A matemática e a interdisciplinaridade no lançamento de foguetes de garrafas pet

O objetivo neste ano é de tornar a matemática uma disciplina agradável e divertida. Nesse artigo, você vai perceber como é possível trabalhar a matemática no lançamento de um foguete de garrafa pet, explorando a interdisciplinaridade com a física e promovendo a participação dos alunos.

Após as merecidas férias, já começou o ano letivo… No meu último artigo, que você pode conferir clicando aqui, eu deixei como reflexão a leitura de alguns textos. Agora, como estamos no momento de planejamento, vou te mostrar uma atividade que contempla a interdisciplinaridade com a Física em um experimento bem interessante. Ele envolve a participação dos alunos, troca de experiências, valorização da auto estima, e também o que eu chamo dos quatro pilares da matemática: leitura, interpretação, concentração e raciocínio lógico.
Você já percebeu que no ENEM (Exame Nacional do Ensino Médio) e vestibulares, muitas vezes são cobradas questões que envolvem a interdisciplinaridade da matemática com outras disciplinas, certo? Por isso, vou apresentar esta atividade que eu realizo com os alunos da 1ª série do Ensino Médio.
A atividade consiste em um lançamento verticalmente para cima de um foguete de garrafa Pet que utiliza como “combustível” água + pressão. Quando atinge a altura máxima, começa a cair e aciona um paraquedas.
Este foguete inicialmente fica fixado em uma base de tubos PVC, que forma um ângulo de 90º com o chão. Com um determinado volume de água, recebe a pressão de uma bomba de encher pneus de bicicleta.
Foguetes
Foguetes
Após isso, é liberado por uma trava, onde é lançado verticalmente para cima. No momento da queda, o paraquedas tem que ser liberado. Assista ao vídeo mostrando um exemplo clicando aqui.

VOCÊ DEVE ESTAR PERGUNTANDO: ONDE ESTÁ A MATEMÁTICA NESTA ATIVIDADE?

Na Física, quando temos um lançamento deste tipo, é aplicada a função do 2º grau com acréscimos da aceleração da gravidade, altura, velocidade de lançamento – itens que você pode aplicar em um problema de Física ou em uma aula de Matemática. Veja o exemplo:
“Um projétil é lançado verticalmente para cima conforme a função h(t) =  -5t2 +50t … Qual a altura máxima atingida?”, conforme o vídeo abaixo.

Nesses problemas, você pode trabalhar os seguintes itens:

  • Coordenadas do vértice da parábola;
  • Plano Cartesiano (representação gráfica),
  • Entre outros.

COMO APLICAR A ATIVIDADE DO LANÇAMENTO DE FOGUETES NAS AULAS DE MATEMÁTICA?

Lembre-se que esta atividade é apenas uma sugestão e que você pode fazer alterações conforme as condições dos alunos e da escola.
Antes de programar esta atividade, converse com o professor(a) de Física e com a coordenação pedagógica da escola sobre os procedimentos e local de lançamento.
No meu caso, eu realizo com os alunos da 1ª série do Ensino Médio, além de utilizar o campo de futebol que tem dentro da escola.
As etapas para realização são:

1ª etapa: Apresentação do projeto para os alunos

Apresente o projeto para os alunos conforme os vídeos abaixo e explique que o lançamento será de 90º em relação ao chão, que o foguete utilizará (água+ar) e um sistema com paraquedas.
Assista ao primeiro vídeo clicando aqui.
Assista ao segundo vídeo clicando aqui.

2ª etapa: Divisão dos grupos

Faça a divisão em grupos de no máximo 5 alunos. O grupo deverá assistir aos seguintes vídeos que explicam a montagem da base e do foguete para trazerem as dúvidas na próxima aula.
Lembrá-los que, durante a montagem do foguete e da base, se for realizado na residência, deverá ser acompanhado sempre com um responsável para não acontecer acidentes.

1º vídeo: Tutorial da construção do foguete

2º vídeo: Tutorial da construção da base do foguete (lembre-se lançamento 90º em relação ao chão)

3ª etapa: Apresentação dos foguetes

Marcar uma data para a apresentação dos foguetes já construídos pelos alunos para você analisar e ver como está o andamento de cada grupo.
Foguetes

4ª etapa: Apresentação das bases dos foguetes

Marcar uma data para a apresentação das bases dos foguetes já construídos pelos alunos para você analisar e ver como está o andamento de cada grupo.
Foguetes

5ª etapa: 1º lançamento dos foguetes

Agendar uma data com os alunos para uma prévia de lançamentos de foguetes.
A finalidade deste dia é dos alunos perceberem os erros cometidos na hora do lançamento, fazerem os ajustes necessários tanto no foguete como na base de lançamento e também como troca de experiência entre eles.

6ª etapa: Lançamento oficial

Agendar uma data com os alunos para o lançamento dos foguetes e explicar como funcionará os pontos referente ao lançamento.
No meu caso, eu coloco a pontuação de acordo com o tempo de queda do foguete com o paraquedas aberto. Também pode ser assim: quanto mais tempo o paraquedas aberto, maior a pontuação. Veja o vídeo.

7ª etapa: Registro do lançamento

Peça para cada grupo eleger um aluno para registrar o lançamento em fotos ou vídeos para você montar um portfólio no final do projeto e apresentar para a direção e coordenação da escola.
No final desta atividade, você irá perceber uma mudança no comportamento dos alunos: eles ficarão mais participativos, motivados, irá melhorar a auto estima e o seu rendimento nas aulas.
Durante o ano letivo continue passando exercícios similares a esta atividade para que eles possam resolver e trocar experiências.
Analise, reflita e pense que:

“Juntos, iremos quebrar a barreira que existe entre os alunos e a matemática. Iremos melhorar os índices e a matemática no Brasil.”

Sucesso no seu novo desafio.
Leia mais:

* Fabio Aparecido é professor de matemática com experiência de 15 anos. Atua no Centro Paula Souza (CPS) e na Secretaria da Educação do Estado de São Paulo. É licenciado, bacharel e especialista em matemática pela UFscar. Produz conteúdo no Facebook e no seu canal do Youtube. Teve um de seus projetos publicados no site do MEC (Ministério da Educação).  

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