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Liebert Liebert Document Transcript

  • UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS Instituto de FísicaO USO DE FILMES NO ENSINO DE FÍSICA Liebert Parreiras Nogueira Monografia apresentada ao Instituto de Física da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, como requisito para obtenção de Título de Graduado em Licenciatura plena em Física. Rio de Janeiro Novembro - 2005
  • ii UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS Instituto de FísicaO USO DE FILMES NO ENSINO DE FÍSICA Liebert Parreiras NogueiraOrientadora: Profª. Drª. Maria da Conceição A. B. Lima Aprovado em ______ de ______________________ de 2005, pela banca examinadora: Prof. Dr. ___________________________________________ Prof. Dr. ___________________________________________ Prof. Dr. ___________________________________________ Rio de Janeiro 2005
  • iiiUNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIROINSTITUTO DE FÍSICADEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA E TERMODINÂMICA O USO DE FILMES NO ENSINO DE FÍSICA Por Liebert Parreiras Nogueira“Autorizo a Apresentação”Orientadora: _________________________________________________________ Profª. Drª. Maria da Conceição Almeida Barbosa Lima Rio de Janeiro Novembro de 2005
  • iv Aos meus pais José Roberto eIzete e minha namorada Simone.
  • v Agradecimentos: Agradeço primeiramente a Deus por tudo.À minha mãe e meu pai por todo carinho e apoio. À minha namorada. À Profª. Drª Maria da Conceição. E a todos os amigos que me apoiaram.
  • vi Lista de TabelasTabela 5.1 ..................................................................................................................... 27
  • vii Resumo Os filmes a que assistimos estão cheios de cenas com ótimos exemplos de Física,sejam elas corretas ou incorretas. Estas cenas podem ser analisadas cuidadosamente e podemservir como excelente recurso didático dentro da sala de aula. A análise destas cenas podeajudar os alunos a corrigir conceitos errados que adquirem através de filmes a que assistem ea desenvolver uma análise mais crítica das cenas.
  • viii Abstract The movies that we watch are full of scenes with good Physics examples, be it corrector wrong. These scenes can be carefully analysed and can be used as an excellent didacticresource in the classroom. The analysis of these scenes may help the students to correct thewrong concepts that they acquire through the movies they watch and to develop a morecritical analysis of the scenes.
  • ix SumárioLista de tabelas ...................................................................................................................iv viResumo .............................................................................................................................. vii viiAbstract ............................................................................................................................ viii1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 012. VÍDEO COMO INSTRUMENTO DIDÁTICO-EDUCATIVO ............................. 03 2.1. O Uso do Vídeo na Sala De Aula .......................................................................... 05 053. ERROS MAIS COMUNS EM FILMES .................................................................. 09 09 3.1. Projéteis brilhantes ................................................................................................. 09 3.2. Carros incendiários ................................................................................................ 12 3.3. O problema das metralhadoras ............................................................................... 13 13 3.4. A “força” dos tiros ................................................................................................. 14 3.5. Quedas .................................................................................................................... 17 17 3.6. A questão das escalas ..............................................................................................18 18 3.7. Explosões espaciais .................................................................................................21 214. APROVEITANDO OUTRAS CENAS ...................................................................... 22 22 4.1. Termodinâmica ....................................................................................................... 22 22 4.2. Óptica ......................................................................................................................23 23 4.3. Eletricidade e Magnetismo ..................................................................................... 24 24
  • x 265. USANDO AS CENAS PARA CÁLCULOS E ESTIMATIVAS ................................. 26 286. A APRESENTAÇÃO DO FILME ................................................................................ 28 6.1. Resumo do filme ........................................................................................................ 28 6.2. Antes do filme ............................................................................................................ 29 29 6.3. Apresentação do filme ................................................................................................ 29 297. ANÁLISE DOS EPISÓDIOS ......................................................................................... 30 308. CONCLUSÃO ................................................................................................................. 35 35REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 37 37ANEXOS .............................................................................................................................. 39 39
  • 11 - INTRODUÇÃO Alguns agravos à física, presentes nos filmes, não só nos antigos como também nosatuais, são muito comuns. Muitas vezes os escritores e diretores estão mais preocupados comos efeitos visuais e sonoros e acabam passando por cima de leis básicas da Física. Bonsfilmes como Casablanca, não precisam de efeitos incríveis para entusiasmar o telespectador.Estes se baseiam em bons enredos, diálogos e personagens. Os professores de Física sempre se deparam com alunos, principalmente do ensinomédio, dizendo: “pra que serve a física”, “isso é coisa de maluco”, “não consigo entendernada de física”, dentre outras. Para tentar apagar ou pelo menos mudar um pouco esta visãogeral que os alunos trazem para a sala de aula de Física, demonstrações, explicações eesclarecimentos baseados nos erros e acertos presentes em filmes seriam ótimos recursos, jáque a maioria tem uma visão muito errada da realidade, e isso se deve muito a influências dosfilmes a que assistem. Não podemos deixar de considerar que, segundo Gaston Bachelard, emsua obra A formação do espírito científico (La formation de l’esprit scientifique), os conceitosde Física clássica se opõem às concepções comuns geradas por preconceitos, por imagens deorigem psicológica e por analogias mais imaginativas do que racionais. “Os filmesgeralmente retratam a realidade vista e percebida pelo homem comum, assim a Física é quevai contra o senso comum” (Bachelard, 1996). Os filmes podem ser excelentes recursos didáticos a ser utilizados em sala de aulapara análise da física do cotidiano com alunos do ensino médio e fundamental. Algumascenas de filmes nos proporcionam ótimos exemplos de Física. Sejam elas corretas ou erradas,todas podem ser analisadas criticamente e até mesmo utilizadas como tópicos de discussãoem sala de aula. As cenas com erros chegam até a ser divertidas de tão absurdas.
  • 2 Uma outra vantagem dos filmes é que podem propiciar uma análise histórica daciência contida em seu enredo, quando interpretados e analisados mais profundamente. Estesfilmes podem servir como subsídios para os professores, já que muitos aspectos históricos daciência nos filmes acabam passando despercebidos quando assistimos a um filme. Umexemplo é o filme Galileo (1975), do diretor Joseph Losey, que pode ser aproveitado paraapresentar a história da vida deste gênio da história da ciência, o “filósofo natural” GalileuGalilei (1564-1642). O cinema é um grande veículo de divulgação dos avanços da ciência. Astransposições e as vivências que a linguagem cinematográfica possibilitam são tão marcantes,que muitas vezes elas se tornam as referências profundas e comuns pelas quais a ciência e atecnologia são percebidas por grande parte da sociedade. Esta proposta de trabalho foi colocada em prática, por mim, em uma turma desegundo ano do ensino médio de um colégio público da zona norte do Rio de Janeiro.
