Termologia

A termologia é uma área da física que estuda as leis que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de energia, com a especificação na transformação de um tipo de energia em outra. O estudo da termologia foi primeiramente desenvolvido no século XVIII, com pesquisadores que buscavam formas de aprimorar as máquinas durante a Revolução Industrial, na ânsia de melhorar a sua eficiência.

Esses conhecimentos que garantem a eficiência de máquinas são atualmente empregados nas mais diversas situações do cotidiano, desde máquinas térmicas e refrigeradores, motores de carros, processos de transformação de minérios e derivados de petróleo. Portanto, as leis termodinâmicas regem a forma como o calor se transforma em trabalho e como o trabalho se transforma em calor.

Com o conjunto de termologia da Homelab, fica mais fácil demonstrar para os alunos as leis e conceitos desse campo da física. Sua principal atividade é a comprovação das Leis da Termologia, entre elas a Termometria, Propagação de Calor e Troca de Calor. Pode ser usado em grupo pelos alunos, estimulando sua criatividade e compreensão das leis físicas, além de possuir fácil montagem, definindo-se, assim, como uma solução para o ensino da termologia, pois leva a teoria à prática e vice-versa, envolvendo uma abordagem muito mais próxima da realidade dos alunos.

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Kit de Ciências para o Ensino Fundamental

Como ensinar ciências de forma prática para os alunos do Ensino Fundamental? Através do kit de ciências Homelab desenvolvido com base nos conteúdos escolares destinados a essa faixa etária. Além de ser completo, pode ser usado tanto no laboratório de ciências quanto em sala de aula.

O kit auxilia na compreensão prática de conteúdos como:

Física

— Leis fundamentais da física

— Iniciação à conceitos de ótica

— Conceitos básicos de astronomia: pontos cardeais e fases da Lua

— Desenvolvimento do processo de obtenção de medidas

Biologia

— Botânica: análise de solos

— Botânica: análise de plantas

Química

— Conceitos básicos de química

— Reações químicas simples

Entre as aplicações práticas, o kit acompanha também um roteiro que explica passo a passo mais de 80 experimentos que ajudam os alunos a compreender esses conceitos físicos, biológicos e químicos. Esses experimentos podem ser feitos tanto por professores especializados quanto por professores de formação mais generalista, atendendo às demandas de conteúdo aplicadas ao Ensino Fundamental.

O kit também foi desenvolvido para estimular o interesse investigativo de cada aluno, relacionando os conteúdos científicos a práticas de seu dia a dia. Também, fomenta o trabalho em equipe e a liderança, pois os experimentos podem ser todos realizados em grupos pequenos, aumentando a cooperação entre alunos.

É uma ferramenta científica que ajuda a tornar as aulas mais dinâmicas, sem perder a ludicidade necessária para os alunos do Ensino Fundamental. Por fim, é uma forma eficiente de investir na formação científica básica dos alunos, fazendo com que estejam mais preparados para os conteúdos refinados do Ensino Médio.

Clique aqui e faça o download do experimento “Determinação experimental da vantagem mecânica da roldana móvel”.

Quer saber mais sobre o kit de Ciência da Homelab? Acesse nosso site.

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Lançamos hoje a Homelab Pocket – Edição 25 – Fevereiro 2018, com o tema “Como podemos ajudar nossos alunos no ENEM”.

Também falamos sobre novas formas de utilizar os produtos da Homelab, como o Torso e o Esqueleto e nossos modelos estruturais celulares animal e vegetal.

Nessa edição, mostramos o Raio-X do Conjunto Produtos Notáveis, destinado ao estudo do produto notável quadrado da soma de dois termos, produto notável quadrado da diferença de dois termos, teorema de Pitágoras.

Baixe agora a Homelab Pocket – Edição 25 – Fevereiro 2018!

Homelab Pocket - Edição 25 - Fevereiro 2018

Sobre a Homelab Pocket
A Homelab Pocket é uma publicação mensal da Homelab – A Casa do Laboratório para professores, gestores e diretores, falando sobre as novidades sobre ciências, tecnologias e equipamentos laboratoriais para as mais diversas áreas do ensino.

Gostou da Homelab Pocket – Edição 25 – Fevereiro 2018?

Veja as outras edições já publicadas clicando aqui.

O solo é um grande filtro. Toda vez que é encharcado, a água dissolve os sais minerais nele presentes, fazendo com que as plantas os absorvam. A eficácia de retenção da água depende do tipo de solo. Uma experiência interessante para demonstrar essa capacidade filtradora do solo é utilizá-lo como filtro de água suja. Com o kit de ciências da Homelab, você terá em mãos os materiais necessários para a atividade.

