Este documento apresenta uma monografia sobre o uso de filmes no ensino de física. A monografia discute como cenas de filmes, tanto corretas quanto incorretas do ponto de vista físico, podem ser usadas como recursos didáticos na sala de aula para ensinar conceitos de física e corrigir ideias equivocadas dos alunos. O autor também propõe estratégias para analisar criticamente cenas de filmes e aplicar os conceitos de física abordados nas cenas em cálculos e estimativas.
1. UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS
Instituto de Física
O 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
2. ii
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS
Instituto de Física
O USO DE FILMES NO ENSINO DE FÍSICA
Liebert Parreiras Nogueira
Orientadora: 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
3. iii
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO 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
4. iv
Aos meus pais José Roberto e
Izete e minha namorada Simone.
5. 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.
6. vi
Lista de Tabelas
Tabela 5.1 ..................................................................................................................... 27
7. 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 podem
servir como excelente recurso didático dentro da sala de aula. A análise destas cenas pode
ajudar os alunos a corrigir conceitos errados que adquirem através de filmes a que assistem e
a desenvolver uma análise mais crítica das cenas.
8. viii
Abstract
The movies that we watch are full of scenes with good Physics examples, be it correct
or wrong. These scenes can be carefully analysed and can be used as an excellent didactic
resource in the classroom. The analysis of these scenes may help the students to correct the
wrong concepts that they acquire through the movies they watch and to develop a more
critical analysis of the scenes.
9. ix
Sumário
Lista de tabelas ...................................................................................................................iv
vi
Resumo .............................................................................................................................. vii
vii
Abstract ............................................................................................................................ viii
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 01
2. VÍDEO COMO INSTRUMENTO DIDÁTICO-EDUCATIVO ............................. 03
2.1. O Uso do Vídeo na Sala De Aula .......................................................................... 05
05
3. 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
21
4. APROVEITANDO OUTRAS CENAS ...................................................................... 22
22
4.1. Termodinâmica ....................................................................................................... 22
22
4.2. Óptica ......................................................................................................................23
23
4.3. Eletricidade e Magnetismo ..................................................................................... 24
24
10. x
26
5. USANDO AS CENAS PARA CÁLCULOS E ESTIMATIVAS ................................. 26
28
6. A APRESENTAÇÃO DO FILME ................................................................................ 28
6.1. Resumo do filme ........................................................................................................ 28
6.2. Antes do filme ............................................................................................................ 29
29
6.3. Apresentação do filme ................................................................................................ 29
29
7. ANÁLISE DOS EPISÓDIOS ......................................................................................... 30
30
8. CONCLUSÃO ................................................................................................................. 35
35
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 37
37
ANEXOS .............................................................................................................................. 39
39
11. 1
1 - INTRODUÇÃO
Alguns agravos à física, presentes nos filmes, não só nos antigos como também nos
atuais, são muito comuns. Muitas vezes os escritores e diretores estão mais preocupados com
os efeitos visuais e sonoros e acabam passando por cima de leis básicas da Física. Bons
filmes 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 ensino
médio, dizendo: “pra que serve a física”, “isso é coisa de maluco”, “não consigo entender
nada de física”, dentre outras. Para tentar apagar ou pelo menos mudar um pouco esta visão
geral que os alunos trazem para a sala de aula de Física, demonstrações, explicações e
esclarecimentos baseados nos erros e acertos presentes em filmes seriam ótimos recursos, já
que a maioria tem uma visão muito errada da realidade, e isso se deve muito a influências dos
filmes a que assistem. Não podemos deixar de considerar que, segundo Gaston Bachelard, em
sua obra A formação do espírito científico (La formation de l’esprit scientifique), os conceitos
de Física clássica se opõem às concepções comuns geradas por preconceitos, por imagens de
origem psicológica e por analogias mais imaginativas do que racionais. “Os filmes
geralmente retratam a realidade vista e percebida pelo homem comum, assim a Física é que
vai contra o senso comum” (Bachelard, 1996).
Os filmes podem ser excelentes recursos didáticos a ser utilizados em sala de aula
para análise da física do cotidiano com alunos do ensino médio e fundamental. Algumas
cenas 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 discussão
em sala de aula. As cenas com erros chegam até a ser divertidas de tão absurdas.
