceió/AL Cep.: 57072-970
Contatos: www.edufal.com.br | contato@edufal.com.br | (82) 3214-1111/1113

Editora afiliada:

Este caderno é parte integrante da Coletânea Ciência na Escola para
o Desenvolvimento Sustentável, produto do Simpósio Intermunicipal
de Ciência e Tecnologia na Educação Básica (Sinpete)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS (UFAL)
Josealdo Tonholo – Reitor
Eliane Aparecida Holanda Cavalcanti – Vice-reitora
Pró-Reitoria de Graduação
Amauri da Silva Barros – Pró-reitor
Coordenação de Desenvolvimento Pedagógico
Willamys Cristiano Soares – Coordenador
Programa de Formação Continuada em Docência do Ensino
Superior (Proford)
Regina Maria Ferreira da Silva Lima – Coordenadora
Vera Lucia Pontes dos Santos
Grupo de Pesquisa Formação de Professores da Educação Básica
e Superior (Foproebs) – Grupo de Pesquisa Interinstitucional
Ufal-Semed Maceió
Vera Lucia Pontes dos Santos – Líder
Simpósio Intermunicipal de Ciência e Tecnologia na Educação
Básica (Sinpete): a função social da universidade em debate
Coordenação Geral
Vera Lucia Pontes dos Santos

Comissão Técnica
Amauri da Silva Barros
Danilo Luiz Marques
Elton Malta Nascimento
Elton Casado Fireman
Francine Santos de Paula
Gonzalo Enrique Abio Virsida
Hilda Helena Sovierzoski
Iraildes Pereira Assunção
Isnaldo Isaac Barbosa
Kinsey Santos Pinto
Natércia de Andrade Lopes Neta
Regina Maria Ferreira da Silva Lima
Rose Mary Ferreira Pereira Gomes
Rosely Maria Moraes de Lima Frazão
Vera Lucia Pontes dos Santos
Walter Matias Lima
Willamys Cristiano Soares
Parceria Intersetorial
Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação (Propep)
Pró-Reitoria de Extensão (Proex)
Pró-Reitoria Estudantil (Proest)
Usina Ciência (UC)
Programa de Pós-Graduação Mestrado em Ensino de Ciências e
Matemática (PPGECIM)

Parceria Intermunicipal
Prefeitura Municipal de Barra de São Miguel
Prefeitura Municipal de Maceió
Prefeitura Municipal de Murici
Escolas/Institutos que participaram com projetos que deram
origem aos cadernos da Coletânea do Sinpete
Escola Estadual Professor Theotônio Vilela Brandão – Maceió | Alagoas
Escola Mun. de Educação Básica Professora Medéa Cavalcanti de
Albuquerque – Barra de São Miguel | Alagoas
Escola de Ensino Fundamental Juvenal Lopes Ferreira de Omena
– Murici | Alagoas
Escola Estadual Professor Loureiro - Murici | Alagoas.
Instituto Federal de Alagoas - Campus Murici | Alagoas
Instituto de Química e Biotecnologia – IQB/Ufal

Este trabalho é dedicado a
toda gestão da Escola Estadual
Professor Loureiro (Murici-AL),
que colaborou de forma direta
para que os estudantes Ângelo
Alessandro, Williams Ferreira,
Gabriel Quintino, Ian Gabriel,
Cauã de Souza, Hevellyn
Tawane, Jamile Witória, Maria
Itauana, Murilo Manoel e
Marcos Antônio pudessem
comparecer ao Simpósio
Intermunicipal de Pesquisa e
Tecnologia na Educação Básica
(Sinpete), considerado por eles
uma experiência única.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO...............................................................................................9
2 EXPERIMENTO DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA DAS SUBSTÂNCIAS.... 10
3 EXPERIMENTO DA BEXIGA (MOVIMENTAÇÃO DOS GASES) ................. 14
4 EXPERIMENTO DA DENSIDADE................................................................ 17
5 EXPERIMENTO DE QUEDA LIVRE............................................................. 20
6 EXPERIMENTO INTERVENÇÃO À VELA QUE FAZ A ÁGUA SUBIR.......... 23
7 EXPERIMENTO DO ESPECTROSCÓPIO.................................................... 26
8 EXPERIMENTO DE CONVECÇÃO TÉRMICA.............................................. 29
9 EXPERIMENTO DA ELETRIZAÇÃO POR ATRITO...................................... 32
COMENTÁRIOS FINAIS................................................................................. 35
REFERÊNCIAS................................................................................................ 37
SOBRE OS AUTORES..................................................................................... 38
GALERIA DE FOTOS...................................................................................... 39

