Modelagem da Viagem de uma gota de Água em uma Coluna de Óleo

Habilidades da BNCC: EM13CNT103 – Construir e utilizar modelos para explicar, prever e simular fenômenos naturais; EM13MAT301 – Modelar, analisar e interpretar situações que envolvem variações, por meio do estudo de funções e representações gráficas. 

Sinopse do experimento: No experimento “Modelagem da Viagem de uma Gota de Água em uma Coluna de Óleo”, os estudantes vivenciam parte do trabalho de um cientista: observar fenômenos, coletar dados e analisá-los para responder perguntas. Conceitos científicos importantes também são discutidos, como a diferença de densidade entre água e óleo que explica por que a gota afunda, e a polaridade das moléculas, responsável por essas substâncias não se misturarem. Além disso, o experimento permite observar a atuação da força peso, que puxa a gota para baixo, e do empuxo, a força que a empurra para cima dentro do fluido. Como a água é mais densa que o óleo, o peso da gota é maior que o empuxo recebido, fazendo com que ela desça pela coluna de óleo.

Materiais necessários:  Materiais simples como proveta, pipeta, água e óleo de soja.

Objetivo da atividade:  Acompanhar a descida de uma gota de água dentro de uma coluna de óleo, registrando tempos e distâncias para compreender esse movimento. 

Procedimentos: Durante o experimento, os estudantes medem as distâncias marcadas na proveta, preenchem tabelas e registram, com o cronômetro do celular, o tempo que a gota leva para passar por cada marca. O procedimento é repetido três vezes para minimizar erros e calcular o tempo médio. 

Resultados esperados: Com os dados coletados, os alunos constroem um gráfico relacionando tempo e distância e observam que os pontos formam aproximadamente uma linha reta. Essa relação linear permite criar uma função do tipo y = ax + b, que modela o movimento da gota. A partir desse modelo, é possível prever o tempo que a gota vai gastar para percorrer outras distâncias, investigar fatores que podem influenciar o movimento como tamanho da gota, tipo de óleo e comparar os resultados com experimentos semelhantes, usando outros líquidos. Assim, o experimento mostra como a matemática pode ser usada para representar fenômenos reais, permitindo aos estudantes compreenderem, analisarem e preverem situações do cotidiano por meio de modelos construídos a partir de dados.

Duração da atividade:  30 a 40 minutos.