12. 2
Uma outra vantagem dos filmes é que podem propiciar uma análise histórica da
ciência contida em seu enredo, quando interpretados e analisados mais profundamente. Estes
filmes podem servir como subsídios para os professores, já que muitos aspectos históricos da
ciência nos filmes acabam passando despercebidos quando assistimos a um filme. Um
exemplo é o filme Galileo (1975), do diretor Joseph Losey, que pode ser aproveitado para
apresentar a história da vida deste gênio da história da ciência, o “filósofo natural” Galileu
Galilei (1564-1642).
O cinema é um grande veículo de divulgação dos avanços da ciência. As
transposições 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 a
tecnologia são percebidas por grande parte da sociedade.
Esta proposta de trabalho foi colocada em prática, por mim, em uma turma de
segundo ano do ensino médio de um colégio público da zona norte do Rio de Janeiro.
13. 3
2 – VÍDEO COMO INSTRUMENTO DIDÁTICO-EDUCATIVO
A introdução, de forma maciça, das linguagens audiovisuais em nossa sociedade, cuja
responsabilidade, em geral, atribui-se ao cinema e à televisão, deve-se também ao
videocassete, que é, em parte, responsável por essa intensa popularização. O grande feito do
videocassete, no entanto, foi ter posto nas mãos de muitas pessoas a possibilidade de produzir
mensagens audiovisuais a um custo acessível. Com a profusão de imagens possibilitada por
esses 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 linguagens
audiovisuais. Alterou-se o equilíbrio das linguagens, pois, até poucos anos, estávamos
condicionados 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,
14. 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 na
segunda metade da década de 80 e a sua popularização como instrumento de dinamização
desse processo só se verificará na década de 90, principalmente com a instituição de
programas de incentivos a sua utilização com fins pedagógicos, como é o caso do Vídeo
Escola e, mais tarde, o TV Escola. Paralelamente, surge um grande número de produções de
produtoras privadas, voltadas para um mercado cada vez mais crescente. Enquanto uma das
tecnologias emblemáticas da sociedade pós-moderna, o vídeo não é tão novo. No entanto, a
sua aplicação aos processos de ensino e aprendizagem, como já foi frisado acima, é muito
recente. Já em 1994, por exemplo, o prof. Moran (1996) abria um artigo intitulado “O Vídeo
na 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 pouco
se investiu em programas de formação voltados para qualificação dos professores com vistas
a capacitá-los para uma melhor utilização do vídeo, e ao aproveitamento de seu potencial
didático educativo. Isso, talvez explique o motivo porque em boa parte das escolas a
aquisição do videocassete não correspondeu a uma utilização consciente que levasse a uma
prática reflexiva da utilização da tecnologia visando o domínio pleno de sua linguagem e a
exploração 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 correlatos
com as necessidades curriculares dos programas e da comunidade.
Ferrés (1998) ao analisar o descompasso da escola em relação ao desenvolvimento
dos meios de comunicação, atribui o atraso da primeira também e em certa medida, às
15. 5
dificuldades 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 maneiras
mais sintonizadas com as mudanças contemporâneas, o faz porque vive de uma instituição e
se 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 simples
tecnologia. Para a escola ele é um desafio.
Em Moran (1994) o vídeo não se integra ao cotidiano da sala de aula como elemento
que 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 e
códigos 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 de
uso: a videolição, o vídeo-apoio, o videoprocesso, o programa motivador, o programa
monoconceitual 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 alterar
radicalmente as formas de interação de um dia para outro. Isso não invalida uma tentativa de
sistematização do que dispomos no momento, desde que estejamos abertos ao que pode surgir
de novo. Ainda segundo ele, essa sistematização não representa um conjunto de categorias
estanques, já que é possível que apareçam características de uma, mescladas a outras. Para
efeito de estudo, no entanto, essa sistematização proposta pode oferecer um apoio. Vejamos
cada uma das modalidades:
16. 6
2.1.1 - 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
17. 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 no
processo educativo, chamando a atenção para os usos inadequados que possam vir a ser feitos
dela pela escola e pelo professor. Para o autor o vídeo pode ser utilizado inversamente aos
critérios acima relacionados. Nesse caso haveria uma distorção altamente prejudicial ao
aproveitamento das potencialidades educativas e criativas do meio. Seriam respectivamente
os seguintes:
18. 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 associados
a um fator muito importante para a prática didática cotidiana do professor, com implicações
negativas sérias para o processo de ensino e aprendizagem: a não qualificação mediante o uso
desse audiovisual específico e, como conseqüência, a sua desvalorização, bem como a
descredibilização do trabalho didático do docente.