  • 32 – VÍDEO COMO INSTRUMENTO DIDÁTICO-EDUCATIVO A introdução, de forma maciça, das linguagens audiovisuais em nossa sociedade, cujaresponsabilidade, em geral, atribui-se ao cinema e à televisão, deve-se também aovideocassete, que é, em parte, responsável por essa intensa popularização. O grande feito dovideocassete, no entanto, foi ter posto nas mãos de muitas pessoas a possibilidade de produzirmensagens audiovisuais a um custo acessível. Com a profusão de imagens possibilitada poresses meios, entre outros, altera-se a maneira de interpretar o mundo. ler um texto escrito e olhar uma fotografia são duas operações diferentes a partir do ponto de vista do processo mental, duas operações que põem em jogo diferentes áreas cerebrais. Para ler um livro é preciso colocar-se sobre ele. A leitura se desenvolve no tempo. É uma operação analítica duplamente abstrata: primeiro tem que se fazer análise gramatical e, após, a análise lógica. Curiosamente são as duas primeiras que se realizam na escola. O homem que lê é um homem dedutivo, racional, analítico, rigoroso, preciso. Só se pode contemplar uma imagem, ao contrário, “submergindo-se” nela. É uma operação sintética, que, primeiramente, é realizada de forma global (Ferrés, 1996). Segundo ele, está surgindo um novo homem, que “conhece por meio de sensações.Reage diante dos estímulos dos sentidos, não diante das argumentações da razão” (Ferrés,1996). Passou-se a compreender mais pela sensação do que pela razão. O surgimento dos meios de comunicação eletrônicos confere primazia às linguagensaudiovisuais. Alterou-se o equilíbrio das linguagens, pois, até poucos anos, estávamoscondicionados às linguagens oral e escrita, e o sistema de ensino adaptou-se a elas. Com a chegada do audiovisual, rádio, cinema, televisão, agora a internet, construiu-se um campo onde a representação não é mais do mesmo tipo da representação tradicional,
  • 4 ou seja, do universo da escrita. Agora a representação é apresentativa. (...). A dimensão crítica e a dimensão argumentativa desaparecem nessa nova constelação da representação apresentativa (Sodré, 2001). A inserção do vídeo nos processos de ensino e aprendizagem no Brasil só ocorre nasegunda metade da década de 80 e a sua popularização como instrumento de dinamizaçãodesse processo só se verificará na década de 90, principalmente com a instituição deprogramas de incentivos a sua utilização com fins pedagógicos, como é o caso do VídeoEscola e, mais tarde, o TV Escola. Paralelamente, surge um grande número de produções deprodutoras privadas, voltadas para um mercado cada vez mais crescente. Enquanto uma dastecnologias emblemáticas da sociedade pós-moderna, o vídeo não é tão novo. No entanto, asua aplicação aos processos de ensino e aprendizagem, como já foi frisado acima, é muitorecente. Já em 1994, por exemplo, o prof. Moran (1996) abria um artigo intitulado “O Vídeona Sala de Aula” com a seguinte frase: “Finalmente o vídeo está chegando à sala de aula”.Além do mais, desde que se iniciou a sua inserção no ambiente escolar até hoje, muito poucose investiu em programas de formação voltados para qualificação dos professores com vistasa capacitá-los para uma melhor utilização do vídeo, e ao aproveitamento de seu potencialdidático educativo. Isso, talvez explique o motivo porque em boa parte das escolas aaquisição do videocassete não correspondeu a uma utilização consciente que levasse a umaprática reflexiva da utilização da tecnologia visando o domínio pleno de sua linguagem e aexploração eficaz do meio no que ele tem de mais rico e produtivo. Somem-se a esses fatores, as dificuldades da grande maioria das escolas –principalmente as públicas – em adquirir os equipamentos e/ou constituir acervos correlatoscom as necessidades curriculares dos programas e da comunidade. Ferrés (1998) ao analisar o descompasso da escola em relação ao desenvolvimentodos meios de comunicação, atribui o atraso da primeira também e em certa medida, às
  • 5dificuldades que os profissionais têm de promover mudanças nas suas práticas cotidianas.Nesse sentido, chama a atenção para o fato de que o professor que reluta em usar maneirasmais sintonizadas com as mudanças contemporâneas, o faz porque vive de uma instituição ese autoprotege alegando, muitas vezes, motivos de ordem cultural não percebendo, portanto,as contradições que sua atitude encerra. O vídeo torna-se muito mais do que uma simplestecnologia. Para a escola ele é um desafio. Em Moran (1994) o vídeo não se integra ao cotidiano da sala de aula como elementoque muda profundamente a relação pedagógica, própria da relação ensino e aprendizagem.No entanto, serve para aproximar a sala de aula das relações cotidianas, das linguagens ecódigos da sociedade urbana, levantando novas questões durante o processo.2.1 – O Uso do vídeo na sala de aula Segundo Ferrés (1996), os vídeos podem ser classificados em “seis modalidades deuso: a videolição, o vídeo-apoio, o videoprocesso, o programa motivador, o programamonoconceitual e o vídeo-interativo”. Para Ferrés, essa sistematização pode ser útil, mas é,ao mesmo tempo, perigosa, pois, a cada dia, a tecnologia tem novidades que podem alterarradicalmente as formas de interação de um dia para outro. Isso não invalida uma tentativa desistematização do que dispomos no momento, desde que estejamos abertos ao que pode surgirde novo. Ainda segundo ele, essa sistematização não representa um conjunto de categoriasestanques, já que é possível que apareçam características de uma, mescladas a outras. Paraefeito de estudo, no entanto, essa sistematização proposta pode oferecer um apoio. Vejamoscada uma das modalidades:
  • 62.1.1 - Vídeolição – essa modalidade implica na utilização do vídeo com uma função próxima da aula expositiva, cuja diferença residiria somente no fato de haver uma substituição do professor pela tecnologia. A vídeo lição assemelha-se a uma aula tradicional formulada como um programa fechado (que tem uma introdução, um desenvolvimento e uma conclusão) de televisão. Nessa modalidade, podemos incluir os documentários da televisão, aqueles que vêm como apêndices de revistas científicas, entre outros;2.1.2 - Vídeo-apoio – modalidade cujo sentido residiria na utilização de imagens veiculadas pelo vídeo para reforçar o discurso verbal do professor ou dos alunos, ou seja, vídeo é utilizado para ilustrar o discurso verbal do professor, servindo de apoio. Uma característica dessa modalidade seria a utilização das imagens sem som. É um tipo de utilização do recurso que auxilia o professor e o aluno ilustrando o que se fala;2.1.3 - Vídeoprocesso – para Ferrés (1996), o vídeo processo é quando a câmera é colocada na mão dos alunos, que passam a ser “criadores ou, pelo menos, sujeitos ativos”. Essa modalidade aparece quando os alunos gravam suas atividades para posterior avaliação ou gravam exercícios para depois analisá-los. A produção de vídeo didático pelos alunos e os trabalhos de pesquisa com o uso do vídeo também podem ser considerados vídeoprocesso;2.1.4 - Programa Motivador – quando o vídeo é utilizado com a finalidade de gerar debate posterior e, com isso, produzir conhecimento, ele pode ser chamado de programa motivador. O programa motivador difere da videolição, porque não tem a preocupação de transmitir informações de forma tradicional e sim de fornecer alguns
  • 7 dados que possam gerar discussão, com isso estimulando “a expressão, a discussão, a pesquisa, o trabalho” (Ferres, 1996). O uso dos filmes de Física para análise e crítica por parte dos alunos se encaixa nesta modalidade;2.1.5 - Programa Monoconceitual – tipo de utilização do vídeo feito centralmente em torno de um tema muito específico. Essa seria uma forma intermediária entre o programa motivador e o vídeo apoio (Ferrés, 1996).2.1.6 - Vídeo-interativo – o vídeo interativo é quando o aluno pode interferir na ordem em que quer ver o vídeo ou as suas cenas. Isso somente é possível se o vídeo estiver em CD-Rom, o que supõe a interação entre duas tecnologias: a do vídeo e a do computador. Essa modalidade baseia-se na possibilidade de o receptor ser também um emissor, ou seja, ser capaz de interferir na reprodução ou, pelo menos, na ordem dessa. É uma tendência atual em função da maior disponibilidade de equipamento de informática nas escolas e pelo ingresso, em nossa sociedade, do DVD, que, entre outras possibilidades, também oferece a possibilidade de interação através de um menu. Moran ainda contribui objetivamente para a reflexão sobre a utilização desta mídia noprocesso educativo, chamando a atenção para os usos inadequados que possam vir a ser feitosdela pela escola e pelo professor. Para o autor o vídeo pode ser utilizado inversamente aoscritérios acima relacionados. Nesse caso haveria uma distorção altamente prejudicial aoaproveitamento das potencialidades educativas e criativas do meio. Seriam respectivamenteos seguintes:
  • 8(i) Vídeo como tapa-buraco – utilizado exclusivamente para preencher o tempo vago do aluno;(ii) Vídeo enrolação – utilização da mídia sem vinculá-la diretamente com os assuntos que estão sendo estudados;(iii) Vídeo deslumbramento – a fascinação pelo meio leva muitas vezes o professor a esquecer as outras tecnologias e dinâmicas de condução de seu programa, resumindo-se somente a utilização do vídeo, provocando um empobrecimento de suas aulas;(iv) Vídeo perfeição – tendência a questionar todos os vídeos como imperfeitos tanto no que diz respeito ao conteúdo, como aos prováveis defeitos técnicos e estéticos;(v) Só vídeo – a exibição do vídeo pelo vídeo sem a necessária discussão e integração com outros momentos da aula. Todos estes desvios ou vícios na utilização do vídeo estariam diretamente associadosa um fator muito importante para a prática didática cotidiana do professor, com implicaçõesnegativas sérias para o processo de ensino e aprendizagem: a não qualificação mediante o usodesse audiovisual específico e, como conseqüência, a sua desvalorização, bem como adescredibilização do trabalho didático do docente.
