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Energia cinética e o funcionamento dos carros híbridos

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Conteúdo relacionado
Este plano de aula está ligado à seguinte reportagem de VEJA:
• Nosso primeiro híbrido – 12/10/2011
Objetivos
- Entender o que é energia cinética.
- Estimular o raciocínio lógico de observação de pesos e medidas.
- Compreender o funcionamento dos carros híbridos através da física envolvida.Conteúdos
- Mecânica: energia cinética, estimativa de valores.
- Eletricidade: geração de energia elétrica, corrente, eficiência.

Tempo estimado
Duas aulas

Materiais necessários
Cópias da reportagem "Nosso primeiro hibrido” (Veja, Ed. 2238, de 12 de outubro de 2011) para todos os alunos; computador com acesso à internet para exibir uma animação sobre o Prius, disponível emhttp://veja.abril.com.br/infograficos/prius/ e outra sobre o KERS, em http://carros.hsw.uol.com.br/kers.htm.

Introdução
Há muito tempo o homem deixou de andar quando quer percorrer longas distâncias. Na evolução dos meios de locomoção, diversos tipos de transportes tiveram suas fases de ouro, passando pela força motora animal, o vapor, a combustão e, ultimamente, a eletricidade. Motores à propulsão elétrica,que antes eram vistos como alternativa para a dependência dos derivados do petróleo, hoje passam a ser a principal aposta para o futuro dos veículos de alta eficiência e ambientalmente mais sustentáveis.
A reportagem de Veja sobre o Prius, nosso primeiro carro híbrido (funciona à combustão e com a ajuda da eletricidade), pode ser um bom ponto de partida para trabalhar a energia cinética com osalunos e a geração de energia elétrica.

Desenvolvimento
1ª aula
Inicie a aula dizendo aos alunos que vocês trabalharão o conceito de energia cinética, algo que está presente em quase todos os momentos das vidas de cada um de nós. Verifique se alguém sabe o que é ou o que significa energia cinética. Muitos vão tentar associar a palavra a um dos derivados de sua raiz mais próxima, o cinema. Serámesmo?
Aproveite a deixa para explorar brevemente com a turma o que é o cinema, senão a projeção de fotogramas em sequência que nos dá uma sensação de movimento. Diga que quando os irmãos Lumière (os inventores do cinema) fizeram sua primeira apresentação no Grand Café de Paris, em 1895, um dos pequenos filmes exibidos mostrava um trem chegando à estação. Há relatos de que houve um pequenotumulto durante a exibição, já que algumas pessoas pensavam estar vendo um trem ‘brotando’ da parede na qual o filme estava sendo projetado. Eis a magia do cinema: fazer com que acreditemos que há um movimento real na tela.
Com base nessas informações explique que a energia cinética é condição básica para o funcionamento de tudo aquilo que se movimenta. Trata-se de um fenômeno que estuda e quantificao movimento dos corpos.
Em seguida, estimule os alunos a participarem da aula dando exemplos de situações que envolvem todos os tipos de movimento. Conte que a energia cinética está presente na vida deles desde antes dos primeiros passos de cada um, quando ainda eram carregados.
Apresente diversos exemplos práticos e do cotidiano, como o simples ato de andar de bicicleta. Faça a turmacompreender a relação direta entre o aumento da velocidade dos corpos e o aumento da energia cinética. No caso da bicicleta, quanto mais pedaladas, mais velocidade e, portanto, mais energia cinética convertida.
Com base nesse exemplo, comece a induzir a turma a pensar em outro fator que também pode fazer parte do conceito. Pergunte a respeito da diferença entre uma bicicleta andando a 10 m/s (36 km/h), umamoto, um carro ou até mesmo um trem andando na mesma velocidade. Para qual deles é mais fácil atingir tal velocidade, ou então, qual deles consegue parar mais rápido? Note que o tamanho do corpo é um fator importante para o movimento. Em seguida, apresente aos alunos a fórmula do cálculo da energia cinética (Ec):
[pic]

Onde m representa a massa dos corpos e v a velocidade do corpo.
Lembre...
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