19. 9
3 – ERROS MAIS COMUNS EM FILMES
Listarei agora alguns erros mais comuns que podem ser vistos nos filmes a que
assistimos 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 em
sala de aula.
Estes erros podem ser analisados, não só qualitativamente, mas também
quantitativamente, de forma que o professor forneça alguns dados necessários para que os
alunos possam desenvolver, e testar as possibilidades.
3.1 – Projéteis brilhantes
Os bandidos disparam uma rajada de tiros, enquanto o herói corre pelas ruas de uma
usina industrial. Os projéteis resvalam em todo lugar. Os efeitos especiais, no que diz respeito
a impactos de projéteis gerando luz e incendiando automóveis, são incríveis, mas projéteis
normais, especialmente de armas de fogo de pequeno porte, não emitem luz nem se tornam
fontes de ignição ao se chocarem com uma superfície qualquer.
Os projéteis de arma de fogo de mão são feitos de cobre ou chumbo, e simplesmente
não 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 das
hipóteses, em que toda a energia cinética do projétil fosse instantaneamente transformada em
energia térmica, e ainda que toda esta energia térmica permanecesse dentro do projétil, este
20. 10
não emitiria luz. Podemos facilmente calcular o quanto o projétil iria se aquecer, tendo como
base alguns dados:
O projétil, por exemplo, de uma pistola 45 tem uma massa de 15 g (0,015 kg), e uma
velocidade inicial (na saída do cano) de aproximadamente 288 m/s. A energia cinética é
calculada 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
2
Ou seja, a energia cinética do projétil é de 622 J. Se toda a energia cinética for transformada
em 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 aumento
de temperatura de:
622
T 324 0 C
15 0,128
Se 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 a
esta temperatura, ele começaria a se fundir, porém nesta hipótese que fizemos, deixamos de
considerar vários fatos importantes, que vão fazer com que a energia se dissipe ou se
transforme. Dentre estes fatores, podemos destacar que:
21. 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 irá
emitir luz ou gerar uma faísca. É comum que armas de mais alto calibre, emitam luz no
impacto, até porque, seus projéteis saem da arma com muito mais velocidade do que em uma
arma de mais baixo calibre, como tínhamos considerado nos cálculos. Um outro aspecto
importante é que o projétil pode adquirir eletricidade estática durante seu atrito com o ar. E
ainda pode, ao se chocar com uma pedra, fazer com que os pedaços dela se choquem entre si
causando 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, que
geralmente são tanques de combustíveis inflamáveis. Este tipo de munição também pode ser
usado para que se saiba onde os projéteis estão atingindo. Até mesmo os projéteis de
metralhadoras mais pesadas não são boas fontes de ignição, a menos que contenha material
incendiário. As munições incendiárias são diferentes de munições traçantes, que produzem
22. 12
luz conforme viajam até o alvo. Elas podem até atear fogo, mas são feitas mesmo para
auxiliar os atiradores a controlar a trajetória dos projéteis durante a noite.
Ou seja, as faíscas causadas por projéteis “simples”, não são tão dramáticas quanto os
grandes clarões que aparecem nos filmes e geralmente não podem ser vistos na luz do dia e
dificilmente podem ser boas fontes de ignição.
3.2 – Carros incendiários
Já perceberam como, nos filmes, os carros quase sempre pegam fogo no instante em
que eles colidem com qualquer coisa? É raro assistir a um filme de ação que não haja um
carro 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, caso
contrário, a gasolina não pega fogo, muito menos explode. Note que eu disse vapor; a
gasolina líquida deve evaporar antes que queime – apesar de isto não ser um grande
problema, 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 então
encontrar uma fonte de ignição. Os tanques de gasolina de automóveis são construídos para
suportar um impacto considerável e geralmente são localizados numa área protegida, entre as
ferragens, na parte de trás do carro. As fontes de ignição mais comuns e prováveis estão nos
motores dos carros, que geralmente ficam na parte da frente do veículo.
23. 13
O que se vê nos filmes são tanques de gasolina tão frágeis e gasolinas tão voláteis que
o 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. Ainda
bem que não é tão fácil assim, senão as pessoas estariam freqüentemente se explodindo
enquanto abasteciam seus veículos na bomba de gasolina.
Mesmo quando um carro batido pega fogo, raramente explode. O tanque de gasolina
pode explodir se contiver uma abertura para a chama entrar. A maioria dos incêndios começa
no motor e o fogo não vai se espalhar para a parte de trás do veículo, a menos que o tanque
esteja vazando gasolina no chão. Mesmo assim, uma série de eventos deverá ocorrer para que
a explosão aconteça.