Materiais:

— Coador de café

— 2 Filtros de café

— Carvão

— Areia

— Cascalho

— Frasco de vidro

— Água suja

Procedimento: primeiro, vamos tentar montar as camadas do solo dentro do coador de café, utilizando um dos filtros de café, o carvão, a areia e o cascalho. Comece posicionando o filtro dentro do coador. Esfarele o carvão, cobrindo bem o fundo. Forme uma segunda camada, espalhando a areia sobre o carvão e depois uma terceira camada com o cascalho. Então, posicione o coador dentro do frasco de vidro. O outro filtro de café será disposto por cima do coador.

Comece coando a água suja com cuidado sobre o primeiro filtro de café. As partículas maiores ficarão retidas nele. As partículas menores se depositarão no cascalho e as ainda menores ficarão retidas na areia, no cascalho e no filtro de café. A água filtrada irá aparecer no frasco de vidro.

Mesmo assim, essa água não ficará totalmente transparente e potável, pois uma purificação completa só pode ser obtida em estações de tratamento de águas residuais, que remove também as bactérias presentes. No entanto, a experiência comprova o poder filtrador do solo e como isso influi na nutrição das plantas.

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Os materiais certos podem mudar a qualidade do ensino, facilitar o trabalho dos professores e ainda impactar de maneira positiva os resultados acadêmicos dos estudantes. Afinal, os materiais, nada mais são, do que equipamentos feitos para ajudar no difícil processo de aprendizado.

O Olho em Órbita em 10 Partes permite que o professor mostre aos alunos em um modelo 3D e realista quais são todos os passos pelos quais a luz passa até que a imagem que estamos enxergando seja completamente formada. Isso porque este modelo conta com todas as partes da anatomia relevantes dos olhos, tais como o corpo ciliar, zônula ciliar, íris, pupila, pólo anterior, pólo posterior, câmara anterior, câmara posterior, córnea, borda serreada, lente, retina, coróide, esclera, nervo ótico e corpo vítreo. Além do músculo elevador da pálpebra superior e diversos outros relacionados à esse órgão.

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Outras duas opções são o Banco Óptico Linear com Luz Policromática e o Banco Óptico Linear Master, o qual é a opção mais completa! Permitindo o estudo de diversas áreas, como a óptica geométrica e suas limitações; simulação dos eclipses, a umbra e a penumbra; a reflexão no espelho plano, imagem formada num espelho plano e suas características; número de imagens formada entre dois espelhos planos com um ângulo entre si, os principais elementos geométricos do espelho esférico côncavo e seus três raios principais; os principais elementos geométricos do espelho esférico convexo e seus três raios principais; a refração e suas leis; a dispersão da luz nos prismas; lentes esféricas e suas principais características, lentes convergentes (lentes positivas), divergentes (lentes negativas) e muito mais.

A Homelab oferece materiais que trabalham em áreas como CiênciasQuímicaBiologiaMatemáticaGeografia e História, focando sempre em diminuir a dificuldade de aprendizado dos estudantes, proporcionar um ensino cada dia melhor e mais completo graças aos materiais que garantam à instituição de ensino a oportunidade de gerar uma educação de alta qualidade.

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O dinamômetro é um aparelho utilizado para medir a força aplicada em algo. No nosso dia a dia ele é muito utilizado para medir o peso de peixes por pescadores ou o de malas por viajantes que não querem ultrapassar o peso limite! O seu uso de forma didática é igualmente impactante e importante, este pequeno aparelho pode tornar as aulas de física muito mais explicativas, dinâmicas e ainda, levar aplicações práticas para dentro da educação e assim facilitar o processo de aprendizado.

Esses 2 experimentos ajudam o professor a demonstrar aos alunos quanto a matéria, apesar de parecer simples, na realidade, pode surpreender. Assim tornando o conteúdo em algo muito mais interessante e relevante.

1. Peso e água:

O experimento  é simples, basta prender ao dinamômetro um objeto e em seguida, com o objeto ainda ligado ao dinamômetro, colocá-lo na água e observar a mudança nos dados que o aparelho vai apresentar. A diminuição do peso ocorre graças ao empuxo.

2. Arrastar um objeto:

A ideia durante este experimento é analisar a diferença que o atrito pode fazer quanto ao uso da força! Para essa atividade, serão necessários:

  • 2 superfícies diferentes, uma lisa e uma que gere mais atrito (como vidro e areia);
  • 2 objetos, um liso e um que gere atrito (como blocos de gelo e bolas de tênis);
  • 1 dinamômetro.

