A maioria das crianças consegue identificar rapidamente objetos que flutuam ou afundam, mas ensinar sobre flutuabilidade envolve muito mais do que objetos flutuantes em uma tigela de água. Pode ser complicado ensinar a relação entre deslocamento, densidade, área de superfície e volume da água. Atividades práticas e exemplos do mundo real podem ajudar.
Ensine sobre deslocamento de água
Os objetos flutuam porque estão sendo empurrados por uma força igual ao peso da água que eles deslocaram. Portanto, o ponto de partida para ensinar flutuabilidade é ajudar os alunos a compreender o deslocamento de água. Pergunte aos alunos o que acontece quando algo é colocado na água. Ele flutua ou afunda, mas algo também acontece com a água. Diga ao aluno que o objeto e a água não podem estar no mesmo espaço; o objeto empurra a água para o lado. Isso é chamado de deslocamento. Mostre a eles como isso funciona enchendo uma tigela de água quase até a borda e colocando algo na água. O objeto que você coloca na água deve ser grande o suficiente para empurrar a água pelas bordas da tigela.
Ensine sobre densidade
Em seguida, explique que os objetos que flutuam são menos densos do que a água que eles afastaram. Objetos densos geralmente têm mais moléculas agrupadas. Objetos e água podem se tornar mais ou menos densos se moléculas ou calor forem adicionados ou removidos. Mostre aos alunos uma tigela ou copo de vidro transparente. Encha o recipiente com água da torneira e peça aos alunos que prevejam se um ovo vai flutuar ou afundar na água. Com cuidado, coloque o ovo na água e ele deve afundar. Explique que o ovo é mais denso do que a água que ele deslocou. Em seguida, adicione sal à água. Explique aos alunos que você está adicionando moléculas à água, tornando-a mais densa. A quantidade que você adiciona varia de acordo com seu contêiner, mas não seja mesquinho; a água deve estar bastante turva com sal. Em seguida, adicione o ovo novamente. Deve flutuar. Explique que, como você adicionou moléculas à água, o ovo flutua porque agora é menos denso que a água.
Ensine sobre peso e volume
Pergunte a quase qualquer aluno, e ela lhe dirá que coisas pesadas afundam e coisas leves flutuam. Embora seja frequentemente o caso, não descreve adequadamente como funciona a flutuabilidade. Afinal, navios grandes e pesados e enormes icebergs flutuam. Pergunte aos alunos o que é mais pesado: uma maçã ou um clipe de papel. Em seguida, peça-lhes que prevejam qual irá afundar e qual irá flutuar. Os alunos ficarão surpresos ao ver a maçã flutuando e a pia para clipes de papel. Explique que a maçã flutua porque tem um volume de ar maior que o clipe, embora seja mais pesado. Explique que volume é a quantidade de espaço que um objeto preenche ou ocupa. Uma bola de praia ocupa o mesmo espaço que uma bola de boliche, portanto, elas têm o mesmo volume, mas a bola de praia vai flutuar porque seu volume é principalmente de ar. Os navios são pesados, mas têm ar em seus cascos que os permite flutuar. Objetos que retêm muito ar ou espaço aberto geralmente flutuam. Eles também são geralmente - mas nem sempre - leves, razão pela qual objetos leves tendem a flutuar e objetos pesados tendem a afundar.
Ensine sobre a área de superfície
A flutuabilidade é uma força que empurra os objetos para cima e, quanto mais área de superfície o objeto tiver para que a força seja empurrada, maior será a chance de flutuar e mais peso ele suportará. Além disso, mais água é deslocada quando a área de superfície de um objeto é grande. Mostre aos alunos duas tampas rasas - uma deve ser larga, como a tampa de um recipiente de creme de leite, e a outra deve ser pequena, como a tampa de uma garrafa de água. Coloque a pequena tampa em uma tigela com água e coloque alguns centavos nela até que afunde. Peça aos alunos que prevejam se o mesmo número de centavos afundará a tampa mais larga e peça-lhes que justifiquem suas previsões. Em seguida, coloque o mesmo número de moedas na tampa mais larga. Explique que a maior área de superfície da tampa permite que ela continue a flutuar.