1 INTRODUÇÃO
Experimentos de Física de baixo custo é resultado da participação
da Escola Estadual Professor Loureiro (Murici-AL) no Simpósio
Intermunicipal de Pesquisa e Tecnologia na Educação Básica (Sinpete),
promovido pela Universidade Federal de Alagoas (Ufal).
Nesse evento de divulgação científica, numa perspectiva
de interação com o público, realizamos alguns experimentos de
subáreas da Física, como a dinâmica, a óptica, a termodinâmica, a
eletrostática e a eletrodinâmica.
O objetivo foi apresentar a ciência de forma viva, ativa
e prática, para que ocorresse uma interação mútua entre os
estudantes que realizavam os experimentos e os estudantes que
visitavam o evento, proporcionando, assim, uma aprendizagem
interacionista por meio da investigação científica.
A experiência foi produzida e vivenciada por um grupo de 10
(dez) estudantes do Ensino Médio da escola supramencionada, sob
a orientação do professor de Física Nelson da Silva Nunes.
Este caderno aborda experimentos que demonstram
que a ciência é lógica e dinâmica, os quais foram feitos de forma
prática e com materiais de baixo custo, proporcionando a outros
estudantes, sobretudo da educação básica, a possibilidade de
realizar experimentos e de compreender a Física na prática.
A vivência dos estudantes, ao participarem do evento de
forma ativa, proporciona um maior interesse pela ciência, pois
perpassa os muros da sala de aula, deixando-os motivados para a
participação em futuros projetos.

2 EXPERIMENTO DE
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
O experimento de condutividade elétrica consegue demonstrar
que algumas soluções são melhores condutoras de eletricidade do que
outras. Isto acontece devido a materiais que possuem mais elétrons
livres do que outros, a exemplo dos metais, melhores condutores
elétricos do que materiais como borracha ou madeira.
Objetivo
Mostrar a luminescência (brilho da lâmpada) em cada
solução apresentada.
a) Solução 1 – água destilada;
b) Solução 2 – água com NaCl (sal de cozinha);
c) Solução 3 – água destilada (reduzida de minerais).
Todos os materiais empregados nas soluções são de baixo
custo porque são de fácil acesso e possuem um certo custobenefício no mercado.
Materiais
Fios, lâmpada, soquete para a lâmpada, fita isolante e copos
de plástico para colocar as soluções.
O custo médio para o experimento entrar em execução é de
aproximadamente R$ 55,00.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Cuidados
Durante a realização do experimento é prudente ter o maior
cuidado possível, pois mexer com eletricidade é sempre perigoso,
por isso recomenda-se a realização feita por um estudante
experiente ou até mesmo pelo professor.
Na Figura 1, temos a realização de um aluno experiente
que teve todas as instruções necessárias orientadas pelo professor
e direção, em que ele realizou o experimento no Sinpete para o
público em geral.
Figura 1 - Estudantes da Escola Estadual José Loureiro realizando
experimentos de condutividade elétrica no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