  • 93 – ERROS MAIS COMUNS EM FILMES Listarei agora alguns erros mais comuns que podem ser vistos nos filmes a queassistimos no nosso dia-a-dia. Erros estes, que são normais ao senso comum (Bachelard,1996), mas que não estão fisicamente corretos e que podem servir como fonte de trabalho emsala de aula. Estes erros podem ser analisados, não só qualitativamente, mas tambémquantitativamente, de forma que o professor forneça alguns dados necessários para que osalunos possam desenvolver, e testar as possibilidades.3.1 – Projéteis brilhantes Os bandidos disparam uma rajada de tiros, enquanto o herói corre pelas ruas de umausina industrial. Os projéteis resvalam em todo lugar. Os efeitos especiais, no que diz respeitoa impactos de projéteis gerando luz e incendiando automóveis, são incríveis, mas projéteisnormais, especialmente de armas de fogo de pequeno porte, não emitem luz nem se tornamfontes de ignição ao se chocarem com uma superfície qualquer. Os projéteis de arma de fogo de mão são feitos de cobre ou chumbo, e simplesmentenão geram brilho ou luz quando batem em objetos, mesmo que feitos de aço. Os projéteis se esquentam quando se chocam com algum objeto, mas na pior dashipóteses, em que toda a energia cinética do projétil fosse instantaneamente transformada emenergia térmica, e ainda que toda esta energia térmica permanecesse dentro do projétil, este
  • 10não emitiria luz. Podemos facilmente calcular o quanto o projétil iria se aquecer, tendo comobase alguns dados:O projétil, por exemplo, de uma pistola 45 tem uma massa de 15 g (0,015 kg), e umavelocidade inicial (na saída do cano) de aproximadamente 288 m/s. A energia cinética écalculada a partir da massa e do valor da velocidade de um objeto usando a seguinte equação: Onde: Ec é a energia cinética; mv 2 Ec  m é a massa e 2 v é a velocidade do projétil.Substituindo os valores, 0,015  288 2 Ec   622 J 2Ou seja, a energia cinética do projétil é de 622 J. Se toda a energia cinética for transformadaem energia térmica, o aumento de temperatura é calculado da seguinte forma: Onde: Q é a quantidade de calor transferida; Q Q  m.c.T  T  m é a massa do projétil; m.c c é o calor específico do chumbo e T é a variação de temperatura.Considerando que o calor específico do chumbo é igual a 0,128 J/gK, teremos um aumentode temperatura de: 622 T   324 0 C 15  0,128Se a temperatura inicial do projétil é de 24 ºC, a temperatura final dele será 348 ºC. No momento, não estamos interessados se o chumbo derrete ou não, mas é certo que aesta temperatura, ele começaria a se fundir, porém nesta hipótese que fizemos, deixamos deconsiderar vários fatos importantes, que vão fazer com que a energia se dissipe ou setransforme. Dentre estes fatores, podemos destacar que:
  • 11 Uma parte da energia “deixa” o projétil em forma de onda de choque, transmitida para o objeto em que o projétil atingiu, fazendo com que o projétil ou o objeto se deforme ou até mesmo quebre. Outra parte da energia se perde como forma de transferência de calor para o ambiente. Não podemos deixar de considerar também que outra parte da energia se transforma em onda sonora no momento do impacto. Outro fato relevante é que consideramos, para fins de cálculos, que o objeto estivesse bem próximo ao cano da arma, e como isso não é comum, temos que levar em consideração que o projétil tende a “perder” grande parte da sua velocidade devido à resistência do ar, “perdendo” assim muita da sua energia cinética. E ainda deixamos de considerar o calor latente de fusão do chumbo que é de 25,2 J/g É claro que não estou querendo dizer que um projétil, ao acertar um alvo, nunca iráemitir luz ou gerar uma faísca. É comum que armas de mais alto calibre, emitam luz noimpacto, até porque, seus projéteis saem da arma com muito mais velocidade do que em umaarma de mais baixo calibre, como tínhamos considerado nos cálculos. Um outro aspectoimportante é que o projétil pode adquirir eletricidade estática durante seu atrito com o ar. Eainda pode, ao se chocar com uma pedra, fazer com que os pedaços dela se choquem entre sicausando faísca. Munições contendo material incendiário, como o fósforo, por exemplo, são exceções,pois como o nome já diz, são usadas exatamente com a intenção de incendiar os alvos, quegeralmente são tanques de combustíveis inflamáveis. Este tipo de munição também pode serusado para que se saiba onde os projéteis estão atingindo. Até mesmo os projéteis demetralhadoras mais pesadas não são boas fontes de ignição, a menos que contenha materialincendiário. As munições incendiárias são diferentes de munições traçantes, que produzem
  • 12luz conforme viajam até o alvo. Elas podem até atear fogo, mas são feitas mesmo paraauxiliar os atiradores a controlar a trajetória dos projéteis durante a noite. Ou seja, as faíscas causadas por projéteis “simples”, não são tão dramáticas quanto osgrandes clarões que aparecem nos filmes e geralmente não podem ser vistos na luz do dia edificilmente podem ser boas fontes de ignição.3.2 – Carros incendiários Já perceberam como, nos filmes, os carros quase sempre pegam fogo no instante emque eles colidem com qualquer coisa? É raro assistir a um filme de ação que não haja umcarro explodindo ao colidir com algo. A gasolina se torna inflamável na proporção de 1,4 a 7,6% de vapor de gasolina no ar.Ou seja, a mistura de vapor de gasolina e ar deve ser exatamente como especificado, casocontrário, a gasolina não pega fogo, muito menos explode. Note que eu disse vapor; agasolina líquida deve evaporar antes que queime – apesar de isto não ser um grandeproblema, já que ela se evapora facilmente. Para um carro explodir durante o impacto, o tanque de gasolina deve,catastroficamente romper-se e liberar uma fina camada de gasolina sobre uma grande área,que assim pode evaporar e misturar-se com o ar nas proporções exatas. A mistura deve entãoencontrar uma fonte de ignição. Os tanques de gasolina de automóveis são construídos parasuportar um impacto considerável e geralmente são localizados numa área protegida, entre asferragens, na parte de trás do carro. As fontes de ignição mais comuns e prováveis estão nosmotores dos carros, que geralmente ficam na parte da frente do veículo.
  • 13 O que se vê nos filmes são tanques de gasolina tão frágeis e gasolinas tão voláteis queo processo de vaporização e de mistura com o ar ocorrem em milionésimos de segundos,sempre resultando numa mistura explosiva que sempre encontra uma fonte de ignição. Aindabem que não é tão fácil assim, senão as pessoas estariam freqüentemente se explodindoenquanto abasteciam seus veículos na bomba de gasolina. Mesmo quando um carro batido pega fogo, raramente explode. O tanque de gasolinapode explodir se contiver uma abertura para a chama entrar. A maioria dos incêndios começano motor e o fogo não vai se espalhar para a parte de trás do veículo, a menos que o tanqueesteja vazando gasolina no chão. Mesmo assim, uma série de eventos deverá ocorrer para quea explosão aconteça.3.3 – O problema das metralhadoras Embora as pistolas semi-automáticas 9mm sejam mais populares nos filmes deHollywood, nós sabemos que os verdadeiros heróis de filmes de ação preferem asmetralhadoras pesadas, como pudemos notar no filme “Rambo II”. A metralhadora utilizadapelo herói americano dispara numa taxa de 1000 tiros por minuto e utilizam uma cinta com acapacidade de até 30 cartuchos. É realmente uma arma mortal. Os filmes são repletos de cenas de rapazes disparando durante vários minutos semparar. É claro que ninguém está preocupado em recarregar a arma, ou mesmo com a falta demunição, mas isto vem ocorrendo desde a época dos “cowboys”, quando eles desafiavam unsaos outros para uma peleja. Em primeiro lugar, podemos mencionar a cinta de 30 cartuchos: num disparocontínuo, ela se esgotaria em aproximadamente 1,8 segundo. Imaginem nosso guerreiro
  • 14Rambo, que disparou nada mais, nada menos que 3 minutos com essa metralhadora! Ela teriadisparado cerca de 3000 tiros, e seriam necessárias 100 cintas de 30 cartuchos cada,conectadas umas às outras. Não podemos deixar de mencionar que as metralhadoras não sãofeitas para serem usadas na mão, e sim no chão, em carros de combate e em helicópteros. Asmetralhadoras pesam em torno de 10 kg. Se cada cartucho pesa 25 g, o guerreiro americanoteria que estar suportando uns 75 kg só de munição, sem contar os 10 kg da metralhadora,que ele segura com uma só mão! Outro problema relativo às metralhadoras é o aquecimento. Numa seqüência dedisparos, a energia cinética com que os projéteis saem, faz com que o cano da arma seaqueça. Deve haver um pequeno intervalo entre as rajadas, para que a arma possa se resfriar.Ao disparar 3000 tiros, Rambo teria transformado sua metralhadora em uma peça de ferrosuper quente.3.4 – A “força” dos tiros Nos filmes de Hollywood, a potência dos tiros é realmente incrível. Um único disparode uma arma de fogo pode fazer com que uma pessoa seja arremessada a metros de distância.Mas será isto possível na vida real? Um disparo efetuado, por exemplo, numa pessoa usando um colete a prova de balas,pode ser considerado uma colisão inelástica, o que significa que a energia cinética doconjunto vítima-projétil após a colisão entre o projétil e o colete, é menor do que a energiacinética original do projétil antes da colisão. A “perda” de energia cinética ao se chocar com o colete não é, na verdade, uma perda,mas uma transformação de forma. Parte dela se transforma em onda de choque que pode
