No roteiro do experimento virtual, Anexo 1, havia uma pergunta que os alunos deveriam responder antes de qualquer análise sobre a velocidade de precessão do giroscópio e sua evolução ao longo do tempo. Eles deveriam confrontar a opinião inicial com o resultado obtido da análise e do gráfico que surge dela. A questão era feita justamente para provocar o desequilíbrio nos alunos, o qual parece ter sido atingido em alguns alunos como se percebe nas transcrições seguintes:
Aluno 1
A82 A: Eu não sabia, porque quando eu vi o movimento do giroscópio ele aumentava. Daí eu pensei, não a tendência é diminuir, mas o negócio aumenta, então eu não sei porque. Aluno 2
I64 I: Que diminuía. Porque eu confundi com a de spin. Eu estava olhando. Aí eu pensei, se o disco gira, eu pensei no disco, vai chegar uma hora que vai diminuindo ele vai parar. Mas na verdade eu estava confundindo a velocidade de spin com a de precessão. Aluno 3
R38 R: Eu tinha a impressão que era a mesma. De que a velocidade de precessão não mudava. É que nós olhamos apenas uma parte das fotos, então eu tinha a impressão que a velocidade de precessão se mantinha constante até ele cair.
Aluno 4
N16 N: Ah era, essa eu lembro. Mas era um negócio assim, você acha que a velocidade de precessão, aumenta ou diminui? E aí no começo eu lembro que é óbvio que eu respondi que eu achava que diminuía, porque sei lá, pra mim sempre acho que diminui. Toda vez que você joga alguma coisa coloca alguma coisa em movimento você acha que ela vai parar e eu achava que ia parar por causa dos atritos dele com ele mesmo, dele com o apoio, dele com o ar, essas coisas, mas não. Na verdade, como é... tem lá os motivos nas fórmulas mas ele na verdade não faz isso ele aumenta a velocidade de precessão ...
Aluno 5
L28 L: Não, eu lembro que quando eu fiz, olhando para as fotos, sem montar a planilha, eu achava que naquele intervalo de tempo o giroscópio continuava com aquela velocidade constante de precessão.
L29 M: e quando você viu que acontecia isso você achou estranho?
L30 L: Um pouco, um pouco, eu não tinha pensado no atrito que podia ter com o suporte, que a haste ou qualquer atrito com o próprio ar.. que pudesse atrapalhar esse movimento.
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RC53 RC: Agora eu não lembro se aumentava ou diminuía... RC54 M: Mas o que você acha?
RC55 RC: A velocidade de precessão? Ao longo do tempo? Hum.... ela aumenta? Aluno 7
G24 G: É que eu vi a fórmula antes, então eu tive uma ideia. Como você só faz força na roda, que seria a de spin, ela tenderia a diminuir, por conta do atrito, então se ela diminui a precessão aumentaria. Conforme passa ia girando mais rápido. Acho que foi isso que eu coloquei.
G27 M: Então quando você construiu o gráfico lá no seu relatório você não ficou surpreso? G28 G: Não, acabei não ficando surpreso. Mas por conta da fórmula. Senão eu não fazia
ideia do que ia acontecer. Aluno 8
F36 F: Com a mesma mentalidade que eu tinha eu achava que ia diminuir. F37 M: E por que você achava isso?
F38 F: Porque é meio intuitivo pensar que uma coisa tem uma velocidade e que ela vai caindo com o passar do tempo.
F45 M: E você lembra do gráfico que a gente fez? Desse aqui no seu relatório?
F48 F: Acho que era pra demonstrar que a velocidade de precessão não diminuía, mas aumentava.
F49 M: Contrário ao que você pensava, mas quando você viu isso achou estranho? F50 F: Bastante estranho. Achei que estava errado, eu não sei se foi sobre isso que eu
cheguei até a te mandar e-mail. Mas eu conferi as contas... Aluno 9
V22 V: Lembro. Eu coloquei que pra mim diminuiria. V23 M: E por que você tinha falado isso?
V24 V: Ah, intuição, algo indutivo. Não sei, se você arremessa alguma coisa ela tende a diminuir a velocidade; se faz força em um bloquinho ele vai tender a diminuir a velocidade, atrito e tal.
V29 M: E quando você respondeu a pergunta e fez o gráfico, bateu ou não? V30 V: Não...
V31 M: E o que você pensou? V32 V: Te mandei um e-mail!
V33 M: Mas como você se convenceu, ou não convenceu? V34 V: Convencer, convencer não, mas eu aceitei. V35 M: Mas a partir do que?
V36 V: Por questões matemáticas, a partir da expressão. Talvez hoje se eu voltar a estudar talvez eu me convença fisicamente.