11

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Procedimento
A lâmpada deve ser conectada a uma fonte de tensão e o fio
condutor que está ligado à lâmpada deve ter duas extremidades
livres, que serão colocadas em contato com o material de teste.
Deve-se, então, colocar os fios condutores em contato com os
diversos materiais e observar se a lâmpada acende ou não.
Para a realização desse experimento foram usados três
tipos de soluções aquosas: água encanada; água com NaCl (sal de
cozinha) e, por último, água destilada, a fim de observar em qual
delas a lâmpada apresentaria uma maior incidência luminosa.
Conclusão
No recipiente em que se colocou água encanada, observouse a luminescência. A lâmpada acendeu, pois no recipiente que
possui água encanada tem sais minerais que conduzem eletricidade.
A água salgada é uma mistura que contém NaCl que, ao se
dissolver na água, libera íons Na+ e Cl-, que são os responsáveis
pela condução da corrente elétrica. Portanto, no recipiente de água
salgada, observou-se que luminescência da lâmpada teve uma
maior intensidade.
No entanto, ao colocar os fios na água destilada, houve
a redução da capacidade de condutividade elétrica, ou seja, a
luminescência foi reduzida drasticamente, devido à ausência
de alguns sais que são eliminados no processo de destilação.
Concluindo-se, portanto, que esse tipo de água não é um bom
condutor de eletricidade.

12

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Podemos inferir com esse experimento que os conteúdos
teóricos de condução elétrica são bem explorados tanto na
disciplina de Física quanto na de Química.
VOCÊ SABIA?
A água pura não pode ser encontrada na natureza e para obtêla é necessário realizar o processo de destilação. Apesar do
que pode parecer, a água pura não é própria para o consumo
pois não possui os minerais necessários para manter o bom
funcionamento dos organismos vivos.
Disponível em: https://norteflow.com.br/agua-potavel-x-agua-

pura-entenda-a-diferenca. Acesso em: 11 jan. 2022.

13

3 EXPERIMENTO DA BEXIGA
(MOVIMENTAÇÃO DOS GASES)

Objetivo
O

experimento

da

bexiga

permite

compreender

a

movimentação dos gases. As partículas de gás confinadas em um
determinado recipiente possuem N graus de liberdade para se
locomover e interagir com outras partículas.
Assim, quando elas são submetidas a uma energia térmica,
adquirem um aumento em seu momento linear que ocasiona um
crescimento na energia cinética do gás confinado no recipiente,
gerando, assim, a necessidade de se expandir.
Com o aumento da temperatura, o volume tende a aumentar
em um processo isobárico, cuja pressão é constante. Ver Figura 2
(a; b; c; d).

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Figura 2 (a; b; c; d -) - Quadro de fotos da realização do experimento de
movimentação dos gases, conduzida por estudantes da Escola Estadual
José Loureiro no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

Materiais
Garrafa pet, bexiga flexível, um recipiente com água quente
e outro recipiente com água fria.
O custo para a realização desse experimento foi de R$ 27,00.
Procedimento
Os estudantes colocaram uma bexiga no gargalo da garrafa
e reservaram dois recipientes: um com a água quente e outro com
a água fria, respectivamente. Em seguida, pediram para que as
pessoas colocassem a garrafa com a bexiga dentro do recipiente
com a água quente e depois com a água fria. Com isso, foi possível
observar que ao ser colocada na água quente a bexiga inflou,
enquanto ao ser colocada na água fria a bexiga murchou.

15

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Conclusão
A garrafa está cheia de ar atmosférico. O ar é composto por
vários gases, entre eles, o oxigênio e o nitrogênio. Quando a garrafa
foi colocada na água quente, os gases dentro dela aqueceram.
Quando a temperatura do gás aumenta ele ocupa mais espaço, pois
as partículas ficam mais agitadas e ocorre uma expansão dos gases.
Assim, como a bexiga é feita de um material flexível, ela infla
e quando a temperatura diminui o gás retrai e a bexiga murcha.

VOCÊ SABIA?
Todos os gases que compõem o ar já estiveram debaixo da
terra, unificado às rochas. Foram vulcões que cuspiram esses
elementos. Além de lava e compostos tóxicos, a fumaça vulcânica
lançava para o ar nitrogênio, vapor d’água e dióxido de carbono.
Disponível em: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-aatmosfera-da-terra-se-formou./), Acesso em: 17 dez. de 2022.