  • 15machucar ou até causar uma fratura óssea. Outra parte da energia se transforma sob a formade aumento de temperatura e até mesmo sob a forma de onda sonora. Embora haja esta“perda” de energia cinética durante a colisão, com o momento isto não ocorre. O momento da vítima depois da colisão é o mesmo que o momento original doprojétil, antes da colisão. Então a colisão pode ser analisada usando a conservação demomento. Com isso podemos estimar a velocidade com que a pessoa atingida vai ser“jogada” para trás e julgar se ela seria mesmo atirada violentamente para trás, como nosfilmes de Hollywood. Antes da análise, temos que fazer algumas suposições que possam favorecer aocorrência do evento. Isto porque, se considerando um modelo simples com condiçõesfavoráveis, o evento não ocorrer, não teremos dúvida na hora de considerar um modelo bemrigoroso. Bem, vamos supor que não haja nenhum atrito que possa impedir que a vítima sejaarrastada para trás. Isto vai favorecer a ocorrência do evento. Para calcular o momento de umobjeto, usamos a seguinte equação: Onde: p é o momento; p  mv m é a massa e v é a velocidade. Antes de o projétil colidir com a vítima, o momento da vítima é zero, já que estamosconsiderando que ela esteja parada. Isto significa que temos que considerar somente omomento do projétil. Depois da colisão a vítima e o projétil se acoplam num só corpo e entãotemos que calcular o momento do conjunto vítima-projétil. Vamos usar o índice 1 paraindicar condições antes da colisão e o índice 2 para condições depois da colisão. Logo, comoo momento deve se conservar: p2 = p1
  • 16por substituição: m2 v2 = m1 v1separando a velocidade da vítima depois da colisão, temos: m1 v2  v1 m2note que a velocidade da vítima (v2) é proporcional à razão entre a massa do projétil e àmassa da vítima, sendo assim esta razão vai ser muito pequena. Se considerarmos uma escopeta calibre 12 – são as preferidas nos filmes, paraarremessar pessoas – cujo projétil1 possui uma massa de 0,0318 Kg e que sai do cano da armacom uma velocidade inicial de 486 m/s e que a massa de um homem com um colete é deaproximadamente 80,0 Kg, obtemos: 0,0318 v2  .486  v2 = 0,193 m/s 80 Isto equivale a aproximadamente 0,7 Km/h. Tenha em mente que um homem caminhaa cerca de 5,0 Km/h. Já que nosso modelo foi montado com suposições favoráveis, podemosconcluir que a vítima não será arremessada para trás pela força do tiro. Há ainda um outro modo de analisarmos o problema. A conservação do momentofunciona para o atirador do mesmo modo que para a vítima. Em outras palavras, o recuo daarma, vai gerar no atirador um momento para trás, igual ao momento para frente do projétil.Quando o projétil colide com a vítima, ela vai adquirir o momento que o projétil tinhaimediatamente antes da colisão. A magnitude do momento da vítima para trás, será menor doque a do momento do atirador para trás, já que o projétil ao atingir a vítima, já terá perdido11 No caso da escopeta calibre 12, a munição é composta por várias bolinhas de chumbo que são disparadas juntas num único tiro e se espalham conforme se afastam do cano.
  • 17parte de sua energia cinética, devido ao atrito com o ar. Então, se o recuo da arma não ésuficiente para arremessar o atirador para trás, o projétil também não será capaz de fazê-lo.3.5 – Quedas Pode parecer obsoleto, mas uma mãe tem razão em se preocupar com seu filho aobrincar em alguns locais onde a criança possa sofrer uma queda. Quedas de lugares altospodem causar sérios danos, diferentemente do que vemos nos filmes. Através de uma simplesequação, o potencial gravitacional armazenado nos objetos se transforma em energia cinética.É o mesmo tipo de energia cinética que torna o projétil mortal. O projétil da 45 – já analisado anteriormente –, por exemplo, tem uma massa de 15g eadquire uma velocidade de 288m/s. Como já calculamos, sua energia cinética é de 622 J. Paracompararmos, vamos pegar o caso de um homem magro com uma massa de 64 kg, que estejadormindo na cama de cima de um beliche. Os beliches têm aproximadamente 1,2 m de altura.Quando o homem está a esta altura, sua energia potencial pode ser calculada da seguinteforma: Onde: m é a massa do homem;E p  mgh g é a aceleração da gravidade e h é a altura Calculando, concluímos que a energia potencial do homem na cama é de 753 J. Já quea energia potencial é transformada em energia cinética, o homem chega ao chão com energiacinética maior que a de um projétil calibre 45 ao atingir uma pessoa. Felizmente o homemsobrevive, porque a energia da queda é dissipada por uma área bem maior do que a área deum projétil. Embora, se pararmos para pensar um pouco, não teremos dificuldades em
  • 18lembrar de um amigo ou até mesmo familiar, que já tenha tido um osso quebrado devido auma queda de uma altura parecida. O princípio geral é que a cada metro de altura adicional é como se adicionássemos aenergia cinética de um outro projétil calibre 45. Logo a queda de seis metros de altura, quecostuma ser rotina para os heróis de filmes de ação, pode ser comparada com 06 tirossimultâneos de uma calibre 45, do ponto de vista da energia cinética. Se supusermos agora um herói um pouco mais gordo, com uns 110 kg, uma queda deseis metros de altura seria como se fosse atingido por dezoito tiros simultaneamente. Éverdade que os tiros são incrivelmente mais letais, porque podem facilmente penetrar emórgãos vitais. Uma queda com certeza teria menor penetração. Mas mesmo que o nosso heróiesteja usando um colete a prova de balas, ao ser atingido por 18 tiros simultâneos, comcerteza ele não sairia ileso. Logo, as quedas são realmente mais perigosas do que asmostradas nos filmes.3.6 – A questão das escalas Num filme, um cientista desorientado aciona uma máquina que acaba encolhendo ouesticando (expandindo) uma pessoa ou uma criatura qualquer. Apesar de admitirmosestarmos entretidos com tal peripécia, temos que admitir que para a Física é um outroproblema. Vamos começar com a questão da densidade. A matéria é em boa parte espaço vazio.Então é concebível que um objeto possa ser encolhido ou expandido se, de algum modoajustarmos a quantidade de espaço vazio dentro dele. Mas infelizmente o seu peso não irámudar. Objetos ou pessoas expandidas teriam uma densidade tão baixa que poderiam até sair
  • 19voando por ai com um pouco de vento, como se fossem balões. Pessoas encolhidaspassariam, de repente, a exercer uma pressão sobre seus minúsculos pés, já que a área de seuspés iria diminuir demasiadamente e seu peso continuaria o mesmo. Por exemplo, uma pessoa de tamanho normal, exerce uma pressão deaproximadamente 14.000 N/m sobre seus pés quando está de pé. Se uma pessoa for encolhidapor um fator 100, seu tamanho que inicialmente era 1,70 m, vai passar a ser de 1,7 cm.Vamos analisar está proposição com o modelo matemático para a pressão: F Onde: P é a pressão; P F é a força e A A é a área. Note que, se o peso da pessoa permanecer o mesmo, e a pessoa for reduzida em 100vezes, a área de seus pés se reduzirá 10000 vezes – já que a área é proporcional ao quadradodo comprimento –, fazendo com que a pressão seja aumentada em 10.000 vezes. Istosignifica que a pressão exercida seria de 140.000.000 N/m2. Esta pessoa iria instantaneamenteafundar num chão de barro. A pressão debaixo de seus pés iria exceder a força compressivado concreto (22.500.000 a 30.000.000 N/m2). O problema da densidade poderia até ser sanado removendo-se moléculas ao seencolher a pessoa e adicionando-se ao expandir. É claro que este seria um processo muitocomplexo, já que esta remoção ou adição, deveria ocorrer em proporções exatas. Se assumirmos que a questão da densidade pudesse de alguma forma ser resolvido,ainda iriam existir sérios problemas. As pernas de uma criatura – humana ou não – sãosemelhantes a colunas, como as que sustentam prédios e pontes – verdadeiros cilindros. Suaforça é diretamente proporcional a seção de área transversal que por sua vez é proporcionalao quadrado do raio da coluna, conforme a equação: A  r 2 Onde: A é a área e r é o raio.