3.3 – O problema das metralhadoras
Embora as pistolas semi-automáticas 9mm sejam mais populares nos filmes de
Hollywood, nós sabemos que os verdadeiros heróis de filmes de ação preferem as
metralhadoras pesadas, como pudemos notar no filme “Rambo II”. A metralhadora utilizada
pelo herói americano dispara numa taxa de 1000 tiros por minuto e utilizam uma cinta com a
capacidade de até 30 cartuchos. É realmente uma arma mortal.
Os filmes são repletos de cenas de rapazes disparando durante vários minutos sem
parar. É claro que ninguém está preocupado em recarregar a arma, ou mesmo com a falta de
munição, mas isto vem ocorrendo desde a época dos “cowboys”, quando eles desafiavam uns
aos outros para uma peleja.
Em primeiro lugar, podemos mencionar a cinta de 30 cartuchos: num disparo
contínuo, ela se esgotaria em aproximadamente 1,8 segundo. Imaginem nosso guerreiro
24. 14
Rambo, que disparou nada mais, nada menos que 3 minutos com essa metralhadora! Ela teria
disparado 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 são
feitas para serem usadas na mão, e sim no chão, em carros de combate e em helicópteros. As
metralhadoras pesam em torno de 10 kg. Se cada cartucho pesa 25 g, o guerreiro americano
teria 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 de
disparos, a energia cinética com que os projéteis saem, faz com que o cano da arma se
aqueça. 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 ferro
super quente.
3.4 – A “força” dos tiros
Nos filmes de Hollywood, a potência dos tiros é realmente incrível. Um único disparo
de 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 do
conjunto vítima-projétil após a colisão entre o projétil e o colete, é menor do que a energia
cinética 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
25. 15
machucar ou até causar uma fratura óssea. Outra parte da energia se transforma sob a forma
de 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 do
projétil, antes da colisão. Então a colisão pode ser analisada usando a conservação de
momento. 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 nos
filmes de Hollywood.
Antes da análise, temos que fazer algumas suposições que possam favorecer a
ocorrência do evento. Isto porque, se considerando um modelo simples com condições
favoráveis, o evento não ocorrer, não teremos dúvida na hora de considerar um modelo bem
rigoroso.
Bem, vamos supor que não haja nenhum atrito que possa impedir que a vítima seja
arrastada para trás. Isto vai favorecer a ocorrência do evento. Para calcular o momento de um
objeto, 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 estamos
considerando que ela esteja parada. Isto significa que temos que considerar somente o
momento do projétil. Depois da colisão a vítima e o projétil se acoplam num só corpo e então
temos que calcular o momento do conjunto vítima-projétil. Vamos usar o índice 1 para
indicar condições antes da colisão e o índice 2 para condições depois da colisão. Logo, como
o momento deve se conservar:
p2 = p1
26. 16
por substituição:
m2 v2 = m1 v1
separando a velocidade da vítima depois da colisão, temos:
m1
v2 v1
m2
note que a velocidade da vítima (v2) é proporcional à razão entre a massa do projétil e à
massa da vítima, sendo assim esta razão vai ser muito pequena.
Se considerarmos uma escopeta calibre 12 – são as preferidas nos filmes, para
arremessar pessoas – cujo projétil1 possui uma massa de 0,0318 Kg e que sai do cano da arma
com uma velocidade inicial de 486 m/s e que a massa de um homem com um colete é de
aproximadamente 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 caminha
a cerca de 5,0 Km/h. Já que nosso modelo foi montado com suposições favoráveis, podemos
concluir que a vítima não será arremessada para trás pela força do tiro.
Há ainda um outro modo de analisarmos o problema. A conservação do momento
funciona para o atirador do mesmo modo que para a vítima. Em outras palavras, o recuo da
arma, 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 tinha
imediatamente antes da colisão. A magnitude do momento da vítima para trás, será menor do
que a do momento do atirador para trás, já que o projétil ao atingir a vítima, já terá perdido
11
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.