16

4 EXPERIMENTO DA DENSIDADE
Em Física, a densidade de um corpo (ou objeto) é a razão
entre sua massa e seu volume.
Quando comparamos densidade, consideramos como
referência a densidade da água, que é 1kg/m³. Então, quando temos
objetos que flutuam ou afundam na água, o principal fenômeno
físico associado a isso é a densidade do corpo que pode ser menor
ou maior que a da água.
Objetivo
Reconhecer que a densidade de um objeto é a razão entre
sua massa e seu volume.
A Figura 3 ilustra a realização desse experimento no Espaço
Temático do Sinpete/Ufal, em interação com os visitantes.
Figura 3 - Estudantes da Escola Estadual José Loureiro conduzindo
experimentos de densidade no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Materiais
Gelo, copo descartável, água e álcool 70%.
Procedimento
Foram utilizados dois copos de tamanhos iguais, um com
álcool e outro com água, com a mesma quantidade. Ao pedir para
os visitantes colocarem uma pedra de gelo em cada copo, foi
possível observar que em um dos copos o gelo afundou, já no outro
o gelo boiou.
Questionada sobre o porquê desse fenômeno acontecer, a
maioria das pessoas falou que era por causa do tamanho do gelo,
sendo que é apenas uma questão de densidade.
Conclusão
A densidade relativa do álcool é de 0,79g/cm³, já a água
possui uma densidade relativa de 1,0g/cm³. Logo, a água é mais
densa que o álcool. O gelo, no entanto, possui a densidade de 0,92g/
m³, por sua densidade ser menor que a da água, o gelo colocado no
copo com água flutua; por sua densidade ser maior que a do álcool,
o gelo colocado no copo com álcool afunda.

18

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

VOCÊ SABIA?
A mudança da temperatura também pode modificar a densidade
de uma matéria, como no caso do ar, por exemplo.
Existe diferença entre a densidade e a massa específica? Acesse e
descubra.
Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/definicaofisica-densidade.htm. Acesso em: 11 jan. 2023.

19

5 EXPERIMENTO DE QUEDA LIVRE
Queda livre é um movimento vertical que consiste na queda
dos corpos sem o efeito da força de atrito. Aqui na Terra, alguns
corpos que caem de pequenas alturas em relação ao chão fazemno de maneira próxima a uma queda livre ideal.
Objetivo
Explicar aos estudantes que dois corpos podem cair ao
mesmo tempo independente de sua massa.
A Figura 4 exibe o cenário em que os estudantes executaram
o experimento com o público a fim de fazer essa constatação.
Figura 4 - Estudantes da Escola Estadual José Loureiro conduzindo
experimentos queda livre no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Quem cairá primeiro, o piloto ou a folha de papel? Quem
cairá primeiro, a folha amassada ou o piloto?
Essas provocações eram feitas de forma inicial, para que os
visitantes chegassem à conclusão de que a massa é irrelevante no
movimento de queda livre.
Materiais
Piloto de quadro branco e folha de papel A4.
Procedimento
Os voluntários foram orientados a soltar, simultaneamente,
o piloto e a folha de papel aberta, e depois, amassar a folha em
uma bolinha de papel, para repetir o ato.
Conclusão
A perspectiva do participante voluntário de que o mais
pesado cairia primeiro foi desmistificada, deixando-o intrigado
sobre a influência na queda dos corpos, e evidenciando a ideia de
que o peso não é responsável pela queda.
Por fim, após instigar a dúvida dos voluntários, os estudantes
explicaram que os corpos caem em períodos diferentes, pois alguns
deles possuem um corpo mais extenso que outros, sofrendo, assim,
mais com a resistência do ar e atrasando sua queda.
Entretanto, se a experiência fosse realizada no vácuo o
resultado da queda dos dois corpos, independente da folha está
amassada ou não, seria o mesmo.

