Experimento Científico: Asas de borboleta - usando a natureza para
aprender sobre o voo
Dê “asas” a imaginação
Deixe a natureza inspirar seus estudantes. A aprendizagem significativa ocorre quando passamos da
aprendizagem mecânica para a aprendizagem prática. Essa mudança de abordagem oportuniza o
protagonismo dos estudantes e permite que liderem o processo de aprendizagem e pode ser baseada
na abordagem STEAM. O professor, age como facilitador, orientando e ajudando a observar e deduzir
respostas de seus conhecimentos existentes e novas experiências.
Colocar imagens
Este experimento científico – Não é somente divertido de produzir, mas também explora conceitos
de equilíbrio, simetria e centro de massa. Algo que usam na vida cotidiana, como andar de bicicleta
ou patinar. Surfistas, ginastas, pilotos de moto, esquiadores usam o tempo todo!
Introdução
Já observaram borboletas esvoaçando lá fora, deslizando pelo ar e pousando em flores?
Embora sejam delicadas e frágeis, as borboletas são na verdade excelentes voadoras.
Elas são tão boas, que cientistas da Universidade de Harvard estudaram formas de asas de borboletas
como inspiração para construir um robô voador em miniatura.
Neste projeto científico, você fará sua própria versão do experimento dos cientistas de Harvard para
medir o desempenho de voo das asas das borboletas e o equilíbrio.
Objetivo
Investigar como a mudança do ângulo da asa de uma borboleta, em relação ao vento, altera a força
de sustentação da asa.
Perguntas investigadas
 Quais são as quatro forças que atuam em um objeto voador? Quais se cancelam? 8º ano
 Você já colocou a mão na janela de um carro em movimento ou na frente de um ventilador
forte? Como girar sua mão o que você sente (finja que sua mão é uma asa)?
 Para que os cientistas usam túneis de vento?
 Como você acha que mudar o ângulo de ataque altera a sustentação e o arrasto?
 Que ângulo de ataque você acha que as borboletas reais usam quando deslizam durante o
voo?
Para este experimento científico divertido, você precisará de:
Folha A4, ou cópia dos projetos
Lápis
Tesoura
Palito de churrasco
Palito de dente, de fósforo ou pirulito
Argila ou massinha de modelar
1: Pegue a folha A4 e dobre-a ao meio.
2: Desenhe um lado da borboleta ao redor da dobra. Dessa forma, entenderão o conceito de simetria
e teremos uma borboleta perfeitamente simétrica.
3: Corte ao longo do contorno da borboleta com a dobra no lugar.
4: Enrole uma pequena bola de argila e enfie um palito de churrasco nela.
5: Equilibre sua borboleta na ponta do espeto. Pode levar algum tempo para encontrar o ponto em
que a borboleta fica flutuando no espeto. Este ponto é o centro de massa da sua borboleta. Você
também pode tentar equilibrar a borboleta na ponta do dedo. É super divertido!
6: Dependendo do tamanho da borboleta disponibilize um palito para que colem na parte central da
borboleta. Continuar a escrita
A ciência por trás do equilíbrio da borboleta
O ponto em que a borboleta está perfeitamente equilibrada na ponta do seu dedo é o seu centro de
massa. O que isso significa em termos simples é que a massa em torno desse ponto é distribuída
uniformemente em todas as dimensões. Qualquer objeto em seu centro de massa é equilibrado.
A razão pela qual escolhemos fazer uma borboleta simétrica foi para nos ajudar a encontrar facilmente
o centro de massa. Para objetos simétricos, esse ponto é mais fácil de encontrar e geralmente está
localizado ao longo do plano de simetria. É assim que os jogadores de basquete giram a bola na
ponta dos dedos.
(leve uma bola para a sala e desafie os estudantes a imitar um jogador de basquete)
O que está acontecendo?