  • 20 Então a força das pernas vai aumentar ou diminuir com o quadrado do raio r. Porexemplo, vamos supor que aumentamos uma formiga num fator de 1000 vezes. Istoaumentaria as pernas da formiga de 3 mm para 3 m, e a força de suas pernas aumentaria numfator de 1002, ou seja, 1 milhão – pode parecer estranho um aumento tão significativo, já queestamos falando de uma formiga, mas vamos seguir em frente. Cada segmento do corpo daformiga pode ser comparado com uma esfera, cujo peso é proporcional ao seu volume, dadopor: 4 V  r 3 ; 3Com a densidade constante, o peso aumenta com o cubo do raio r. Então o peso aumentarianum fator de 10003, ou seja, 1 bilhão. Logo, se uma formiga for expandida 1000 vezes o seutamanho original, seu peso iria aumentar 1000 vezes mais rápido do que a força de suaspernas, ou seja, a formiga iria provavelmente se esmagada pelo seu próprio peso. Mesmo queela pudesse se manter de pé, mal conseguiria se mover, já que ao ter sua massa aumentada1000 vezes, sua inércia também aumentaria na mesma proporção. Já ao encolher uma criatura, não iremos nos deparar com este problema do peso. Masvai surgir o problema da temperatura corporal, especialmente em criaturas homeotérmicas. A perda de calor está relacionada com a razão entre a área de superfície e a massa. Emoutras palavras, criaturas com esta razão alta, irão se resfriar mais rapidamente do que as quepossuem esta razão baixa. Os seres menores possuem esta razão elevada e os seres maiores,possuem a razão baixa. Vamos ver por quê. A r2 r2 Onde: A – área; R   3 M – massa; M V r V – volume e r – raio.Assim, uma criatura que foi expandida, teve sua área e massa aumentadas. Porém quantomaior forem estes dois valores, a razão será menor ainda, já que o numerador cresce com o
  • 21quadrado do raio, enquanto o denominador, com o cubo. O contrário ocorre com um ser quefoi encolhido. Sua área e massa irão diminuir fazendo com que a razão seja aumentada. Édevido a isto que a formiga come o dia inteiro, já que sua razão área/massa é muito alta. Elaprecisa de uma taxa de metabolismo mais alta e, portanto de comer muito mais para mantersua temperatura.3.7 – Explosões espaciais Para comentar sobre o som, é claro que não podia deixar de citar Jornada nas Estrelas,que originalmente foi bastante correto com relação a isto. Nos primeiros episódios, quandoalgo explodia no espaço (vácuo), nenhum som era gerado. Isto porque não há ar no espaçopara que o som se propague. O som é uma onda de pressão que requer matéria de algum tipo para se propagar. Elese desloca a uma velocidade média de 340 m/s no ar atmosférico. Já a luz é uma ondaeletromagnética e não precisa de matéria para ser transmitida. Ela se desloca no vácuo a umavelocidade de 300.000.000 m/s. Infelizmente os escritores de Jornada nas Estrelas sucumbiram à pressão do mercado ecomeçaram a adicionar efeitos sonoros às explosões no espaço. Para piorar a situação, os sonsforam retratados como se viajassem à velocidade da luz, já que sempre chegavamsimultaneamente com a imagem das explosões.
  • 224 – APROVEITANDO OUTRAS CENAS Como já foi dito, não podemos somente utilizar os erros dos filmes como o recursodidático proposto, já que os filmes são repletos de cenas que podem contribuirconsideravelmente para uma discussão em sala de aula. Nesta parte, temos que levar mais emconsideração a análise qualitativa, deixando um pouco de lado a parte quantitativa. Vejamosalguns exemplos breves.4.1 – Termodinâmica Exemplos relacionados à termodinâmica são muito comuns tanto nas falas dospersonagens quanto nas cenas. Os mais comuns são os que presenciamos no nosso dia-a-dia.Vejamos alguns: Um personagem comentando sobre um estudo relacionado à conservação de víruspara elaboração de uma determinada vacina diz para seu amigo que este vírus deve sermantido a uma temperatura de pelo menos -332º. Isto é muito comum em filmes; ospersonagens não costumam dizer a escala termométrica usada. Neste caso, esta seria umaquestão para os alunos analisarem. Será que este valor está se referindo à escala Celsius? Ouseria à escala Fahrenheit? Ou então à absoluta, Kelvin? Eis um problema a ser discutido emsala de aula. Um atirador de elite é contratado para matar o presidente dos Estados Unidos duranteuma apresentação em praça pública. O atirador se posiciona de uma janela do alto de umprédio e prepara seu rifle com um projétil de gelo – com o objetivo de matar sem que seencontre no corpo da vítima quaisquer vestígios – que ele acaba de tirar de dentro de uma
  • 23caixa que o mantinha congelado. Será que isso realmente poderia ocorrer? O projétil não iriaderreter antes mesmo de chegar até a vítima?4.2 – Óptica Dois viajantes perdidos no deserto, ofegantes à procura de água para beber, avistamno horizonte um enorme lago. Eles correm e nunca chegam ao lago, que continua distante enunca se aproxima. Então eles chegam à conclusão de que era uma simples miragem. A partirdaí, abrir a discussão de como é formada uma miragem, dando algumas bases e deixando queos alunos tentem por eles mesmos encontrar uma solução para o problema. É fim de tarde e cai uma chuva fina. No céu estampa um lindo arco-íris. Eis outraquestão para debate em sala de aula. O que será que os alunos entendem por arco-íris?Primeiro podemos perguntar quais seriam os componentes necessários para que ocorra umarco-íris. Em seguida, deixar com que os próprios alunos tentem chegar a alguma conclusão,através dos debates, auxiliando-os sempre que necessário. Um homem com aquela cara de “nerd” enfrentando um outro “fortão” leva umsimples tapa e seus óculos fundo de garrafa caem no chão e ele fica ajoelhado procurando osóculos sem enxergar nada. As questões que podem ser levantas são relacionadas aos óculosfundo de garrafa. Que tipo de lente é usada para uma pessoa com miopia? E para uma comhipermetropia? E astigmatismo? Discutir também os defeitos de visão, transmissão de luzpelas lentes do globo ocular, a formação de imagens na retina, e até mesmo qual o limite devisão deste "nerd". Desde sistemas de seguranças até as aventuras no espaço, feixes visíveis de laser sãocomuns nos filmes. Sistemas de segurança a laser são muito freqüentes nos filmes.
  • 24Normalmente os filmes mostram aquelas cenas de pura tensão em que os personagens secontorcem em labirintos de feixes de laser, elaborados artisticamente em direções aleatórias,por profissionais de segurança tolos, para nos entreter e fazer com que os candidatos a ladrãose contorçam. Um simples arranjo de feixes paralelos bem próximos já seria suficiente paraevitar que qualquer um passe. Mas o principal problema não está no modo como estes feixes são dispostos. Qualquerum de nós que usou um laser vermelho, daqueles vendidos por ambulantes, sabe que não épossível ver o feixe de laser, somente um ponto de luz quando o laser se depara com umasuperfície difusa, que faz com que a luz se espalhe em todas as direções e nos permiteenxergar o ponto. O único jeito de se ver um feixe de laser é direcionando-o para uma nuvem defumaça, poeira, neblina, etc. As pequenas partículas que compõem a nuvem atuam comopequenas superfícies difusoras, que espalham parte do feixe na direção dos nossos olhos.Tecnicamente, o que se vê são as partículas na nuvem, e não o laser.4.3 – Eletricidade e Magnetismo Uma mulher está a se banhar numa piscina, quando o assassino joga na piscina umventilador ligado, e a mulher morre eletrocutada. A discussão está aberta. Será que a mulherpoderia realmente morrer? Ela iria tomar choque? E se fosse um secador de cabelos, ao invésdo ventilador? E se a água tivesse algum componente para conservação que contenha algumtipo de sal?
  • 25 O rapaz viaja para o Japão e anda no famoso “trem bala”. Como é que funciona estetrem? O que é levitação magnética? Neste tópico podemos introduzir um pouco do conceitode supercondutividade.
  • 265 – USANDO AS CENAS PARA CÁLCULOS E ESTIMATIVAS A análise de filmes com cenas de Física pode ser usada também para dar umavariedade às experiências de laboratório. Para usar os filmes desta maneira,preferencialmente deve-se ter como recurso básico, um aparelho de DVD para que o acesso àcena seja facilitado, porém se não for possível, pode-se editar a parte do filme que vai serusada para análise. O próximo passo é explicar como os dados devem ser coletados eavaliados. Deve-se repetir a cena quantas vezes forem necessárias para que os alunos possamcoletar os dados. Muitas cenas têm duração muito curtas e têm que ser repetidas várias vezespara que os dados possam ser coletados. Os dados devem então, ser analisados e usados paraos cálculos. Deve-se então, finalizar a aula com uma discussão em sala de aula sobre o tema. Na tabela abaixo, seguem algumas opções de filmes a serem analisados, com asrespectivas cenas, e o que se pode obter como dados para os cálculos e/ou estimativas.