Aluno 10
S30 S: A de precessão diminui. Por causa da resistência com a haste, sem pensar em nenhum tipo de teoria nem nada ...
Aluno 11
MC30 MC: Eu não saberia dizer, eu ia chutar, sinceramente. Não saberia julgar o comportamento dela, sem antes fazer um estudo mais analítico. É que eu fiz o experimento pra depois dar a resposta.
MC33 M: Esse gráfico, você lembra?
MC34 MC: Sim, a velocidade de precessão aumenta com o tempo. MC35 M: Mas você não achou estranho?
MC36 MC: Achei e não achei. Achei estranho porque não era um comportamento que eu esperava e não achei estranho porque concorda com a expressão teórica. Se uma diminui com o tempo por causa das forças de dissipação a outra tem que aumentar por elas serem inversamente proporcionais.
Aluno 12
MT32 MT: Olha, eu fico entre diminui e permanece a mesma... Não sei, considerando diminuição seria um palpite por um processo em relação ao atrito, que a gente sabe que o movimento não permanece.
MT41 M: Mas pra você é estranho [o gráfico] ou você não tem nenhuma reação?
MT42 MT: Não, seria estranho porque justamente eu respondi o contrário. Eu ia imaginar diminuir... agora, se você me perguntar se eu saberia explicar, claro que não!
Percebe-se na resposta do aluno 1 o surgimento do desequilíbrio. Ao assistir o vídeo o aluno notou um aumento na velocidade de precessão do giroscópio, no entanto a sua intuição dizia o contrário; ela deveria diminuir, já que essa seria a tendência natural. O segundo estava a princípio em uma situação de equilíbrio, convicto de muitos conceitos, apesar disso, a questão sobre o movimento de precessão do giroscópio lhe fez pensar no que ocorreria com essa velocidade. A mera afirmação não traria maiores discussões, não fosse a desequilibração causada pela análise realizada. Do gráfico construído no experimento constata-se algo que vai em sentido contrário ao afirmado. Situação similar ocorreu com os estudantes 3, 4, 5, 8, 9, 10 e 12, que manifestaram acreditar que o diminuição da velocidade de precessão se justificava na existência do atrito como agente causador. A situação foi tão intrigante para o aluno 9 que ele acreditou que o problema poderia estar no seu processo de análise. Aparentemente o aluno 7 não se surpreendeu após a construção do gráfico pois todo o raciocínio dele parece se desenvolvido em cima da teoria previamente estudada. Nesse caso, a condição de desequilíbrio pode ter sido gerada apenas quando o aparelho foi apresentado ao aluno, daí em diante ele se dedicou ao estudo da teoria para que aquele movimento fizesse sentido. Uma situação similar foi vista em 11. Ele não expõe sua intuição, ou não quer se comprometer em dar uma resposta errada, acaba realizando inicialmente o experimento para poder fazer sua colocação sobre a velocidade de precessão. Mesmo
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assumindo essa postura, ele pareceu se mostrar surpreso com o resultado encontrado no gráfico. Finalmente, o estudante 6 não forneceu uma resposta convincente, ao contrário disso, transpareceu que as dificuldades que possuía não foram previstas durante o desenvolvimento da experiência. O aluno se surpreendeu inicialmente porque mostrou intuir um efeito que estava de acordo com o gráfico construído. Ao ser colocado diante do gráfico, esperava-se que ele conseguisse perceber que sua intuição estava certa, no entanto a resposta é outra. No gráfico do aluno os valores da velocidade de precessão eram negativos, devido ao sistema de referência adotado e esses valores aumentavam negativamente, mas para ele a velocidade de precessão parecia estar diminuindo. Talvez na época em que o experimento foi realizado, o estudante tivesse mais clareza e não tivesse tirado a conclusão da diminuição, uma vez que no relatório estava registrado o aumento da velocidade de precessão. Assim, na entrevista, o desequilíbrio surgiu no momento esperado, no entanto de maneira inversa, o aluno teve que modificar a interpretação do gráfico para que o aumento da velocidade de precessão fizesse sentido. Esse trecho da conversa também apontou para uma questão conceitual sobre referenciais e significados de aumento e diminuição de grandezas. A interpretação que o aluno fez do gráfico deixou claro que existem conceitos ainda mais elementares que não foram apropriados por ele.
A maioria dos alunos esperava uma diminuição na velocidade de precessão do giroscópio. A verificação de seu aumento pela observação do gráfico gerou um desequilíbrio nas concepções deles, o que se tornou uma questão a ser estudada e solucionada. A partir desse momento eles passaram a buscar meios para interpretar o giroscópio e seu funcionamento.