O segredo para este ato de equilíbrio são os pesos (moedas) que são colados sob as asas da
borboleta. Semelhante a como um equilibrista carrega uma vara longa, colocar as moedas nas
bordas das asas da borboleta torna-a mais estável. Seu dedo deve estar sob o centro de massa
da borboleta para que ela possa se equilibrar no seu dedo.
Para objetos assimétricos, como um leão, é um pouco complicado. Mas com
pouca determinação, você também pode equilibrar facilmente o leão.
Divirta-se!!
Referência
Esta atividade foi compartilhada com o STEM Library Lab pela International School of Louisiana e é
baseada no trabalho do Dr. Mirko Kovac, Daniel Vogt, Danielle Ithier, Michael Smith e Prof. Robert
Wood do Harvard Microrobotics Lab. (adaptada)
Os alunos passam o dia aprendendo sobre equilíbrio brincando e fazendo brinquedos de equilíbrio.
Eles descobrem como variar a quantidade e a posição da massa afeta o equilíbrio dos brinquedos.
Esta lição da segunda série inclui links para arte, matemática e estudos sociais.
Atividade Científica 1: Bastão de Equilíbrio
Os alunos constroem e exploram brinquedos de equilíbrio e descobrem como variar a quantidade e a
posição da massa afeta o equilíbrio dos brinquedos.
Fonte: Taylor, B.A.P.; Poth, J.; Portman, D. J. Ensino de Física com BRINQUEDOS; McGrawHill: Nova
York, 1995; págs. 45-52. (ISBN 007064721-6)
Principais tópicos científicos:
• Saldo
• Centro de gravidade Habilidades de processo chave:
• hipotetizando
• investigando
Objetivos do Curso Graduado da Arquidiocese de Cincinnati:
8. observa objetos e fenômenos
9. identifica, descreve e classifica as propriedades de objetos e fenômenos
10. compara e contrasta objetos e fenômenos
23. reconhece as relações de causa e efeito
25. faz inferências
28. segue os procedimentos
29. controla variáveis
32. prevê resultados
310. identifica vários tipos de forças
315. demonstra gravidade
Padrões Nacionais de Educação Científica:
A. Ciência como padrão de conteúdo de pesquisa:
Habilidades Necessárias para fazer Investigação Científica:
• Faça perguntas sobre objetos, organismos e eventos no ambiente.
• Planeje e conduza uma investigação simples.
B. Padrão de Conteúdo de Ciências Físicas: Propriedades de Objetos e Materiais:
• Os objetos têm muitas propriedades observáveis, incluindo tamanho, peso, forma, cor, temperatura
e capacidade de reagir com outras substâncias. Essas propriedades podem ser medidas por meio de
ferramentas, como réguas, balanças e termômetros.
Possível Playout da Lição:
Comece o dia lendo Mirette on the High Wire de E.A. McCully (Putnam: Novo
York, 1992). Discuta o que Mirette precisava ter para andar na corda bamba.
(equilíbrio) Discuta o balanceamento. Onde as crianças usam o equilíbrio? (em bicicletas, skates,
patins) Os alunos do segundo ano sabem o quão importante é o equilíbrio porque muitos deles estão
apenas aprendendo ou aprenderam recentemente a andar de bicicleta de duas rodas.
Peça aos alunos que listem as coisas que se equilibram em seu caderno. As crianças conhecem algum
brinquedo que precise se equilibrar para funcionar? (bicicletas, skates, pássaros na plataforma, etc.)
Que tipos de pessoas precisam especialmente de equilíbrio? (bailarinos, patinadores, ginastas, etc.)
Peça aos alunos que se levantem e tentem se equilibrar em um pé. Discuta por que não caímos
quando estamos em dois pés.
Faça as atividades científicas “Balancing Stick”, “Skyhook” e “Keep Your Balance” com os alunos. Se
disponível, demonstre o pescador de cortiça equilibrista do folheto “Balancing Act” distribuído no Curso
de Brinquedos de Verão de 1999. Peça aos alunos que expliquem como funciona.
Atividade de Arte 1
Os alunos colorem recortes de borboletas.