  • 27Tabela 5.1 – Filmes a serem usados em atividades de laboratórios Princípio Físico Filme Cena Atividade em SalaCinemática Aceleração Velocidade Um navio bate no porto, Responder se os heróis seriam(vxt) Máxima 2 fazendo com que os realmente arremessados para frente heróis do filme sejamDinâmica (F=ma) arremessados para frenteMovimento de projétil Velocidade Um ônibus pula um Calcular a velocidade e a inclinação Máxima 1 espaço de 15 metros da ponte para que isto possa ocorrer entre uma ponte e outraMovimento circular 2001: Uma A estação espacial Calcular a taxa de rotação da estação(gravidade artificial) Odisséia no aparece rodando quando e estimar o seu nível de gravidade Espaço uma nave se aproxima artificialMovimento circular Missão a Num disparo interior, a Assumir que a rotação gera uma(gravidade artificial) Marte nave espacial aparece aceleração centrípeta que simula rodando durante seu gravidade da terra sob os pés dos caminho para Marte astronautas. Estimar a diferença de gravidade na cabeça deles.Movimento circular Armageddon A estação espacial Mir é Calcular o quanto a estação tem que(gravidade artificial) posta a girar para girar para produzir a gravidade produzir gravidade artificial (da Terra) artificialConservação de momento Eraser Qualquer cena mostrando Calcular a velocidade de recuo da disparos com a arma de arma usando os dados de velocidade mão do projétil dados no filme e a conservação de momento. Considerar a massa do projétil de 25 gEnergia Cinética e Armageddon Um asteróide do tamanho Estimar a massa do asteróide.Quantidade de movimento do Texas é partido no Calcular a velocidade das duas partes meio por uma bomba do asteróide, considerando a energia nuclear e então, desvia da da bomba dada no filme Terra
  • 286 – A APRESENTAÇÃO DO FILME Para que este trabalho pudesse ser posto em prática, contei com a colaboração doprofessor de Física de uma turma de 2º ano do Ensino Médio, composta por 28 alunos, de umcolégio público, na zona norte da cidade do Rio de Janeiro. Foi feita uma edição do filme, de forma que fossem apresentadas aos alunos somenteas partes do filme que tivessem alguma importância para a discussão. Sendo que a edição nãofoi feita de qualquer jeito, e sim de forma que os acontecimentos tivessem uma continuidadee certo sentido. O filme escolhido por mim foi “O dia depois de amanhã”, e também não foiescolhido por acaso, e sim porque apresentou muitas partes relacionadas à termodinâmica –matéria que os alunos tinham acabado de aprender. Esta apresentação aconteceu no dia 29 de Maio de 2005 às 10:00, com duração de 45minutos. Foi utilizada uma câmera de vídeo que ficou fixa na frente da sala, para uma melhoranálise do discurso dos alunos e de seus gestos. Seguem abaixo, os detalhes e comentários sobre a apresentação que fiz do filme.6.1 – Resumo do filme No filme “O dia depois de amanhã”, dirigido por Roland Emmerich, Jack Hall(Dennis Quaid) é um típico e brilhante cientista que descobre que a Terra está prestes a entrarna idade do gelo, devido ao aquecimento global. Ele luta contra a resistência da presidênciados Estados Unidos para provar que sua teoria, conforme simulado em programas decomputador, estava certa. Muito antes do que era previsto por ele, o resfriamento global seinicia no norte, obrigando todos os habitantes a migrarem para os estados do sul e para o
  • 29México. Sam, filho de Jack, vai numa excursão para Nova York, e Jack acaba tenho que iratrás do filho para tentar salvá-lo, em meio a tempestades de neve.6.2 - Antes do filme:Eu: Gente, eu vou apresentar pra vocês agora, alguns trechos de um filme que muitos de vocês já devem ter visto. Vou pedir para que, se possível, tomem nota de tudo aquilo que vocês acharem de importante no que diz respeito a fenômenos físicos que vocês já tenham aprendido ou já tenham ouvido falar.6.3 - Apresentação do filme. Neste momento dei início à apresentação do filme, que foi por mim editado, contendosomente as partes que pudessem ser passivas de ser analisadas, com duração de dezesseteminutos. A transcrição das minhas falas e das falas dos alunos encontra-se em anexo.
  • 307 – ANÁLISE DOS EPISÓDIOS Vamos agora fazer uma discussão dos dados através da análise de episódios ocorridosdurante a aula apresentada. É bom deixar claro que o objetivo principal da aula ministrada com o filme “O diadepois de amanha” era o de fazer uma avaliação da turma sobre o assunto que os alunos tinhaacabado de aprender. Como nos trechos selecionados do filme havia cenas com fenômenosfísicos variados, ou seja, não somente relacionados à termodinâmica, algumas discussõesacabaram fugindo do assunto da aula, porém foram bastante proveitosas. Logo de início, quando terminei de apresentar o vídeo, perguntei o que eles tinhamanotado de fenômenos físicos, pude perceber que somente um aluno tinha anotado algo, erelatou o que tinha achado importante. A partir do que ele tinha dito, comecei a conduzir aaula. A partir daí, fui conduzindo a aula questionando os alunos sobre certas cenas, as quaisjá tinha em mente. Vamos considerar os episódios a seguir, analisando-os separadamente.EPISÓDIO 1: Eu: Então? O que vocês acham? Poderia ter congelado ou não? A3: Depende! Congelar ele vai congelar, mas vai demorar um pouco, já que tem o calor latente. Mesmo que o combustível congelasse, o helicóptero deveria continuar com a hélice girando, e não parar assim de repente e cair. A4: Não. Quem garante que o óleo, ou fluido sei lá, também não congelou? O ponto de fusão do fluido pode ser menor do que o da gasolina, ou o mesmo. Se o óleo congelar, ele pode até prender o pistão e fazer o motor parar mais rápido. A3: Ahh, e quem garante que o motor do helicóptero é igual ao motor de carro? Quem te disse que tem pistão?
  • 31 A4: Mesmo assim também vai usar óleo pra lubrificar né! No episódio acima, pude notar que dois alunos discutem, baseados numa aula que foiministrada pelo professor deles, dois dias antes, a qual pude presenciar. Esta aula era sobre ofuncionamento dos motores de carro. Neste momento, nota-se que os dados sobre a aula degases foram bem assimilados.EPISÓDIO 2: Eu: Tudo bem. E quando os monitores mostraram que duas bóias detectaram uma queda de temperatura da água do mar de 13 graus. Alguém notou que ele não especificou a escala? A5: [3 seg] É mesmo. Eu: Então qual dever ser essa unidade? T: Fahrenheit?! Eu: Só porque o filme é americano? T: [risos] [5 seg] Eu: Se for a escala Fahrenheit, em comparação com a Celsius, essa queda de temperatura vai ser maior ou menor? T: É, [2 seg] ihh [4 seg] A3: Menor? Eu: Eu que pergunto! Maior ou menor? A3: É menor. Eu: Por quê? A3: Porque a escala Fahrenheit possui divisões menores. No episódio acima, tive que perguntar sobre uma cena para que eles pudessem iniciara discussão, pois percebi que ninguém tinha notado o detalhe da escala. Esta cena foicolocada com a intenção de avaliar se os alunos tinham assimilado o que o professor tinhafalado em sala de aula, já que eu assisti à aula que ele tinha comentado este assunto.
  • 32EPISÓDIO 3: Eu: [5 seg] E na parte do mendigo? Vocês lembram? A9: Ah é. Ele colocou jornal dentro do casaco por causa do frio. Eu: O que ele disse? A9: Eu to me isolando. Eu: Isso mesmo. Está certíssimo não é? T: É! Eu: Agora, vocês já viram algum mendigo falar assim? T: [risos] [5 seg] Eu: Este mendigo deve ser bastante culto. Talvez os mendigos de Nova Iorque tenham na maioria pelo menos o ensino médio não é? T: [risos] A4: Claro. Qualquer um de nós teria dito: “Estou me aquecendo!”. Eu: Certo. Mas como é que o jornal vai isolá-lo? A7: Ah, vai criar uma camada de ar entre o corpo dele e o jornal. Eu: [gesto de positivo com a cabeça] [2 seg] E aí? O que mais? A10: O calor não vai se perder, [2 seg] quer dizer, ser transferido para fora. Vai ser transferido para a camada de ar que está ali entre o jornal e o corpo. Eu: É, mas na verdade ele tava colocando papel amassado e não jornal. Ele amassava todo o papel e colocava dentro da blusa. Assim evitava que o corpo dele entrasse em contato com a blusa, criando uma camada de ar, que pode ser muito mais facilmente aquecida do que se o ar não estivesse contido ali. A5: É, porque sem a camada de ar, o ar frio que está por fora da blusa está sempre se renovando, não dando tempo do seu corpo aquecer o ar. No episódio acima, questionei-os sobre a fala do mendigo e como o jornal poderiaisolá-lo. Os alunos A5, A7 e A10 puderam explicar perfeitamente a cena e o fenômeno físico.