21

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

VOCÊ SABIA?
Quando um corpo está em movimento, ele sofre a ação de forças
dissipativas, entre as quais podemos citar o atrito e a resistência
do ar. Quando soltos no vácuo, corpos de massas diferentes
chegarão ao mesmo tempo ao chão.
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=E43-CfukEgs.
Acesso em: 11 jan. 2023.
Veja mais sobre “Queda livre”. Disponível em: https://brasilescola.
uol.com.br/fisica/queda-livre.htm. Acesso em: 10 jan. 2023.

22

6 EXPERIMENTO INTERVENÇÃO À
VELA QUE FAZ A ÁGUA SUBIR
Esta experiência tem relação com a pressão atmosférica. Pressão atmosférica é a pressão que o ar da atmosfera exerce sobre a superfície do planeta e que pode mudar de acordo com a variação de altitude, ou seja, quanto
maior a altitude menor a pressão e, consequentemente,
quanto menor a altitude maior a pressão exercida pelo ar
na superfície terrestre.
Figura 5- Estudantes da Escola Estadual José Loureiro conduzindo o
experimento intervenção à vela que faz a água subir no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Objetivo experimental
Observar a ação da pressão atmosférica a partir do
experimento.
Materiais
Garrafa pet de 2L, vela de cera, água pigmentada com
corante, prato e fósforo.
Procedimento experimental
Ao colocar a garrafa por cima da vela, a água (com corante)
começa a subir, até o momento em que a vela se apaga. Isto
acontece porque, ao colocar a garrafa sobre a vela (antes de tocar
a água), o recipiente fica preenchido de ar quente tirando todo ar
frio. Assim, quando a garrafa toca na água ocorre uma queima de
oxigênio fazendo com que a chama da vela se apague.
Conclusão
Por fim, é possível visualizar o momento em que a chama
vai diminuindo até apagar. Isto acontece porque a temperatura
baixa e, consequentemente, ocorre a diminuição de pressão do gás
no interior da garrafa. No entanto, como a pressão atmosférica é
maior, faz com que a água ainda suba.

24

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

VOCÊ SABIA?
A pressão atmosférica ocorre com intensidades diferentes em
regiões distintas, ou seja, em alguns lugares, ela é mais forte; em
outros, ela é mais fraca.
Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/
pressao-atmosferica.htm. Acesso em: 11 jan. 2023.
Disponível em: https://www.youtube.com/
watch?v=c9utVkLBN9w&t=1s. Acesso em: 11 jan. 2023.

25

7 EXPERIMENTO DO
ESPECTROSCÓPIO
O espectroscópio é um instrumento que permite visualizar a
composição espectral (ou cromática) de um objeto luminoso.
Um elemento dispersivo (prisma ou rede de difração)
colocado no seu interior, decompõe a luz que incide sobre a fenda
de entrada, produzindo um espectro na região de saída.
Objetivo
Visualizar a composição espectral (ou cromática) de um
objeto luminoso.
Figura 6 - Estudantes da Escola Estadual José Loureiro conduzindo o
experimento do espectroscópio no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Material
Foi

utilizado

um

espectroscópio,

porém

o

mesmo

experimento pode ser feito com o uso de um DVD e uma lanterna.
Procedimento
Utilização do aparelho conhecido como espectroscópio
junto de uma lanterna em sua fenda de entrada, para que fosse
possível visualizar o espectro em sua região de saída.
Perguntas-chave como: “Vocês conseguem ver um arcoíris?” e “Como isso é possível” instigaram a observação e reflexão.
Conclusão
A maioria das pessoas respondeu “não sei” à provocação
feita e obteve a seguinte explicação do experimento: o que ocorre
é que ao passar no estetoscópio a luz que incide sobre a fenda
de entrada, se decompõe, produzindo um espectro na região de
saída. Como a luz é formada por todas as outras cores é possível
ver um arco-íris.