27. 17
parte de sua energia cinética, devido ao atrito com o ar. Então, se o recuo da arma não é
suficiente 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 ao
brincar em alguns locais onde a criança possa sofrer uma queda. Quedas de lugares altos
podem causar sérios danos, diferentemente do que vemos nos filmes. Através de uma simples
equação, 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 e
adquire uma velocidade de 288m/s. Como já calculamos, sua energia cinética é de 622 J. Para
compararmos, vamos pegar o caso de um homem magro com uma massa de 64 kg, que esteja
dormindo 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 seguinte
forma:
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 que
a energia potencial é transformada em energia cinética, o homem chega ao chão com energia
cinética maior que a de um projétil calibre 45 ao atingir uma pessoa. Felizmente o homem
sobrevive, porque a energia da queda é dissipada por uma área bem maior do que a área de
um projétil. Embora, se pararmos para pensar um pouco, não teremos dificuldades em
28. 18
lembrar de um amigo ou até mesmo familiar, que já tenha tido um osso quebrado devido a
uma queda de uma altura parecida.
O princípio geral é que a cada metro de altura adicional é como se adicionássemos a
energia cinética de um outro projétil calibre 45. Logo a queda de seis metros de altura, que
costuma ser rotina para os heróis de filmes de ação, pode ser comparada com 06 tiros
simultâneos 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 de
seis metros de altura seria como se fosse atingido por dezoito tiros simultaneamente. É
verdade que os tiros são incrivelmente mais letais, porque podem facilmente penetrar em
órgãos vitais. Uma queda com certeza teria menor penetração. Mas mesmo que o nosso herói
esteja usando um colete a prova de balas, ao ser atingido por 18 tiros simultâneos, com
certeza ele não sairia ileso. Logo, as quedas são realmente mais perigosas do que as
mostradas nos filmes.
3.6 – A questão das escalas
Num filme, um cientista desorientado aciona uma máquina que acaba encolhendo ou
esticando (expandindo) uma pessoa ou uma criatura qualquer. Apesar de admitirmos
estarmos entretidos com tal peripécia, temos que admitir que para a Física é um outro
problema.
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 modo
ajustarmos a quantidade de espaço vazio dentro dele. Mas infelizmente o seu peso não irá
mudar. Objetos ou pessoas expandidas teriam uma densidade tão baixa que poderiam até sair
29. 19
voando por ai com um pouco de vento, como se fossem balões. Pessoas encolhidas
passariam, de repente, a exercer uma pressão sobre seus minúsculos pés, já que a área de seus
pés iria diminuir demasiadamente e seu peso continuaria o mesmo.
Por exemplo, uma pessoa de tamanho normal, exerce uma pressão de
aproximadamente 14.000 N/m sobre seus pés quando está de pé. Se uma pessoa for encolhida
por 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 100
vezes, a área de seus pés se reduzirá 10000 vezes – já que a área é proporcional ao quadrado
do comprimento –, fazendo com que a pressão seja aumentada em 10.000 vezes. Isto
significa que a pressão exercida seria de 140.000.000 N/m2. Esta pessoa iria instantaneamente
afundar num chão de barro. A pressão debaixo de seus pés iria exceder a força compressiva
do concreto (22.500.000 a 30.000.000 N/m2).
O problema da densidade poderia até ser sanado removendo-se moléculas ao se
encolher a pessoa e adicionando-se ao expandir. É claro que este seria um processo muito
complexo, 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 – são
semelhantes a colunas, como as que sustentam prédios e pontes – verdadeiros cilindros. Sua
força é diretamente proporcional a seção de área transversal que por sua vez é proporcional
ao quadrado do raio da coluna, conforme a equação:
A r 2 Onde: A é a área e
r é o raio.
30. 20
Então a força das pernas vai aumentar ou diminuir com o quadrado do raio r. Por
exemplo, vamos supor que aumentamos uma formiga num fator de 1000 vezes. Isto
aumentaria as pernas da formiga de 3 mm para 3 m, e a força de suas pernas aumentaria num
fator de 1002, ou seja, 1 milhão – pode parecer estranho um aumento tão significativo, já que
estamos falando de uma formiga, mas vamos seguir em frente. Cada segmento do corpo da
formiga pode ser comparado com uma esfera, cujo peso é proporcional ao seu volume, dado
por:
4
V r 3 ;
3
Com a densidade constante, o peso aumenta com o cubo do raio r. Então o peso aumentaria
num fator de 10003, ou seja, 1 bilhão. Logo, se uma formiga for expandida 1000 vezes o seu
tamanho original, seu peso iria aumentar 1000 vezes mais rápido do que a força de suas
pernas, ou seja, a formiga iria provavelmente se esmagada pelo seu próprio peso. Mesmo que
ela pudesse se manter de pé, mal conseguiria se mover, já que ao ter sua massa aumentada
1000 vezes, sua inércia também aumentaria na mesma proporção.
