← Módulo

Aula 401 — Grandezas escalares e vetoriais

50 min
Baixar plano de aula (.docx)Abrir apresentação (.pptx)

Objetivo geral

Diferenciar grandezas escalares (só magnitude) de grandezas vetoriais (magnitude, direção e sentido).

Objetivos específicos

  • Definir grandeza escalar: completamente descrita por um número (com unidade).
  • Definir grandeza vetorial: precisa de magnitude, direção e sentido para ser completamente descrita.
  • Classificar grandezas físicas conhecidas como escalares ou vetoriais (massa, tempo, temperatura vs. velocidade, força, deslocamento).
  • Reconhecer que dizer só o "tamanho" de uma grandeza vetorial não a descreve completamente.

Conhecimentos prévios

  • Números e representação simbólica, Módulo 1.
  • Plano cartesiano, Módulo 12.

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_MatAula401_Apresentacao.pptx.
  • Quadro/lousa e material de escrita.
  • GeoGebra 3D Calculator, para visualizar e manipular vetores.

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: dizer "o carro anda a 60 km/h" já descreve completamente a velocidade dele?

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Escrever "velocidade = 60 km/h" no quadro e perguntar se falta alguma informação. Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): tratar uma grandeza vetorial (velocidade) como se um único número já a descrevesse completamente, igual a uma grandeza escalar (massa, tempo) — falta dizer PARA ONDE o carro vai (direção e sentido), não só a rapidez.

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: grandeza ESCALAR é completamente descrita por um número com unidade (massa=5kg, tempo=10s, temperatura=25°C). Grandeza VETORIAL precisa de três informações: magnitude (o "tamanho"), direção (a reta ao longo da qual atua) e sentido (para qual dos dois lados da direção). Resolvendo a pergunta do Momento 2: não — "60 km/h" é só a magnitude (rapidez); falta a direção e o sentido para ser uma velocidade completa.

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: classificar coletivamente massa (5 kg) como escalar e força (10 N, para a direita) como vetorial. Em duplas: classificar temperatura (escalar) e deslocamento (vetorial).

Exercícios de Fixação

7 min · Prática independente

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano).

Síntese e Fechamento

3 min · Consolidação (fechamento circular)

Retomar a pergunta do Momento 1: não — falta a direção e o sentido; "60 km/h" sozinho é só a magnitude de uma grandeza vetorial (velocidade), não a descrição completa.

Avaliação formativa

Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4). Ao final: correção coletiva dos exercícios.

Lista de exercícios

1. O que caracteriza uma grandeza escalar?

Gabarito: É completamente descrita por um único número (com unidade), sem precisar de direção ou sentido.

2. O que caracteriza uma grandeza vetorial?

Gabarito: Precisa de magnitude, direção e sentido para ser completamente descrita.

3. Classifique: massa, força, tempo, deslocamento.

Gabarito: Massa e tempo são escalares; força e deslocamento são vetoriais.

4. Por que "60 km/h" sozinho não descreve completamente uma velocidade?

Gabarito: Porque falta a direção e o sentido do movimento — 60 km/h é só a magnitude.

5. Encontre o erro: "dizer a magnitude de uma grandeza vetorial já basta para descrevê-la."

Gabarito: Errado: grandezas vetoriais também precisam de direção e sentido, não só magnitude.

Aula 402 →