Primeiro, é preciso arrastar o objeto liso (como o bloco de gelo) sobre a superfície lisa (como vidro) e outra superfície que gere atrito (como areia), tudo isso utilizando o dinamômetro para medir a força que foi utilizada para tal atividade.

Em seguida, a ideia é repetir o mesmo processo, porém como um objeto que provoque mais atrito (como a bola de tênis) sobre as mesmas superfícies, a lisa e a que gera atrito.

O professor pode promover que os alunos analisem os dados apresentados pelo dinamômetro, assim compreendendo de maneira mais completa a diferença que o atrito causa quanto a força aplicada em cada objeto!

As opções de atividades que podem ser desenvolvidas com o auxílio de dinamômetros não acabam por aí. As possibilidades são infinitas pois o material abrange muitas áreas que são frequentemente mencionadas em aulas de física, porém, raramente demonstradas.

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Com a ajuda do Conjunto de Dinamômetros da Homelab, os alunos podem ver na prática questões da física clássica, como a mecânica dos sólido, estática e dinâmica; além da mecânica dos fluidos, estática e sua dinâmica. Além disso, a Homelab oferece outros conjuntos que podem auxiliar nas aulas de física como o Conjunto de Física Básica I, Conjunto de Mecânica Arete e o Conjunto para Lei de Hooke e Principio de Arquimedes.

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O movimento de rotação é extremamente comum no nosso mundo, afinal, a própria Terra está em rotação em torno de um eixo imaginário. Também é válido lembrar que as conseqüências desse movimento são os dias e as noites. Outro exemplo de rotação muito presente em nossas vidas são as portas e suas dobradiças. As dobradiças permitem o movimento de rotação da porta em torno do batente. Até mesmo os famosos – e frequentemente usados em sala de aula pelos alunos – fidget spinners são basicamente rotações em torno de um eixo.

Por estar tão presente em nossas vidas, a dinâmica das rotações pode acabar se tornando um conteúdo complicado de se compreender. Exatamente por já estarmos tão habituados com ele, suas consequências e efeitos acabam se tornando praticamente insignificantes à nossa memória e olhos, a questão é saber aproveitar o tanto que esse conteúdo é aplicado no dia a dia de forma positiva, fazendo com que os alunos consigam ver a matéria com outros olhos e se interessem por ela. Quem sabe até mesmo sendo capazes de observar esses efeitos em sua rotina, assim relembrando o tema repetidamente e de forma natural, ajudando na memorização.

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O conjunto interativo para dinâmicas das rotações da Homelab auxilia no processo de aprendizado demonstrando visualmente para todos os alunos as alteração na forma da superfície líquida devido aos efeitos da centrifugação, os efeitos provocados pela variação no momento angular, a dinâmica de rotação em si, princípio da inércia e muito mais. O foco é mostrar aos alunos o quanto este tema é realmente relevante.

Este material pode transformar a matéria em algo muito mais interessante para os alunos e ainda ajudar o professor na hora da explicação do conteúdo.

Outro fato que é extremamente importante de ser ressaltado aos alunos, é que apesar de soar como algo simples e sem grandes propósitos, a centrifugação é um processo de separação essencial. Ele separa componentes via sedimentação de líquidos imiscíveis de diferentes densidades e essa técnica é usada em locais como laboratórios e indústrias.

A Homelab sabe o quanto pode ser difícil fazer com que os alunos compreendam essa matéria, assim como muitas outras. Por isso trabalha com uma proposta bem mais dinâmica do que a maioria e oferece materiais que são de grande auxílio no processo de aprendizado de diversas áreas.

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O estudo da acústica e de ondas, por ser algo que não pode ser – normalmente – visto, pode ser mais complicado do que o esperado. Afinal, muitos alunos absorvem o conteúdo de forma visual, pois, muitas vezes, apenas observar uma explicação ilustrada e descrita nas páginas de um livro pode não ser o suficiente para o total entendimento do assunto. É nessa hora que o lúdico auxilia os discentes a entenderem exatamente o que esses elementos estudados na física fazem no dia-a-dia, criando a oportunidade de visualizar a matéria dentro do cotidiano. Assim criando uma ligação emocional com o estudante e promovendo com que a matéria se torne uma memória de longo prazo, afinal, a convivência é o melhor companheiro da memorização natural e não forçada.

