Uma vez que os alunos tenham dominado os vetores simples de aceleração e velocidade (onde eles se movem na mesma direção), desafie-os com situações em que os vetores não estejam na mesma direção. Os estudantes geralmente acham esse conceito desafiador, mas não precisa ser assim. Nesta atividade, os alunos criarão diagramas vetoriais ilustrando a aceleração e a velocidade em diferentes situações. Os cenários sugeridos abaixo estão nas instruções de atividade, mas você pode optar por apresentar aos alunos vários cenários adicionais para ilustrar, como um carro contornando uma curva ou uma bala de canhão sendo disparada de um canhão.
A espaçonave se move em um caminho circular ao redor da Terra. Seu vetor de velocidade está mudando constantemente, mesmo que sua velocidade seja constante. A seta do vetor de aceleração aponta para o centro da Terra, da mesma forma que a força devida à gravidade atuaria.
A seta de velocidade muda conforme o carro diminui. A direção da seta permanece constante, na direção em que o carro está se movendo. O tamanho da seta de velocidade diminui à medida que o carro fica mais lento. A flecha de aceleração atua na direção oposta à flecha de velocidade. Isso é conhecido como aceleração ou desaceleração negativa.
O vetor de velocidade aponta na direção do deslocamento e muda conforme a bola segue seu caminho. A seta do vetor de aceleração permanece constante quando a bola está no ar. A seta aponta diretamente para baixo em direção à Terra.
(Essas instruções são totalmente personalizáveis. Depois de clicar em "Copiar atividade", atualize as instruções na guia Editar da tarefa.)
Crie diagramas de vetor de aceleração e velocidade para diferentes situações.
Envolva os estudantes mostrando movimento do mundo real com materiais simples como carrinhos de brinquedo, bolas ou bolinhas de gude. Ver vetores em ação ajuda os alunos a conectar diagramas ao movimento físico.
Escolha uma superfície plana e marque pontos de início e fim com fita. Ter limites definidos mantém a atividade organizada e focada.
Anexe setas (feitas de papel colorido ou notas adesivas) ao seu objeto em movimento para indicar velocidade, e coloque uma seta separada para aceleração. Código de cores ajuda os estudantes a distinguir rapidamente os dois vetores.
Faça o objeto rolar em linha reta, desacelerar ou virar para imitar cenários como um carro desacelerando ou uma bola sendo lançada. Pare em intervalos para discutir como e por que as setas mudam.
Desafie os estudantes a esboçar o que veem, rotulando os vetores de velocidade e aceleração. Participação ativa reforça a compreensão e constrói confiança.
Vetores de velocidade mostram a direção e a velocidade do movimento de um objeto, enquanto vetores de aceleração indicam como a velocidade está mudando. A aceleração pode alterar a velocidade, a direção ou ambos da velocidade.
Desenhe o vetor de velocidade na direção do movimento do carro, e torne-o mais curto à medida que o carro desacelera. O vetor de aceleração aponta na direção oposta, mostrando aceleração negativa ou desaceleração.
Vetores de aceleração e velocidade nem sempre estão alinhados porque a aceleração pode alterar a direção da velocidade, não apenas sua magnitude. Por exemplo, em movimento circular, a velocidade é tangente ao caminho, mas a aceleração aponta em direção ao centro.
Em órbita, o vetor de velocidade é tangente ao caminho, e o vetor de aceleração sempre aponta em direção ao centro da Terra, mantendo a espaçonave em movimento circular mesmo que sua velocidade permaneça constante.
A melhor maneira é usar cenários da vida real (como carros, bolas ou espaçonaves), desenhar diagramas vetoriais e fazer os estudantes criarem visualizações. Isso ajuda os estudantes a entenderem como a aceleração e a velocidade interagem em diferentes situações.