Como ensinar física e química com baixo custo Brasília, DF

Devido a baixa qualidade de estrututa que as escolas fornecem este artigo mostra dicas de como ensinar fisica e quimica de baixo custo. o artigo mostra varias experiencias feitas com materias acessiveis. Veja mais neste artigo.

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Como ensinar física e química com baixo custo

EXPERIENCIAS DE BAIXO CUSTO PARA ENSINO DE CIÊNCIAS

(∗) Maceti, H.; Penteado,F. ; (∗) Lautenschleguer, I. J.(∗∗) Levada, C. L

(∗) Grupo de Estudos em Ciências da Natureza, Matemáticas e suas Tecnologias - Uniararas (ISE) - Licenciatura em Química / Física / Matemática

 (∗∗) Grupo de Estudos em Processos Educacionais - AFA

contato :huemerson@uniararas.br-Uniararas(ISE)

INTRODUÇÃO

Ensinar Química e Física hoje continuam ainda uns grandes desafios para todos aqueles que sinceramente desejam algo mais do que a mera manipulação de formulas na resolução de problema-padrão.

É um fato notável que o ensino de Química e Física no secundário tenham motivado em muitos países, inclusive no Brasil, um número elevado de projetos visando adequá-los segundo objetivos determinados como o demonstram o PSSC e o Harvard Project nos Estados Unidos, o Nuffield na Inglaterra e o PEF a FAI e o GREF no Brasil.

Este clima de inquietação é, a nosso ver, uma evidência concreta de que algo não está bem no atual ensino de Química e Física.

Isto também pode ser percebido, por exemplo, quando o estudante, mesmo depois de formado e freqüentando os cursos de pós-graduação, expressa um forte sentimento de insegurança relativo ao seu conhecimento.

Dentro desse espectro o conteúdo teórico é de especial interesse, pois, de acordo Osvaldo de Souza Mello ( dissertação de mestrado na FEUSP/SP – 1987) se constitui no “sistema nervoso” do ensino de Física além de ser a primeira referência do estudante associado à inteligibilidade e ordem na natureza, bem como um guia nas demais atividades. Esse conteúdo teórico pode ser tratado como um objeto que possui contornos nítidos e passíveis de serem delimitados, esquadrinhados e localizados no tempo.

De um modo geral, as práticas de ensino de Ciências Exatas mais usuais estruturam-se na forma de apresentação dos conteúdos, seguida de exemplos e resolução de exercícios similares àqueles apresentados pelo professor. Pode-se dizer, então, que a metodologia tradicional de maior aplicação no Ensino Médio, especialmente no que diz respeito ao ensino de Ciências Exatas tem sido a de resolução de problemas sendo que este estudo se propõe a fornecer alguns elementos de reflexão que possibilitem alguma melhoria no processo de ensino de Ciências.

 

 

 

CONCEITOS DE VISCOSIDADE

A viscosidade é uma das mais importantes propriedades dos óleos combustíveis e óleos lubrificantes. Seu conhecimento é fundamental nos projetos de dispositivos e opção de uso desses óleos. A viscosidade representa a medida do atrito interno ou molecular de um fluído, tal que quanto maior a resistência oferecida ao deslocamento de um fluído, tanto maior será a sua viscosidade. Porque é que a água escoa mais rapidamente do que o mel? A resposta rápida, porque o mel é mais viscoso. A água é um fluido com pequena viscosidade. Coisas como shampoo, mel ou xaropes possuem viscosidades maiores. A viscosidade também depende da temperatura.. O óleo de um motor, por exemplo, é muito menos viscoso a temperaturas mais altas do que quando o motor está frio. Por outro lado, a viscosidade é a maior ou menor habilidade dos fluidos resistirem a mudanças de forma, a volume constante.

Um fluido com uma viscosidade alta resiste ao movimento, porque a sua estrutura molecular dá origem a um atrito interno elevado. Um fluido com uma viscosidade baixa flui com facilidade, porque a sua estrutura molecular dá origem a um atrito interno reduzido, quando o fluido se move. Na prática determina-se geralmente a viscosidade relativa, ou seja, em relação a um fluído padrão, por meio de aparelhos padronizados. Para óleos lubrificantes é comum medir-se o tempo, normalmente em segundo, necessário ao escoamento de determinada quantidade da amostra através de orifícios calibrados em condições padronizadas á data temperatura, como é o caso do viscosímetro Saybolt.

Viscosímetro Saybolt

Consta de um tubo vertical metálico em cuja parte central inferior adapta-se o “orifício calibrado” que pode ser o “universal”, diâmetro 1,765 mm ou o “furol”, diâmetro 3,15 mm. O Conjunto fica imerso em um banho de óleo que envolve o tubo em toda sua extensão.

Para determinar-se a viscosidade fecha-se o orifício com uma rolha a qual se prende uma corrente. Enche-se o tubo Saybolt com o óleo em análise e aquece-se o banho. Atingindo o equilíbrio térmico na temperatura desejada, retira-se a rolha e cronometra-se o tempo de escoamento de 60 mL da amostra.

O tempo em segundo de escoamento de 60 mL da amostra, através o orifício calibrado do aparelho , nas condições padronizadas de ensaio é a viscosidade Saybolt na temperatura do equilíbrio térmico.