Já ao encolher uma criatura, não iremos nos deparar com este problema do peso. Mas
vai 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. Em
outras palavras, criaturas com esta razão alta, irão se resfriar mais rapidamente do que as que
possuem 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 quanto
maior forem estes dois valores, a razão será menor ainda, já que o numerador cresce com o
31. 21
quadrado do raio, enquanto o denominador, com o cubo. O contrário ocorre com um ser que
foi encolhido. Sua área e massa irão diminuir fazendo com que a razão seja aumentada. É
devido a isto que a formiga come o dia inteiro, já que sua razão área/massa é muito alta. Ela
precisa de uma taxa de metabolismo mais alta e, portanto de comer muito mais para manter
sua 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, quando
algo explodia no espaço (vácuo), nenhum som era gerado. Isto porque não há ar no espaço
para que o som se propague.
O som é uma onda de pressão que requer matéria de algum tipo para se propagar. Ele
se desloca a uma velocidade média de 340 m/s no ar atmosférico. Já a luz é uma onda
eletromagnética e não precisa de matéria para ser transmitida. Ela se desloca no vácuo a uma
velocidade de 300.000.000 m/s.
Infelizmente os escritores de Jornada nas Estrelas sucumbiram à pressão do mercado e
começaram a adicionar efeitos sonoros às explosões no espaço. Para piorar a situação, os sons
foram retratados como se viajassem à velocidade da luz, já que sempre chegavam
simultaneamente com a imagem das explosões.
32. 22
4 – APROVEITANDO OUTRAS CENAS
Como já foi dito, não podemos somente utilizar os erros dos filmes como o recurso
didático proposto, já que os filmes são repletos de cenas que podem contribuir
consideravelmente para uma discussão em sala de aula. Nesta parte, temos que levar mais em
consideração a análise qualitativa, deixando um pouco de lado a parte quantitativa. Vejamos
alguns exemplos breves.
4.1 – Termodinâmica
Exemplos relacionados à termodinâmica são muito comuns tanto nas falas dos
personagens 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 vírus
para elaboração de uma determinada vacina diz para seu amigo que este vírus deve ser
mantido a uma temperatura de pelo menos -332º. Isto é muito comum em filmes; os
personagens não costumam dizer a escala termométrica usada. Neste caso, esta seria uma
questão para os alunos analisarem. Será que este valor está se referindo à escala Celsius? Ou
seria à escala Fahrenheit? Ou então à absoluta, Kelvin? Eis um problema a ser discutido em
sala de aula.
Um atirador de elite é contratado para matar o presidente dos Estados Unidos durante
uma apresentação em praça pública. O atirador se posiciona de uma janela do alto de um
prédio e prepara seu rifle com um projétil de gelo – com o objetivo de matar sem que se
encontre no corpo da vítima quaisquer vestígios – que ele acaba de tirar de dentro de uma
33. 23
caixa que o mantinha congelado. Será que isso realmente poderia ocorrer? O projétil não iria
derreter antes mesmo de chegar até a vítima?
4.2 – Óptica
Dois viajantes perdidos no deserto, ofegantes à procura de água para beber, avistam
no horizonte um enorme lago. Eles correm e nunca chegam ao lago, que continua distante e
nunca se aproxima. Então eles chegam à conclusão de que era uma simples miragem. A partir
daí, abrir a discussão de como é formada uma miragem, dando algumas bases e deixando que
os 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 outra
questão 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 um
arco-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 um
simples tapa e seus óculos fundo de garrafa caem no chão e ele fica ajoelhado procurando os
óculos sem enxergar nada. As questões que podem ser levantas são relacionadas aos óculos
fundo de garrafa. Que tipo de lente é usada para uma pessoa com miopia? E para uma com
hipermetropia? E astigmatismo? Discutir também os defeitos de visão, transmissão de luz
pelas lentes do globo ocular, a formação de imagens na retina, e até mesmo qual o limite de
visão deste "nerd".
Desde sistemas de seguranças até as aventuras no espaço, feixes visíveis de laser são
comuns nos filmes. Sistemas de segurança a laser são muito freqüentes nos filmes.
34. 24
Normalmente os filmes mostram aquelas cenas de pura tensão em que os personagens se
contorcem 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 ladrão
se contorçam. Um simples arranjo de feixes paralelos bem próximos já seria suficiente para
evitar que qualquer um passe.