27

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

VOCÊ SABIA?
Os espectroscópios são amplamente utilizados em astronomia,
química e outras áreas. Joseph Von Fraunhofer, um óptico
alemão, inventou o espectroscópio em 1814. Em sua forma
inicial, usou uma lente para focar a luz entrante e um prisma
para dividir a luz pela refração.
Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/
Espectrosc%C3%B3pio. Acesso em: 11 jan. 2023.

28

8 EXPERIMENTO DE CONVECÇÃO
TÉRMICA
A convecção térmica é uma das formas de propagação do
calor que ocorre nos líquidos e gases. Recebe esse nome porque
a transmissão do calor acontece por meio das correntes de
convecção circulares que se formam por conta da diferença de
densidade entre os fluidos.
Figura 7 - Estudantes da Escola Estadual José Loureiro conduzindo o
experimento convecção térmica no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Objetivo
Perceber que dois copos de água com corantes de cores
diferentes (vermelho e azul) não se misturavam ao serem
despejados em outro recipiente (transparente) com água, uma vez
que a temperatura era diferente, sendo, respectivamente, uma
gelada e outra quente.
Materiais
Recipientes, água gelada, água quente, corante nas cores
azul e vermelho.
Procedimento
Foi utilizado um recipiente com água em temperatura
ambiente e dois recipientes com água, sendo um na cor azul
(quente) e outra na cor vermelha (gelada). Em seguida, um pouco
de água de cada recipiente foi despejado num terceiro recipiente
transparente, no qual já havia água em temperatura ambiente.
Ao observar o experimento por cima, é possível ver uma
mistura de cores tendendo a roxo/violeta, mas quando visto
de frente é possível distinguir as duas cores, pois uma sobe e a
outra desce.
Os visitantes foram questionados: por que as cores não se
misturaram? Muitos acreditaram que havia sido adicionada alguma
substância a esses líquidos que estavam nos copos.

30

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Conclusão
A explicação se dá, justamente, pelo fato de que a água
quente tem as suas moléculas mais agitadas por causa da
temperatura elevada, tornando-a menos densa, enquanto a
água fria se torna mais densa e desce. Como cada água tinha
uma cor diferente, quando misturada ao recipiente com água em
temperatura ambiente, foi possível ver a distinção das cores.
VOCÊ SABIA?
No frio, as moléculas tendem a ficar mais próximas umas das
outras. Isso faz com que a massa de ar fique mais concentrada
e torne o ar, em determinado ponto, mais pesado e propenso a
descer. Isso ocorre contrariamente às moléculas de ar quente,
que tendem a ficar mais espalhadas e dispersas no ar.
Disponível em: https://www.todamateria.com.br/conveccaotermica. Acesso em: 11 jan. 2023.

31

9 EXPERIMENTO DE ELETRIZAÇÃO
POR ATRITO
Quando dois materiais de composição diferente são
atritados, um perderá elétrons para o outro. A esse processo dá-se
o nome de eletrização por atrito.
Os processos de eletrização consistem em gerar um
desequilíbrio no número de prótons e elétrons de um corpo qualquer.
Naturalmente os corpos são neutros, ou seja, possuem a
mesma quantidade de prótons e elétrons, quando esse número se
torna diferente dizemos que o corpo está eletrizado.
Figura 8 - Estudantes da Escola Estadual José Loureiro conduzindo o
experimento eletrização por atrito no Sinpete/Ufal (2022)

Fonte: SINPETE/UFAL, 2022.