Na hora de promover a ludicidade, experimentos são os excelentes opções para qualquer professor. Por exemplo, experiências que permitam a real visualização das ondas causadas pela voz e demonstrem o conteúdo de forma surpreendente aos alunos:

Ou a compreensão, de maneira única, de como a propagação do som funciona de maneiras diferentes. Promovendo assim mais interesse sobre o assunto em questão:


Outra opção muito boa para promover aulas mais dinâmicas é o uso do Conjunto de Acústica e Ondas, o qual permite que o professor realize experimentos demonstrativos, permitindo dinamismo e ludicidade de maneira mais prática do que com as experiências citadas anteriormente!

Afinal, nesse caso, o material foi criado totalmente focado na educação. O equipamento, graças a essa sua natureza lúdica, auxilia com o processo de aprendizado dos estudantes. O conjunto permite o estudo do som, ondas mecânicas longitudinais, velocidade do som, qualidades fisiológicas do som, interferências, batimentos, efeito dopler, compreensão da recepção por um telefone celular, rádio, televisão, a visão, a audição, ondas em mola, ondas longitudinais, ondas transversais, ondas estacionárias, pulsos, reflexão de pulsos, nós, ventres, elongação, amplitude e velocidade de propagação do pulso.

Além disso, o material também oferece facilidade de montagem, praticidade durante as aulas e tudo isso acompanhado de um excelente acabamento.

A Homelab acredita que o aprendizado melhora muito com a ajuda de elementos lúdicos, dinâmicos e práticos! Por isso oferece uma linha completa para que o estudo de matérias como Química, Física, Matemática, Geografia, Ciências e Biologia se torne cada dia mais interessante, cativante e realmente resulte em  aprendizado pleno.

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Uma grande função das aulas práticas é introduzir a explicação científica na vida do aluno e por meio disso, facilitar o aprendizado. Ao usar algo tão comum quanto o gelo, a teoria que foi sintetizada nesses experimentos realmente entre no dia-a-dia e facilita ainda mais a fixação do conteúdo.

Além disso, a água tem propriedades extremamente interessantes as quais podem ser exploradas em todos os seus estados físicos. A água faz parte de uma variedade gigantesca de assuntos abordados dentro de várias áreas da ciência. Considerando isso, experimentos como estes que vão ser exemplificados a seguir, podem ajudar no entendimento até mesmo de outras áreas e auxiliar no fator multidisciplinar.

1. As “pedras preciosas” de gelo!

Esta é uma experiência que pode ser feita com grande facilidade e demonstra a reação entre o gelo e o sal, já que o segundo componente diminui o ponto de congelamento e tira a água da sua forma sólida. Com a ajuda de uma pipeta que faz parte do nosso conjunto básico de laboratório de 57 peças, de alguns corantes, blocos de gelo (preferencialmente, o gelo deve ser feito em algum recipiente maior e não nas clássicas forminhas de gelo) e sal de cozinha, vamos conseguir pintar o interior dos blocos de gelo.

A ideia é formular uma solução salina com os corantes e o sal de cozinha, com ajuda de uma pipeta, essa solução deve ser derramada vagarosamente sobre a forma sólida da água. O sal vai criar pequenos buracos e saliências dentro do gelo graças à reação já mencionada, o corante então vai escorrer para dentro dessas fissuras e colorir o interior do gelo. Essa atividade acaba por criar pequenas obras de arte temporárias, que, além de bonitas, são extremamente instrutivas de modo prático.

2. O gelo que não parte no meio!

Regelo é o fenômeno de fusão do gelo por aplicação de pressão e logo em seguida, solidificação, a qual ocorre graças a pressão que é novamente reduzida. Esse fenômeno pode ser teorizado com a ajuda de um gráfico sobre variação do ponto de congelamento da água e o experimento ajuda a demonstrar de forma lúdica uma das propriedades mais interessantes do gelo.

3. Densidade diferentes em diferentes estados físicos!

O ensino por meio de aulas práticas é de extrema relevância, são essas aulas que garantem que os estudantes levem o aprendizado para o resto de suas vidas e principalmente, que apliquem-os no dia-a-dia, já que essa atitude é de grande auxílio para a memorização de longo prazo. Por acreditar nesses ideias que a Homelab oferece uma infinidade de produtos e materiais de alta qualidade para garantir o sucesso e o maior aproveitamento de todas as aulas práticas.

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Quem se lembra das primeiras aulas de Geografia na escola e os movimentos de translação e rotação da Terra? Pois é, esses são conceitos muito utilizados nos estudos relacionados à chamada Geometria Solar, que busca entender como a luz do sol irradia em nosso planeta.