  • 33EPISÓDIO 4: Eu: [2 seg] Tem um momento em que um garoto diz que vai sair na neve para buscar medicamentos. Ele pega duas cadeiras, e o que ele faz? [4 seg] A8: Ah, lembrei. Ele tira o encosto delas e amarra nos pés. Eu: É, mas pra quê? A11: Pra andar na neve e não afundar. Eu: Isso. Como se explica isso? A11: É que diminui a pressão na neve! [2 seg] Eu: Mas por que a pressão vai diminuir? [3 seg] A11: Por que vai aumentar a área. Eu: Isso mesmo Neste episódio, aproveitei para testar outros conhecimentos com a cena de um garotoque coloca os encostos de duas cadeiras nos pés para poder sair na neve. Neste episódio osalunos demonstraram domínio sobre outros assuntos. Neste momento, já havia decorrido 30 minutos de aula (que era o tempo previsto paraesta aula) e quando tentei finalizar a aula, perguntando se alguém queria perguntar algo,alguns alunos demonstraram interesse e curiosidade, realizando perguntas relacionadas àscenas, como nos episódio a seguir.EPISÓDIO 5: A5: E por que tudo esfria assim? Eu: Na verdade isso ocorre devido a um aquecimento global que vai fazer derreter as calotas polares, alterando as correntes de ar da Terra, e também devido a rombos na camada de ozônio. Tudo isso vai levar a alterações bruscas no clima da Terra.EPISÓDIO 6:
  • 34 A12: No caso, haveria alguma diferença entre as temperaturas de países do leste e do oeste, já que a umidade do ar é menor em certos lugares? Eu: Com certeza. A umidade do ar influencia diretamente na temperatura de um determinado lugar. Por exemplo, no deserto, onde a umidade do ar é bastante baixa, a temperatura sofre bruscas alterações. Com uma umidade do ar baixa, o ar é mais facilmente aquecido, já que o seu calor específico é baixo, 0,24 cal/gºC. Já o da água é 1 cal/gºC, ou seja, com uma umidade maior, a maior quantidade de água no ar vai fazer com que a temperatura varie menos.EPISÓDIO 7: A9: E como é que ocorreu aquela onda gigantesca? Eu: Na verdade aquilo seria praticamente impossível. Aquela onda praticamente cobriu a Estátua da Liberdade, que tem 93 metros de altura no total. Uma onda dessa proporção só poderia ocorrer se um meteoro caísse no oceano. [3 seg] Se uma onda assim ocorresse, não ia sobrar nada das cidades litorâneas.EPISÓDIO 8: A10: Aquela lareira que tinha dentro da sala era suficiente para não deixar o pessoal congelar, mesmo com aquela temperatura de -100ºC? Eu: O que aconteceu foi que quando a onda de frio chegou, eles fecharam as portas e janelas para que a onda fria não entrasse direto. Só que aos poucos a temperatura daquela sala iria cair se a temperatura externa permanecesse a -100ºC. Sendo que a onda de frio foi só naquele pequeno instante. De Qualquer forma eles tinham que ficar o mais próximo possível da lareira para aproveitar o máximo da transferência de calor para eles. [5 seg]. Algo mais? [10 seg] Por que os vidros quebravam quando a onda fria chegava? [8 seg]
  • 358 - CONCLUSÃO Os filmes, em sua maioria são transcrições do nosso cotidiano. Isso possibilita queestes possam ser utilizados para ilustrar as coisas que acontecem no nosso dia-a-dia. Essa ilustração se mostra muito eficiente na apresentação feita. Os alunos semostraram bastante interessados, participaram tanto respondendo quanto questionandoalgumas cenas, conforme a proposta deste trabalho. Mas o que ficou mais claro foi que a utilização de filmes acaba não se restringindosomente à matéria que os alunos estão aprendendo naquele momento. Os filmes têm acapacidade de ampliar a visão dos alunos no campo da Física, não só no que diz respeito aocotidiano, mas com o desenvolvimento crítico dos alunos com relação aos erros presentes emalgumas cenas. Muitos filmes exageram na dose e acabam ferindo alguns conceitos Físicos. Nestefilme que apresentei aos alunos, algumas cenas apresentaram erros como, por exemplo, a falade um personagem, na qual ele dizia que havia ocorrido uma queda de temperatura de 13º naágua do mar, omitindo a escala termométrica. Apesar da predominância de cenas com erros para uma análise crítica por parte dosalunos, algumas cenas apresentavam a Física corretamente, como na fala de um mendigo aseguir: Rapaz: Tá fazendo o que? Mendigo: Tô me isolando. Jornal é melhor, mas isso serve (mendigo rasga folhas de um livro).
  • 36 Nesta fala, podemos perceber que o mendigo usa o termo corretamente,diferentemente do uso cotidiano incorreto. Normalmente uma pessoa diria que está seaquecendo. Outra cena que fugia do tema central da aula, mas demonstrou uma aplicação de Físicano dia-a-dia, foi a cena em que um garoto decide sair na neve para buscar remédios e pegaduas cadeiras, arranca os encostos e amarra aos pés para que não afunde na neve. No começo, assim que liguei a câmera de filmar, coloquei o filme para passar novídeo, e quando o vídeo terminou notei que os alunos ainda estavam um pouco inibidosdevido à filmagem, mas em poucos minutos, a maioria se soltou mais. Enfim, os filmes são ótimos recursos para desenvolver a visão da Física correta nosalunos, quando usados como aditivo no ensino de Física. Lembrando, como já foi ditoanteriormente, que este recurso não deve substituir por completo as aulas práticas eexpositivas. Uma coisa que ficou bastante clara neste trabalho, foi que a apresentação do filme paraa turma não deveria ter sido feita de uma só vez para que os alunos anotação as cenas e depoisdiscutissem. A maneira mais aproveitável seria apresentando cena por cena, parando ao finalde cada cena para que os alunos pudessem debater. Com isso, haveria um maioraproveitamento de todas a cenas.
  • 37 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBACHELARD, Gaston. A formação do espírito científico: contribuição para umapsicanálise do conhecimento. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.BAUER, Martin W.; GASKELL, George. Pesquisa qualitativa com texto, imagem e som.2ª ed. Petrópolis: Vozes, 2003.CONDÉ, Mauro L. L. Galileo, Vida de Galileu. In: OLIVEIRA, Bernardo J. (Org.). Históriada ciência no cinema. Belo Horizonte: Argvmentvm, 2005. p. 95-109.EMMERICH, Roland. The day after tomorrow. Hollywood: Fox, 2004. Fita de Vídeo (124min), VHS, son., color., leg.FERRÉS, Joan. Vídeos e educação. 2ª ed. Porto Alegre: Artes médica, 1996._____________. Televisão subliminar: socializando através de comunicaçõesdespercebidas. Porto Alegre: ARTMED, 1998.FRESQUET, Adriana. Cinema para ler e reler o mundo. Pátio revista pedagógica. PortoAlegre: Artmed, n. 33, Fev-Abr 2005, p .59-61.MORAN, José. M. O vídeo na Sala de Aula. Revista Comunicação e Educação, n.2. EditoraModerna, 1994
  • 38PARRA, Nélio; PARRA, Ivone Correa. Técnicas audiovisuais de educação. 4ª ed. SãoPaulo: Livraria Pioneira, 1975.PATY, Michel. On-line. Disponível em: <www.eca.usp.br/nucleos/njr/bradic/cadernos_anteriores.htm>. Acesso em: 10 Out. 2005.PIOVESAN, Liceo. Inserção do vídeo no currículo escolar: mediações, apropriações edesafios. Dissertação (Mestrado em Educação) UNISINOS, São Leopoldo. 2002.ROGERS, Tom. Insultingly stupid movie physics. On-line. Disponível em:<http://intuitor.com/moviephysics/index.html>. Acesso em: 28 Abr. 2005.SODRÉ, Muniz. O monopólio da fala: Função e linguagem da televisão no Brasil. 7ª ed.Petrópolis: Vozes, 2001.
  • 39 AnexosAnexo 1 - Transcrição das minhas falas e das falas dos alunosEu: Então pessoal, o que vocês conseguiram anotar de importante neste trecho que vocês acabaram de ver?A1: Humm, alterações climáticas, o motor do helicóptero congelando, a atração do casal...T: (hããããmm....)A1: ...a pressão atmosférica ficou alterada, e as bruscas transformações climáticas.T: Êêêê...Eu: Mas o que você conseguiu deduzir de importante à nossa análise dessas anotações? [3 seg] Por exemplo, o que você notou no momento em que o helicóptero começou a cair?A2: O fluido hidráulico e o combustível estavam congelando!Eu: Isso. Mas não foi dito na cena que a temperatura naquele local chegou a -100 ºC. O que vocês conseguem concluir se eu disser pra vocês que o combustível de aeronaves tem um ponto de fusão de -60 ºC? [10 seg de falatório]Eu: Então? O que vocês acham? Poderia ter congelado ou não?A3: Depende! Congelar ele vai congelar, mas vai demorar um pouco, já que tem o calor latente. Mesmo que o combustível congelasse, o helicóptero deveria continuar com hélice girando, e não parar assim de repente e cair.
