Visão geral

Notas

3+ (idades 8+)

Hora

40 minutos por laboratório

Questões essenciais da unidade

Como podemos conduzir uma investigação para observar as relações de causa e efeito?
Como é que as máquinas simples facilitam o trabalho?

Entendimentos da Unidade

Os seguintes conceitos serão abordados ao longo desta Unidade:

O que acontece a um objeto quando lhe é aplicada uma força.
Uma máquina simples é um dispositivo que altera a direção ou a intensidade da força e é utilizada para facilitar o trabalho.
Como articular o propósito da investigação.

Resumo do laboratório

Clique nos seguintes separadores para obter um resumo do que os alunos farão e aprenderão em cada laboratório.

Laboratório 1 - Plano Inclinado

Foco principal Questão: Como é que um plano inclinado afeta o trabalho?

Os alunos utilizarão o Kit VEX GO para construir um Plano Inclinado com 3 níveis de altura. Utilizarão a construção para investigar como a altura e a força gravitacional afetam a distância que um objeto percorre após rolar num plano inclinado.

Os alunos testarão a distância percorrida pela roda azul VEX GO depois de descerem o plano inclinado a 3 alturas diferentes.

Os alunos serão orientados para fazer previsões com base nos dados de experiências e demonstrações anteriores.

Laboratório 2 - Alavanca

Questão de foco principal: Como pode a força ser aplicada para facilitar o trabalho?

Os alunos irão construir e testar uma alavanca utilizando o kit VEX GO. Utilizarão a construção para explorar como uma alavanca pode facilitar o trabalho, reduzindo a quantidade de força necessária para levantar um objeto.

Os alunos também irão examinar como o posicionamento do ponto de articulação altera a força necessária para equilibrar cada lado da alavanca.

Laboratório 3 - Roda & Eixo

Questão de foco principal: Como é que uma máquina simples afeta o trabalho?

Os alunos irão construir um Spring Car com o GO Kit e utilizar o carro para testar como uma roda e um eixo facilitam o trabalho.

Vão examinar como a roda e o eixo afetam a distância que o Spring Car percorre. Utilizarão os dados para fazer previsões e propor relações de causa e efeito sobre a forma como a roda e o eixo permitem que um objeto se mova mais facilmente.

Laboratório 4 - Engrenagens

Foco principal Questão: Como se altera uma força durante o uso de engrenagens?

Os alunos irão investigar a transferência de energia através de engrenagens. Construirão um relógio manual utilizando o kit VEX GO e observarão as interações entre as engrenagens para determinar como uma engrenagem afeta a outra.

Os alunos utilizarão padrões observados no movimento da engrenagem para prever o movimento de uma engrenagem final.

Padrões de Unidade

Os Padrões da Unidade serão abordados em todos os Laboratórios da Unidade.

Padrões científicos de nova geração (NGSS)

NGSS 3-PS2-1: Planeie e conduza uma investigação para fornecer provas dos efeitos de forças equilibradas e desequilibradas no movimento de um objeto.

Como se Atinge o Padrão: No Laboratório 1: Os alunos irão planear e conduzir uma investigação para explorar como a força desequilibrada da gravidade faz com que a Roda Azul role por um plano inclinado durante a secção Brincar. Através da investigação, os alunos observarão também as relações de causa e efeito entre a altura do Plano Inclinado e a distância que a Roda Azul percorre. A investigação consistirá em fazer previsões e, em seguida, testar e documentar a distância que a Roda Azul percorrerá quando rolada em diferentes alturas do Plano Inclinado na sua Folha de Recolha de Dados.

No Laboratório 2: No jogo Parte 1, os alunos irão investigar os efeitos do ponto de articulação na capacidade da alavanca para realizar trabalho e utilizar a menor quantidade de força. Na Parte 1, testarão diferentes pontos de articulação da alavanca com um disco de cada lado. Os três pontos de articulação criarão um peso desequilibrado entre os dois lados da alavanca, indicando forças desequilibradas. Na Peça 2, os alunos utilizarão os dados dos seus testes para determinar a melhor localização para o ponto de articulação, de forma a reduzir a quantidade de força necessária para levantar três discos, facilitando assim o trabalho.

No Laboratório 3: Ao longo da secção Brincar, os alunos irão conduzir uma investigação na qual irão explorar como a roda e o eixo afetam a distância que o seu Spring Car percorre. Os alunos irão investigar isto testando a distância que o seu Spring Car irá percorrer com e sem rodas. A investigação consistirá em testar a distância que o Spring Car percorre sem rodas no Jogo Parte 1 e depois com rodas no Jogo Parte 2.

No Laboratório 4: No jogo Parte 1, os alunos irão recolher dados com base no movimento das engrenagens. Registarão o tamanho dessa engrenagem e da próxima engrenagem na construção. Os alunos também registarão e compararão a velocidade do movimento entre estas duas mudanças. Os alunos utilizarão os dados de movimento para fazer uma previsão durante o Intervalo Intermédio sobre o que acontecerá se forem adicionadas outras duas mudanças ao Relógio. Os alunos testarão as suas previsões e as duas marchas adicionais na Parte 2 do Jogo. Na secção Partilhar, os alunos partilharão os seus resultados e observações sobre a precisão das suas previsões.

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