Determinação da densidade de líquidos imiscíveis pelo princípio de Stevin

Abstract

Resumo Este artigo apresenta uma sequência didática acompanhada por um aparato experimental de baixo custo e fácil montagem e manuseio, a serem aplicados ao estudo da hidrostática e, particularmente, de uma composição de líquidos imiscíveis, como a água e o óleo. O Princípio de Stevin é utilizado para analisar a densidade de líquidos, tendo como referência a densidade da água (ρ = 1000 kg/m3). O professor nesta proposta tem papel fundamental, pois ele é o mediador de todo processo, para assim construir a relação entre os conceitos já existentes na estrutura cognitiva dos alunos com os novos temas. Os conteúdos físicos foram fundamentados a partir de aula expositiva, discorrendo sobre seus conceitos, história e aplicações no cotidiano, de forma a organizar os conhecimentos prévios dos alunos. Por fim, foi feita a reconciliação integrativa do conceito durante a experimentação, de maneira a melhor proporcionar aprendizagem significativa. Com os resultados, além de observar que, num recipiente qualquer, líquidos de menor densidade se posicionam sobre líquidos de maior densidade, os alunos também determinam a densidade de líquidos imiscíveis, obtendo valores similares aos encontrados na literatura. Por exemplo, determinou-se a densidade do óleo de soja como sendo de 0,87 g/cm3, sendo que o valor aceito é de 0,89 g/cm3 , uma diferença de cerca de 2 %.Abstract This work presents a didactic sequence followed by a low cost, easy to set up and easy to operate, experimental apparatus applied to the study of hydrostatics and, particularly, of a composition of immiscible liquids like water and oil. The Stevin Principle is used to analyze density of such liquids, having density of water (ρ = 1000 kg/m3) as reference. The teacher has a fundamental role in this proposal, since he is the mediator of the whole process, allowing the construction of connections between the existing concepts in student's cognitive structure with the new themes. The physical concepts were built through an expositive class, discussing on the physical concepts, history and everyday applications, as a form to better organize the previous knowledge of the students. Finally, an integrative reconciliation was made during the experimentation, intended to better provide meaningful learning. With the results, besides the observation that, in any given recipient, lower density liquids positionate itself above higher density ones, the students also determine the densities of such liquids, obtaining values similar to those found in literature. For example, the density of soy oil was determined as 0,87 g/cm3 using the proposed experiment, against an accepted value of 0,891 g/cm3 , a difference of about 2%.