  • 40A4: Não. Quem garante que o óleo, ou fluido sei lá, também não congelou? O ponto de fusão do fluido poder ser menor do que o da gasolina, ou o mesmo. Se o óleo congelar, ele pode até prender o pistão e fazer o motor parar mais rápido.A3: Ahh, e quem garante que o motor do helicóptero é igual ao motor de carro? Quem te disse que tem pistão?A4: Mesmo assim também vai usar óleo pra lubrificar né!Eu: Tudo bem. E quando os monitores mostraram que duas bóias detectaram uma queda de temperatura da água do mar de 13 ºC. Alguém notou que ele não especificou a escala?A5: [3 seg] É mesmo.Eu: Então qual deve ser essa unidade?T: Fahrenheit?!Eu: Só porque o filme é americano?T: [risos] [5 seg]Eu: Se for a escala Fahrenheit, em comparação com a Celsius, essa queda de temperatura vai ser maior ou menor?T: É, [2 seg] ihh [4 seg]A3: Menor?Eu: Eu que pergunto! Maior ou menor?A3: É menor.Eu: Por quê?A3: Porque a escala Fahrenheit possui divisões menores.Eu: Ok. Mas neste filme a escala que eles utilizaram é a Celsius mesmo. Eu que coloquei de propósito esta parte em que eles omitem a escala. [3 seg] Mas vocês notaram que não foi só uma bóia que detectou essa queda brusca de temperatura na água do mar.
  • 41 Uma das bóias estava na Groenlândia, outra perto de Nova Iorque e outra da outra costa norte-americana, perto da Califórnia. Vocês conseguem imaginar a quantidade de calor que a água do mar teria que perder para o ambiente? [2 seg] Só pela quantidade de água né?A6: Espera aí, deixa eu calcular!T: [risos] [10 seg]Eu: Continuando, [2 seg] e quando a menina abraça o garoto que tinha saído da água fria tremendo. Vocês lembram o que ela fala pra ele?A3: Passar calor pro corpo dele?Eu: Ela não falou passar calor, ela usou outras palavras.A5: Aumentar seu calor!Eu: Isso, mas o que ela falou está certo?T: Não.A6: Vai aumentar é a temperatura dele.Eu: Isso, mas como é que vai aumentar a temperatura dele?A6: Passando calor do corpo dela para o dele.Eu: Muito bem.Eu: [3 seg] E quando o cientista dá um discurso para o pessoal do governo, ele diz que em algumas semanas o gelo iria cobrir todo o hemisfério norte, fazendo com que o gelo refletisse a maior parte da luz do sol. Que tipo de transmissão de calor é essa? [3seg]A7: Irradiação.A4: Isso, irradiação. Tinha esquecido o nome.A8: Ué, mas o gelo não ia derreter com o sol?Eu: O gelo dos pólos não derrete com o sol, não é? [3 seg] se todo o hemisfério norte virar gelo, vai ser a mesma coisa.
  • 42Eu: [5 seg] E na parte do mendigo? Vocês lembram?A9: Ah é. Ele colocou jornal dentro do casaco por causa do frio.Eu: O que ele disse?A9: Eu to me isolando.Eu: Isso mesmo. Está certíssimo não é?T: É!Eu: Agora, vocês já viram algum mendigo falar assim?T: [risos] [5 seg]Eu: Este mendigo deve ser bastante culto. Talvez os mendigos de Nova Iorque tenham na maioria pelo menos o ensino médio não é?T: [risos]A4: Claro. Qualquer um de nós teria dito: “Estou me aquecendo!”.Eu: Certo. Mas como é que o jornal vai isolá-lo?A7: Ah, vai criar uma camada de ar entre o corpo dele e o jornal.Eu: [gesto de positivo com a cabeça] [2 seg] E aí? O que mais?A10: O calor não vai se perder, [2 seg] quer dizer, ser transferido para fora. Vai ser transferido para a camada de ar que está ali entre o jornal e o corpo.Eu: É, mas na verdade ele tava colocando papel amassado e não jornal. Ele amassava todo o papel e colocava dentro da blusa. Assim evitava que o corpo dele entrasse em contato com a blusa, criando uma camada de ar, que pode ser muito mais facilmente aquecida do que se o ar não estivesse contido ali.A5: É, porque sem a camada de ar, o ar frio que está por fora da blusa está sempre se renovando, não dando tempo do seu corpo aquecer o ar.Eu: Isso.
  • 43Eu: [2 seg] Tem um momento em que um garoto diz que vai sair na neve para buscar medicamentos. Ele pega duas cadeiras, e o que ele faz? [4 seg]A8: Ah, lembrei. Ele tira o encosto delas e amarra nos pés.Eu: É, mas pra quê?A11: Pra andar na neve e não afundar.Eu: Isso. Como se explica isso?A11: É que diminui a pressão na neve! [2 seg]Eu: Mas por que a pressão vai diminuir? [3 seg]A11: Por que vai aumentar a área.Eu: Isso mesmoEu: [5 seg] Tem um momento em que começa a descer uma onda fria e vai congelando tudo. Como é que isso é possível?A7: Mas os prédios, os vidros, já não são sólidos? Como é que congela?Eu: São sim. Mas concorda que no ar existe água? Vapor d’água?A7: Tem.Eu: Na verdade o que congela é a umidade do ar que se encontra nos objetos, por isso aparece a camada de gelo na parede dos prédios. Não são as paredes que estão congelando.A11: Mas como é que pode aquela bandeira que estava balançando congelar de repente assim?Eu: Quando a temperatura caiu bruscamente, ela começou a congelar a água que estava na bandeira, devido à umidade do ar. Na verdade há uma contribuição dos efeitos especiais né, pois as coisas não congelam de imediato, como vocês já disseram, a não ser com a contribuição dos efeitos especiais pra que ela fique parada na posição que
  • 44 estava. [5 seg] Alguém tem mais alguma coisa a acrescentar com relação ao filme? [8 seg]A5: E por que tudo esfria assim?Eu: Na verdade isso ocorre devido a um aquecimento global que vai fazer derreter as calotas polares, alterando as correntes de ar da Terra, e também devido a rombos na camada de ozônio. Tudo isso vai levar a alterações bruscas no clima da Terra.A12: No caso, haveria alguma diferença entre as temperaturas de países do leste e do oeste, já que a umidade do ar é menor em certos lugares?Eu: Com certeza. A umidade do ar influencia diretamente na temperatura de um determinado lugar. Por exemplo, no deserto, onde a umidade do ar é bastante baixa, a temperatura sofre bruscas alterações. Com uma umidade do ar baixa, o ar é mais facilmente aquecido, já que o seu calor específico é baixo, 0,24 cal/gºC. Já o da água é 1 cal/gºC, ou seja, com uma umidade maior, a maior quantidade de água no ar vai fazer com que a temperatura varie menos.A9: E como é que ocorreu aquela onda gigantesca?Eu: Na verdade aquilo seria praticamente impossível. Aquela onda praticamente cobriu a Estátua da Liberdade, que tem 93 metros de altura no total. Uma onda dessa proporção só poderia ocorrer se um meteoro caísse no oceano. [3 seg] Se uma onda assim ocorresse, não ia sobrar nada das cidades litorâneas.A10: Aquela lareira que tinha dentro da sala era suficiente para não deixar o pessoal congelar, mesmo com aquela temperatura de -100ºC?Eu: O que aconteceu foi que quando a onda de frio chegou, eles fecharam as portas e janelas para que a “onda” fria não entrasse direto. Só que aos poucos a temperatura daquela sala iria cair se a temperatura externa permanecesse a -100ºC. Sendo que a onda de frio foi só naquele pequeno instante. De Qualquer forma eles tinham que ficar
  • 45 o mais próximo possível da lareira para aproveitar o máximo da transferência de calor para eles. [5 seg]. Algo mais? [10 seg] Por que os vidros quebravam quando a onda fria chegava? [8 seg]A1: Por causa da diferença da pressão.Eu: Mas como isso ocorre?A1: A pressão de dentro fica maior que a de fora, quando o vento forte passar do lado de fora da janela.Eu: Ótimo, mas isso tem um nome, lembra?A1: Ah, é [3 seg] Efeito Bernoulli!Eu: Muito bem. Algo mais? [5 seg] Gente, gostei muito da participação de vocês, apesar de alguns terem ficado quietos. Espero que tenham gostado deste trabalho. Muito obrigado. [aplausos]