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Objetivo
Demonstrar como ocorre a eletrização por atrito.
Materiais
Canudo e guardanapo.
Procedimento
Atritamos um canudo com um guardanapo. Na sequência,
o canudo adquiriu carga elétrica e logo em seguida conseguiu ficar
colado em uma parede.
Perguntamos o porquê de o canudo ficar preso na parede.
Alguns participantes ficaram impressionados, chegando até
mesmo a alegar se tratar de um número mágico. Em sua maioria,
os visitantes falaram que tínhamos passado cola no canudo para
que ele ficasse grudado na parede.
Conclusão
O canudo se prende porque a região em contato com a
parede passa a ter cargas opostas à da parede após o processo de
eletrização por atrito.
Como as cargas opostas se atraem, o canudo fica preso à
parede até que a passagem de cargas elétricas de um lado para
outro neutralize o canudo novamente.

33

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

VOCÊ SABIA?
Os processos de eletrização consistem em gerar um desequilíbrio
no número de prótons e elétrons de um corpo qualquer.
Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/
eletrizacao-por-atrito.htm#:~:text=Os%20processos%20de%20
eletriza%C3%A7%C3%A3o%20consistem,que%20o%20corpo%20
est%C3%A1%20eletrizado. Acesso em: 11 jan. 2023.

34

COMENTÁRIOS FINAIS
Em todos as experimentações aqui descritas, é possível
prescrever uma relevância para a investigação científica na
Educação Básica.
Ao longo de sua formação, o estudante da escola se depara
constantemente com conteúdos e abordagens complexas relativas
à Física e à Química.
Por essa razão, é válido mostrar na prática o que é ensinado
de forma teórica em sala de aula.
Comentários de alguns estudantes que participaram do
projeto “experimento de física de baixo custo”, apresentado
no Sinpete/Ufal
Eu achei um evento muito bom e importante,
pois ao fazer os experimentos eu ganhei
conhecimento e, ao apresentá-los, eu
compartilhei o que eu aprendi para outras
pessoas. Achei superlegal essa troca de
conhecimento. (Cauã de Souza – Escola José
Loureiro – Murici/AL).
Participar do Sinpete foi uma experiência
excepcional, pois saímos de nossa “zona de
conforto”, fazendo com que tivéssemos que
estudar e aplicar na prática a Física, além de
contribuir grandemente para nossa formação

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

como alunos. Aprendemos e ensinamos em um
único evento. O Sinpete nos proporcionou várias
possibilidades e, por isso, sou muito grato por
ter participado deste evento! (Ângelo Alessandro
– Escola José Loureiro – Murici/AL).
A experiência de participar do Sinpete foi de
suma importância para nossa carreira estudantil,
visto que nos possibilitou uma visão singela
em relação a ciência que por sua vez se faz
parecer hostil para a população que não obtém
o conhecimento de que é possível fazer ciência
com pouco. Doutro modo, o Sinpete viabilizou
uma comunicação interescolar que foi a chave
para que pudéssemos conhecer e transmitir
conhecimento. (Gabriel Quintino – Escola José
Loureiro – Murici/AL).
Para mim, ter participado do evento foi uma
experiência muito boa, pois eu me diverti
muito com a reação das pessoas que viram na
prática a ciência sendo aplicada. O evento teve
uma importância muito grande, porque vários
municípios puderam participar e compartilhar
seus conhecimentos. (Hevellyn Tawane – Escola
José Loureiro – Murici/AL)

