Türkiye’de Elektrik Sektörünün Tarihsel Gelişimi

A segunda parte da atividade de Galileu Galilei (situação de aprendizagem 5), objetiva que os alunos conheçam o experimento do plano inclinado, e que efetivamente realizem tal experimento, entendendo o contexto histórico em que ele foi inserido e qual foi o objetivo de Galileu ao propô-lo. A finalidade do experimento é que os alunos possam reproduzi-lo, e assim chegar a alguma conclusão sobre o tipo de movimento que ocorre no plano inclinado, assim como teria feito Galileu.

A situação de aprendizagem se inicia com a breve apresentação da obra “Discurso Sobre Duas Novas Ciências”, descrevendo seu conteúdo geral e mencionando o grande interesse do físico em entender e tratar matematicamente os diversos tipos de movimentos, em especial o fenômeno da queda livre vertical na superfície da Terra.

O texto traz a informação que Galileu cita em sua obra que o movimento de queda livre na superfície da Terra segue a lei harmoniosa de um movimento retilíneo uniformemente variado, que segundo ele é um dos movimentos mais simples, onde a cada instante de tempo o corpo ganharia o mesmo acréscimo em sua velocidade. Porém não tendo como verificar diretamente este fato devido o movimento de queda livre ocorrer assaz rapidamente, ele nos

relata uma forma sobre a qual como poderia mostrar indiretamente que a queda livre obedece este tipo de movimento, apresentando-nos então um engenhoso equipamento experimental para testar sua proposição.

A situação de aprendizagem traz então a descrição detalhada contida no livro de Galileu sobre o experimento que este teria feito chegar à sua conclusão a respeito do movimento de queda livre vertical. Esta situação de aprendizagem traz ainda sete questões reflexivas, que devem ser respondidas pelos alunos, após sua leitura.

A situação de aprendizagem 5, encontra-se no anexo G deste trabalho. A primeira questão tenta fazer com que o aluno entenda qual era o objetivo de Galileu ao propor este experimento. Ela visa que o aluno entenda qual foi o raciocínio galileano na elaboração deste experimento como um possível teste para sua hipótese inicial.

Será necessário explicar ao aluno a ideia de Galileu de transpor a dificuldade da análise do movimento de queda livre vertical para o movimento no plano inclinado, e qual a sua justificativa para que isso fosse possível. Somente assim o estudante poderá entender a importância deste experimento clássico.

A segunda questão trata de uma conversão de unidades de medidas, visto que o texto da situação de aprendizagem apresenta as medidas do plano inclinado utilizado por Galileu na unidade braça, fiel à descrição contida na tradução de seu livro. O aluno deve então converter as unidades para dimensionar o tamanho do plano inclinado utilizado por Galileu e o plano inclinado que ele utilizará nesta reprodução experimental adaptada. É proposto que o aluno analise a questão da escala, se uma possível diminuição do tamanho do plano inclinado não poderia afetar os resultados, inviabilizando o experimento. É muito importante ressaltar a questão da escala, visto que esta é uma grande dificuldade apresentada em sala de aula pelos estudantes.

A terceira e a quarta expõe mais claramente o objetivo de Galileu ao realizar o experimento do plano inclinado, e propõe aos alunos seguir os passos utilizados pelo físico. Ou seja, a ideia é que eles testem a hipótese de que o movimento de uma esfera rolando no plano inclinado é do tipo uniformemente variado. Colocada a situação problema, é indagado como eles irão realizar tal feito. Que grandezas eles deverão medir, que procedimentos deverão ser utilizados. Mais uma vez o aluno é aproximado da prática científica, propondo de maneira mais autônoma a elaboração de procedimentos para testes de hipóteses científicas. É

claro que existe certo direcionamento dado pela própria descrição do experimento, porém não é algo tão rigoroso como um roteiro de laboratório clássico. A ideia aqui é que o aluno deva ler, pensar, e tentar propor sua própria maneira de elaborar os procedimentos, e não apenas seguir fielmente as descrições de um roteiro fortemente estruturado.

Na quinta questão, espera-se que após bem definido o que deverá ser feito e qual procedimento será adotado, que o aluno possa utilizar os instrumentos de medidas que dispõe para a realização de seu experimento. Nesta fase eles deverão realizar as medidas relativas ao experimento e anotar os devidos cuidados que tiveram, bem como os dados encontrados para posterior análise. É a parte experimental propriamente dita.

A sexta questão por sua vez questiona o papel do erro no experimento científico, assunto que já foi tratado em uma situação de aprendizagem anterior, porém agora é retomada com um pouco mais de profundidade. A questão pede que os alunos analisem se houve erros relativos ao processo de medição que utilizaram, e que tentem identificá-los. É questionado se foi necessário realizar aproximações, que cuidados foram necessários para minimizar erros, e se foi necessário repetir o experimento para uma melhor confirmação dos resultados obtidos.

A sexta questão pede ainda que o aluno analise as dificuldades que Galileu teria enfrentado, devido aos seus rústicos equipamentos de medição, comparando ainda os instrumentos de medidas utilizados por Galileu e os instrumentos de medidas que eles estão utilizando, analisando as diferentes tecnologias de diferentes épocas.

Nesta questão podemos iniciar uma discussão epistemológica sobre o experimento galileano, colocando, por exemplo, as críticas feitas por Alexandre Koyré à realização deste, baseada nos argumentos dos erros nos processos de medição, e a posição de outros epistemológos da ciência que têm uma visão diferente, como Stillman Drake por exemplo.

Por fim, a sétima questão pede que o aluno sistematize suas observações e chegue a uma conclusão sobre o experimento que realizou. É necessário que ele conclua se o movimento de queda no plano inclinado é ou não do tipo uniformemente variado. Ou seja, baseado em uma hipótese, seguida de um experimento, eles irão inferir algo sobre o comportamento de um sistema físico, da mesma forma como se supõe que Galileu tenha feito, e como geralmente ocorre num processo científico mais geral.