No movimento de translação, a Terra percorre uma trajetória elíptica em um plano inclinado. É justamente esse ângulo que define a posição dos trópicos e faz com que os hemisférios do planeta recebam quantidades diferentes de radiação solar ao longo do ano, caracterizando as estações do ano.

Tais conhecimentos são importantes para o desenvolvimento de diferentes áreas. Seja na Geografia, na Física, na Biologia, na Astronomia, na Agronomia ou na navegação, a compreensão do movimento do sol e da incidência da luz solar no nosso planeta é fundamental. Sua versatilidade é tamanha, que esses conhecimentos podem ser utilizados até mesmo por fotógrafos, para definir a melhor hora do dia para fazer a foto desejada.

Isso posto, vale ressaltar que, atualmente, talvez a área que mais utiliza e se beneficia dessa ciência, porém, é a Arquitetura. O entendimento do fenômeno físico da trajetória aparente do sol é essencial na concepção e realização de projetos com qualidade ambiental, que façam bom uso da iluminação natural e proporcionem conforto térmico ao ambiente.

Esse sistema proporciona que alunos, professores e profissionais simulem a incidência da luz para projetos localizados em qualquer posição geográfica do planeta. Isso permite uma visualização rápida e prática da luminosidade solar sobre elementos arquitetônicos, edificações e meios urbanos.

O Heliodon

Para realizar esses trabalhos e cálculos com precisão, os profissionais das áreas que citamos utilizam um equipamento chamado Heliodon. Esse é um instrumento utilizado para simular as variações da incidência da luz solar direta gerada pelo movimento aparente do sol. Assim, é possível ajustar o ângulo entre uma superfície plana e um feixe de luz, combinando o ângulo entre um plano horizontal, uma latitude específica e o feixe solar.

As vantagens dos estudos realizados com Heliodon em relação a outras ferramentas disponíveis, como cartas solares ou programas de computador, são a possibilidade de visualização imediata das áreas iluminadas e sombreadas, simulando diferentes horas do dia e épocas do ano, além da oportunidade de manipulação rápida do objeto em análise.

Como Funciona?

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Atualmente, existem diversos modelos de Heliodon, com diferentes tecnologias e possibilidades. Porém, o mais comum de se encontrar ainda são os modelos analógicos e manuais. Seu funcionamento ocorre de maneira relativamente simples. As posições do sol nas diferentes horas e estações são simuladas por meio do uso de lâmpadas distribuídas em arcos representativos das trajetórias aparentes do sol. No centro do equipamento, é posicionado o objeto foco dos estudos. Normalmente, usa-se uma maquete ou representação.

São basicamente quatro passos: escolher a latitude do local de simulação no transferidor do equipamento, inclinando-o até a latitude escolhida. Em seguida, posiciona-se uma lâmpada em um dos arcos do heliodon conforme a hora e a época do ano desejadas para a simulação. Depois, é necessário escolher a orientação geográfica do objeto em estudo, sempre adotando o norte como referência. Por fim, liga-se a lâmpada – que fará o papel de sol – e observa-se a incidência da luz e o sombreamento resultante.

Os resultados das simulações permitem diversas observações importantes para o desenvolvimento de análises e avaliações. Na Arquitetura, alunos, professores e profissionais podem visualizar, por exemplo, a incidência da luz solar através das aberturas dos ambientes e as sombras em edificações ou espaços urbanos.

Além disso, os resultados obtidos com o Heliodon proporcionam a avaliação do desempenho térmico e do aproveitamento da luz dos projetos, possibilitando otimizá-lo para melhor aproveitamento dos recursos naturais, seja impedindo a entrada excessiva de calor ou verificando o melhor ponto para a instalação de placas fotovoltaicas, por exemplo. Já para áreas como Astronomia e Geociências, os resultados obtidos com o Heliodon permitem visualizar referências importantes, como pontos cardeais, trópicos, solstícios, equinócios, duração do dia e pólos celestes.

Por sua facilidade de manuseio e compreensão dos conceitos envolvidos, o Heliodon é uma excelente ferramenta pedagógica para ser utilizada em sala de aula. Dos anos iniciais do ensino fundamental à graduação em áreas como Física e Arquitetura, esse equipamento é ideal para a compreensão dos fenômenos relacionados à Geometria Solar.

Como não podia ser diferente, no site da Homelab você encontra o Heliodon à sua disposição. Acesse o nosso site e conheça também nossa completa linha de produtos científicos ideais para o seu laboratório ou instituição de ensino. Confira também nossos materiais complementares, com dicas de experimentos e outros conteúdos interessantes para você.