A VISCOSIDADE EM FARINHAS

Nos sólidos, principalmente em materiais orgânicos como farinhas a viscosidade cresce com o aumento de FDN (Fibra em Detergente Neutra) e FDA (Fibra em Detergente Ácido), são teores nutricionalmente importantes por conter a parte orgânica de a matéria alimentar mais resistente às ações digestivas do trato gastrintestinal.

As Frações não fibrosas são facilmente e quase completamente digeridas pela maioria dos animais. Ao aplicar o teste de uniformidade nutricional proposto por Lucas, Van Soest contatou que o preparo fibroso, obtido após o tratamento de amostras com solução detergente neutra, não satisfazia às restrições necessárias para considerá-la uma entidade nutricional.

O método de determinação da qualidade das forrageiras proposto por Van Soest (1965) é baseado na separação das diversas frações constituintes das forrageiras, por meio de reagentes específicos, denominados detergentes. Por meio do detergente neutro é possível separar o conteúdo celular (parte da forragem solúvel no detergente neutro), formado, principalmente, de proteínas, gorduras, carboidratos solúveis, pectina e outros constituintes solúveis em água da parede celular.

 Na indústria de farinhas a medida da viscosidade é feita através de escoamento num funil com um dado diâmetro específico com a medida do tempo de escoamento.

METODOS

O procedimento para análise da viscosidade experimentalmente é análogo ao do viscosímetro Saybolt, isto é, a amostra é colocada para escoar num funil de diâmetro calibrado e apropriado para cada uma das amostras. Por exemplo, para líquidos como óleo, são usados funil de pequeno diâmetro, mas para farinhas, areias e solos são usados funil com diâmetro maior para se possível a fluidez e cronometrar o tempo.

MATERIAL

Simuladores de silos de vidro (funil), simulador de silo plástico (funil), béquer (recipiente par receber o produto ), suporte , areia fina, calcário, casca de arroz, óleo de soja

 

RESULTADOS

 

Ensaio com areia e calcário

Com os funis identificados mediu-se o tempo de escoamento de vários produtos desde farinhas até vários tipos de areias e solos. Foi observada a diferença de comportamento de cada produto, sendo que os alunos acompanharam tais procedimentos. Por exemplos, constataram que a areia fina, teve seu escoamento total em todos os simuladores de silos (do maior para a menor abertura do funil), enquanto que o calcário menos denso não apresentou escoamento em todos os silos, tendo apenas escoado nos quatro primeiros (do maior para o menor). Do mesmo modo a areia grossa também exigiu um funil de grande abertura para escoamento, sendo que o mesmo aconteceu com alguns tipos de solos.

Ensaio com areia e casca de arroz

Foi observada a diferença de comportamento de cada produto, a areia fina, teve seu escoamento total em todos os simuladores de silos (do maior para a menor abertura), enquanto que a casca que é menos densa neste caso, mas que apresenta teores de Fibra em Detergente Neutro (FDN) = 81,0% e Fibra em detergente Ácida (FDA) = 77,0 %, apresentou escoamento mais rápido se comparado com a areia, em todos os. Estes teores apresentam partículas que aceleram o escoamento, mesmo a casca de arroz tendo menor densidade. Nos seres humanos este tipo de escoamento comparado é fundamental, por exemplo, para o bom desempenho intestinal.

 

Ensaio com óleos em diferente temperaturas

Foram feitas várias medidas envolvendo o tempo de escoamento de várias amostras de óleo em diferentes temperaturas, por exemplo, na temperatura de 27°C, 60 ml de óleo obteve um tempo de escoamento de 25 segundos. Na temperatura de 57°C, 60 ml de óleo obteve um tempo de escoamento de 18 segundos. Observa-se uma diferença de 7 segundos, com isto prova que a viscosidade decresce com o crescer da temperatura. Com o aquecimento as moléculas tende a dispersar mais, ocupando um espaço maior e a sua densidade diminui.

CONCLUSÃO

Esta prática é muito simples e possibilita muito na assimilação do conhecimento. Concluímos que as práticas utilizadas facilitam na assimilação sobre a densidade, a viscosidade, a fluidez e o escoamento. Produtos com diferentes densidades e teores de Fibra em Detergente Neutro (FDN) e Fibra em Detergente Ácida (FDA), apresentam comportamentos diferenciados.

Após a verificação dos resultados obtidos, podemos concluir que é possível uma prática, de baixo custo, satisfatória para o entendimento teórico na área de ciências exatas e para uma melhor compreensão dos alunos quanto a conceitos físicos e químicos, não apenas restringindo a teoria, o qual deixa as aulas muito mais interessantes. .

REFERÊNCIAS

Melo, Osvaldo de Souza – dissertação de mestrado sobre Ensino de Física – USP - 1987

A BERCHIELLI, T. T.; PIRES, A. V.; OLIVEIRA, S. G. Nutrição de Ruminantes. Jaboticabal, Prol Editora Gráfica, 2006.

DELIZOICOV, D., ANGOTTI, J.A.E. PERNAMBUCO, M.M. Ensino de ciências: fundamentos e métodos. São Paulo. Cortez editora, 2003

SILVA. D., J.,QUEIROZ,A.,C., Analise de Alimentos. Viçosa Editora, UFV,2005.

Viscosidade nos liquidos. Disponivel em Acesso em: 10 out 2007.

 

Celso Luis Levada

Licenciado em Física com pós graduação em Físico Química

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