36

REFERÊNCIAS
GOUVEIA, Rosimar. Convecção térmica. Toda Matéria. 2011. Disponível
em: https://www.todamateria.com.br/conveccao-termica. Acesso em: 11
jan. 2023.
HELERBROCK, Rafael. Queda livre. Brasil Escola. Disponível em: https://
brasilescola.uol.com.br/fisica/queda-livre.htm. Acesso em: 10 jan. 2023.
MARQUES, Domiciano Correa. Definição física de densidade. Brasil Escola.
Disponível
em:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/definicao-fisicadensidade.htm. Acesso em: 11 jan. 2023.
NORTEFLOW. Água potável x água pura: entenda a diferença. 2021.
Disponível
em:
https://norteflow.com.br/agua-potavel-x-agua-puraentenda-a-diferenca. Acesso em: 11 jan. 2022.
PENA, Rodolfo Alves. Pressão atmosférica. Escola Kids. Disponível
em:
https://escolakids.uol.com.br/geografia/pressao-atmosferica.
htm#:~:text=Essa%20for%C3%A7a%20exercida%20pelo%20
ar,outros%2C%20ela%20%C3%A9%20mais%20fraca. Acesso em: 11 jan.
2023.
SILVA JÚNIOR, Silas da. Eletrização por atrito. Mundo Educação. Disponível
em:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletrizacao-por-atrito.
htm#:~:text=Os%20processos%20de%20eletriza%C3%A7%C3%A3o%20
consistem,que%20o%20corpo%20est%C3%A1%20eletrizado. Acesso em:
11 jan. 2023.
VERSIGNASSI, Alexandre. Como a atmosfera da Terra se formou?. Super
Interessante, 2018. Disponível em: https://super.abril.com.br/mundoestranho/como-a-atmosfera-da-terra-se-formou. Acesso em: 17 dez. 2022.

SOBRE OS AUTORES
Nelson da Silva Nunes
Professor de Física da Escola Estadual José Loureiro de Murici-AL
e da Ufal. Doutorando em Educação (PPGE/Ufal). Orientador do
Projeto “Experimentos de Física de baixo custo”, apresentado no
Sinpete/Ufal.
Ângelo Alessandro da Silva
Cauã de Souza Silva
Gabriel Quintino da Silva
Hevellyn Tawane Neves dos Santos
Ian Gabriel Torres Lopes
Jamile Witória de Oliveira Silva
Marcos Antonio Simião dos Santos
Maria Itauana da Silva
Murilo Manoel Marques da Silva e
Williams Ferreira do Nascimento
Estudantes do Ensino Médio da Escola Estadual José Loureiro de
Murici-AL. Iniciantes científicos júniores no Projeto “Experimentos
de Física de baixo custo”, apresentado no Sinpete/Ufal.

GALERIA DE FOTOS
Foto A - Estudantes ao lado do banner da ideia inovadora no Sinpete

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Foto B - Equipe do Projeto junto com o professor orientador e a
coordenadora do Sinpete

Foto C - Visitantes do Sinpete interagindo com os experimentos de Física.

40

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Foto D - Participação nos experimentos.

Foto E - Mentoria: Comissão Técnica do Sinpete em visita à Escola
José Loureiro em Murici - AL.

41

EXPERIMENTOS DE FÍSICA
de baixo custo

Foto F - Estudantes participando de roda de conversa sobre a publicação
deste exemplar.

42

COLETÂNEA DO SINPETE
CADERNO 1 – PARTE INICIAL
Ciência na Escola para o Desenvolvimento Sustentável
CADERNO 2
A química sustentável em sala de aula
CADERNO 3
Experimentos de Física de baixo custo
CADERNO 4
Charta: embalagens de papel semente produzidas a partir de
papel reciclado e fibra da casca do coco
CADERNO 5
Arte sustentável: artesanato com conchas de massunim
CADERNO 6
Horta escolar e sustentabilidade: quem planta, colhe
CADERNO 7
Physensi – Sinta a natureza em você: elaboração de produtos
cosméticos a partir da casca do cajueiro (anacardium occidentale)
CADERNO 8
Energia limpa e sustentabilidade: faça você mesmo um
carregador sustentável
CADERNO 9
Águas do Rio Niquim
CADERNO 10 - PARTE FINAL
Sinpete Ufal: a Universidade e a Escola de mãos dadas pela Ciência

A

coletânea Ciência na Escola para o
Desenvolvimento Sustentável é um
produto do Simpósio Intermunicipal
de Ciência e Tecnologia na Educação
Básica (Sinpete), promovido pela
Universidade Federal de Alagoas
(Ufal) no período de 18 a 20 de 2022,
durante a 19ª Semana Nacional
de Ciência e Tecnologia (SNCT).

Realização
PROGRAD

Pró-reitoria de Graduação

Parceria

Apoio