Mas o principal problema não está no modo como estes feixes são dispostos. Qualquer
um de nós que usou um laser vermelho, daqueles vendidos por ambulantes, sabe que não é
possível ver o feixe de laser, somente um ponto de luz quando o laser se depara com uma
superfície difusa, que faz com que a luz se espalhe em todas as direções e nos permite
enxergar o ponto.
O único jeito de se ver um feixe de laser é direcionando-o para uma nuvem de
fumaça, poeira, neblina, etc. As pequenas partículas que compõem a nuvem atuam como
pequenas 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 um
ventilador ligado, e a mulher morre eletrocutada. A discussão está aberta. Será que a mulher
poderia realmente morrer? Ela iria tomar choque? E se fosse um secador de cabelos, ao invés
do ventilador? E se a água tivesse algum componente para conservação que contenha algum
tipo de sal?
35. 25
O rapaz viaja para o Japão e anda no famoso “trem bala”. Como é que funciona este
trem? O que é levitação magnética? Neste tópico podemos introduzir um pouco do conceito
de supercondutividade.
36. 26
5 – USANDO AS CENAS PARA CÁLCULOS E ESTIMATIVAS
A análise de filmes com cenas de Física pode ser usada também para dar uma
variedade 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 à
cena seja facilitado, porém se não for possível, pode-se editar a parte do filme que vai ser
usada para análise. O próximo passo é explicar como os dados devem ser coletados e
avaliados. Deve-se repetir a cena quantas vezes forem necessárias para que os alunos possam
coletar os dados. Muitas cenas têm duração muito curtas e têm que ser repetidas várias vezes
para que os dados possam ser coletados. Os dados devem então, ser analisados e usados para
os 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 as
respectivas cenas, e o que se pode obter como dados para os cálculos e/ou estimativas.
37. 27
Tabela 5.1 – Filmes a serem usados em atividades de laboratórios
Princípio Físico Filme Cena Atividade em Sala
Cinemática 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 sejam
Dinâmica (F=ma) arremessados para frente
Movimento 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 outra
Movimento 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 artificial
Movimento 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)
artificial
Conservação 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 g
Energia 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
38. 28
6 – A APRESENTAÇÃO DO FILME
Para que este trabalho pudesse ser posto em prática, contei com a colaboração do
professor de Física de uma turma de 2º ano do Ensino Médio, composta por 28 alunos, de um
colégio público, na zona norte da cidade do Rio de Janeiro.
Foi feita uma edição do filme, de forma que fossem apresentadas aos alunos somente
as partes do filme que tivessem alguma importância para a discussão. Sendo que a edição não
foi feita de qualquer jeito, e sim de forma que os acontecimentos tivessem uma continuidade
e certo sentido. O filme escolhido por mim foi “O dia depois de amanhã”, e também não foi
escolhido 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 45
minutos. Foi utilizada uma câmera de vídeo que ficou fixa na frente da sala, para uma melhor
análise 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 entrar
na idade do gelo, devido ao aquecimento global. Ele luta contra a resistência da presidência
dos Estados Unidos para provar que sua teoria, conforme simulado em programas de
computador, estava certa. Muito antes do que era previsto por ele, o resfriamento global se
inicia no norte, obrigando todos os habitantes a migrarem para os estados do sul e para o
39. 29
México. Sam, filho de Jack, vai numa excursão para Nova York, e Jack acaba tenho que ir
atrás 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, contendo
somente as partes que pudessem ser passivas de ser analisadas, com duração de dezessete
minutos. A transcrição das minhas falas e das falas dos alunos encontra-se em anexo.
40. 30
7 – ANÁLISE DOS EPISÓDIOS
Vamos agora fazer uma discussão dos dados através da análise de episódios ocorridos
durante a aula apresentada.
É bom deixar claro que o objetivo principal da aula ministrada com o filme “O dia
depois de amanha” era o de fazer uma avaliação da turma sobre o assunto que os alunos tinha
acabado de aprender. Como nos trechos selecionados do filme havia cenas com fenômenos
físicos variados, ou seja, não somente relacionados à termodinâmica, algumas discussões
acabaram fugindo do assunto da aula, porém foram bastante proveitosas.
Logo de início, quando terminei de apresentar o vídeo, perguntei o que eles tinham
anotado de fenômenos físicos, pude perceber que somente um aluno tinha anotado algo, e
relatou o que tinha achado importante. A partir do que ele tinha dito, comecei a conduzir a
aula.
