1. Apresentação da Sequência

A presente sequência didática aborda a Lei da Gravitação Universal, um conceito fundamental da Física que relaciona a força gravitacional entre os corpos. A proposta é desenvolver uma compreensão quantitativa e qualitativa deste fenômeno, utilizando métodos práticos e teóricos que envolvem cálculos e modelos. A sequência tem como justificativa a promoção do entendimento da dinâmica do universo e a importância da gravitação nas interações entre os corpos celestes, alinhando-se à Competência Específica 02 da BNCC.

2. Objetivos de Aprendizagem

Objetivos Gerais

• Compreender a Lei da Gravitação Universal e suas aplicações no contexto do Sistema Solar.
• Desenvolver habilidades de análise e interpretação de dados científicos.

Objetivos Específicos

Aula 1:

• Compreender a Lei da Gravitação Universal e suas implicações.
• Realizar cálculos simples de força gravitacional entre dois corpos.

Aula 2:

• Construir um modelo em escala do Sistema Solar.
• Aplicar a Lei da Gravitação Universal em contextos práticos e teóricos.

3. Habilidades BNCC

• (EM13CNT301) Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas.
• (EM13CNT204) Elaborar explicações, previsões e realizar cálculos sobre os movimentos de objetos na Terra e no Sistema Solar com base nas interações gravitacionais.

4. Recursos e Materiais

• Projetor multimídia
• Quadro branco e marcadores
• Calculadoras
• Materiais para construção do modelo (papel, régua, esferas de diferentes tamanhos, cordas)
• Acesso a simuladores online sobre gravitação
• Apostilas com textos e exercícios sobre a Lei da Gravitação Universal

5. Desenvolvimento das Aulas

Aula 1: Entendendo a Gravitação

• Objetivos específicos: Compreender a Lei da Gravitação Universal e realizar cálculos da força gravitacional.
• Duração: 50 minutos

#### Introdução/Acolhimento (10 minutos)

• Iniciar com uma breve discussão sobre o que os alunos sabem sobre gravitação. Perguntar: “Por que os objetos caem?” e “Como a gravidade afeta os planetas?”
• Apresentar a Lei da Gravitação Universal de Newton:

onde ( F ) é a força gravitacional, ( G ) é a constante gravitacional, ( m_1 ) e ( m_2 ) são as massas dos corpos e ( d ) é a distância entre eles.

#### Desenvolvimento (30 minutos)

1. Exposição Teórica (10 minutos):

• Explicar a Lei da Gravitação Universal, usando exemplos práticos (como a atração entre a Terra e a Lua).
• Discutir a constante gravitacional ( G ) e sua importância.

1. Atividade Prática: Cálculos de Força Gravitacional (20 minutos):

• Dividir a turma em grupos de 4 e fornecer diferentes pares de massas e distâncias para que calculem a força gravitacional entre eles.
• Exemplo: Calcular a força entre dois corpos com ( m_1 = 5 , kg ) e ( m_2 = 10 , kg ) a uma distância de ( 2 , m ).
• Orientar os grupos a apresentarem seus resultados e raciocínios.

#### Fechamento/Síntese (5 minutos)

• Reunir a turma e discutir os resultados obtidos. Perguntar: “O que vocês aprenderam sobre a relação entre massa e distância?”
• Encaminhar para a próxima aula, onde construirão um modelo do Sistema Solar.

#### Tarefa/Preparação para próxima aula

• Pesquisar sobre as distâncias entre os planetas do Sistema Solar e suas massas.

#### Metodologia ativa utilizada nesta aula

• Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP): Os alunos trabalham em grupos para resolver problemas reais e aplicar a teoria.

---

Aula 2: Construindo o Sistema Solar

• Objetivos específicos: Construir um modelo em escala do Sistema Solar e aplicar a Lei da Gravitação Universal.
• Duração: 50 minutos

#### Introdução/Acolhimento (10 minutos)

• Revisar rapidamente a Lei da Gravitação Universal. Perguntar: “O que vocês aprenderam sobre a gravidade e as massas dos planetas?”
• Apresentar o objetivo da aula: construir um modelo em escala do Sistema Solar.

#### Desenvolvimento (30 minutos)

1. Construção do Modelo (20 minutos):

• Distribuir os materiais para o modelo (papel, esferas, cordas).
• Cada grupo deve representar um planeta e sua distância em relação ao Sol, usando as proporções discutidas na pesquisa.
• Orientar os alunos a calcular a força gravitacional entre os planetas e o Sol, aplicando a fórmula discutida na aula anterior.

1. Apresentação dos Modelos (10 minutos):

• Cada grupo apresenta seu modelo, explicando as distâncias e as massas dos planetas, além da aplicação da Lei da Gravitação Universal.

#### Fechamento/Síntese (5 minutos)

• Discutir como a gravidade mantém os planetas em órbita e a relação entre massa e distância. Perguntar: “Como a gravidade influencia a vida na Terra?”

#### Tarefa/Preparação para próxima aula

• Produzir uma reflexão escrita sobre a importância da gravidade para a formação do Sistema Solar e a vida na Terra.

#### Metodologia ativa utilizada nesta aula

• Sala Invertida: Os alunos trazem conhecimento prévio e aplicam na construção de um modelo, utilizando a pesquisa realizada.

6. Avaliação

• Critérios: Participação nas atividades, qualidade dos cálculos, apresentação do modelo e reflexão escrita.
• Instrumentos: Observação direta durante as atividades, avaliação das apresentações e análise das reflexões escritas.
• Avaliação Formativa: Feedback contínuo durante as atividades.
• Avaliação Somativa: Reflexão escrita final.

7. Conexões Interdisciplinares

• Matemática: Cálculos de força e proporções no modelo.
• Geografia: Estudo do Sistema Solar e suas características.
• História: A evolução do entendimento sobre a gravidade e suas implicações na ciência.

8. Extensões e Aprofundamento

• Proposta de um projeto interdisciplinar para explorar outras forças da natureza, como eletromagnetismo, e suas aplicações no cotidiano.
• Desenvolvimento de simulações digitais sobre gravitação, utilizando aplicativos de simulação em sala de aula.

—

Com esta sequência didática, espera-se que os alunos desenvolvam uma compreensão sólida da Lei da Gravitação Universal, suas aplicações práticas e a importância desse conceito no contexto do Sistema Solar.