A partir daí, fui conduzindo a aula questionando os alunos sobre certas cenas, as quais
já 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?
41. 31
A4: Mesmo assim também vai usar óleo pra lubrificar né!
No episódio acima, pude notar que dois alunos discutem, baseados numa aula que foi
ministrada pelo professor deles, dois dias antes, a qual pude presenciar. Esta aula era sobre o
funcionamento dos motores de carro. Neste momento, nota-se que os dados sobre a aula de
gases 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 iniciar
a discussão, pois percebi que ninguém tinha notado o detalhe da escala. Esta cena foi
colocada com a intenção de avaliar se os alunos tinham assimilado o que o professor tinha
falado em sala de aula, já que eu assisti à aula que ele tinha comentado este assunto.
42. 32
EPISÓDIO 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 poderia
isolá-lo. Os alunos A5, A7 e A10 puderam explicar perfeitamente a cena e o fenômeno físico.
43. 33
EPISÓDIO 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 garoto
que coloca os encostos de duas cadeiras nos pés para poder sair na neve. Neste episódio os
alunos demonstraram domínio sobre outros assuntos.
Neste momento, já havia decorrido 30 minutos de aula (que era o tempo previsto para
esta aula) e quando tentei finalizar a aula, perguntando se alguém queria perguntar algo,
alguns alunos demonstraram interesse e curiosidade, realizando perguntas relacionadas às
cenas, 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:
44. 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]
45. 35
8 - CONCLUSÃO
Os filmes, em sua maioria são transcrições do nosso cotidiano. Isso possibilita que
estes 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 se
mostraram bastante interessados, participaram tanto respondendo quanto questionando
algumas cenas, conforme a proposta deste trabalho.
Mas o que ficou mais claro foi que a utilização de filmes acaba não se restringindo
somente à matéria que os alunos estão aprendendo naquele momento. Os filmes têm a
capacidade de ampliar a visão dos alunos no campo da Física, não só no que diz respeito ao
cotidiano, mas com o desenvolvimento crítico dos alunos com relação aos erros presentes em
algumas cenas.
Muitos filmes exageram na dose e acabam ferindo alguns conceitos Físicos. Neste
filme que apresentei aos alunos, algumas cenas apresentaram erros como, por exemplo, a fala
de um personagem, na qual ele dizia que havia ocorrido uma queda de temperatura de 13º na
água do mar, omitindo a escala termométrica.
Apesar da predominância de cenas com erros para uma análise crítica por parte dos
alunos, algumas cenas apresentavam a Física corretamente, como na fala de um mendigo a
seguir:
Rapaz: Tá fazendo o que?
Mendigo: Tô me isolando. Jornal é melhor, mas isso serve (mendigo rasga folhas de um livro).
46. 36
Nesta fala, podemos perceber que o mendigo usa o termo corretamente,
diferentemente do uso cotidiano incorreto. Normalmente uma pessoa diria que está se
aquecendo.
Outra cena que fugia do tema central da aula, mas demonstrou uma aplicação de Física
no dia-a-dia, foi a cena em que um garoto decide sair na neve para buscar remédios e pega
duas 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 no
vídeo, e quando o vídeo terminou notei que os alunos ainda estavam um pouco inibidos
devido à filmagem, mas em poucos minutos, a maioria se soltou mais.
Enfim, os filmes são ótimos recursos para desenvolver a visão da Física correta nos
alunos, quando usados como aditivo no ensino de Física. Lembrando, como já foi dito
anteriormente, que este recurso não deve substituir por completo as aulas práticas e
expositivas.
Uma coisa que ficou bastante clara neste trabalho, foi que a apresentação do filme para
a turma não deveria ter sido feita de uma só vez para que os alunos anotação as cenas e depois
discutissem. A maneira mais aproveitável seria apresentando cena por cena, parando ao final
de cada cena para que os alunos pudessem debater. Com isso, haveria um maior
aproveitamento de todas a cenas.
47. 37
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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psicanálise do conhecimento. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.
BAUER, Martin W.; GASKELL, George. Pesquisa qualitativa com texto, imagem e som.
2ª ed. Petrópolis: Vozes, 2003.
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Anexos
Anexo 1 - Transcrição das minhas falas e das falas dos alunos
Eu: 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.
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A4: 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.
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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.
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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.
Eu: Isso.
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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
Eu: [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
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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
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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]