A indução eletromagnética associada à conservação da quantidade de energia – uma proposta de experimento para o ensino médio

Abstract

Esta dissertação apresenta uma abordagem inovadora para o ensino de Física no ensino médio, com foco na experimentação como ferramenta para promover a aprendizagem significativa. O trabalho explora a aplicação das Leis de Faraday e Lenz, associando os conceitos de indução eletromagnética à conservação da energia, por meio de experimentos práticos. Dois experimentos principais foram desenvolvidos: no primeiro, demonstrou-se a redução da velocidade de queda de um ímã em um tubo de cobre, evidenciando os efeitos da Lei de Lenz. No segundo, utilizou-se um plano inclinado com uma bobina de cobre para converter energia cinética em energia elétrica, iluminando LEDs conectados à bobina, conforme descrito pela Lei de Faraday. A metodologia incluiu a participação ativa dos alunos em todas as etapas experimentais, integrando teoria e prática. Os resultados demonstraram que a experimentação contribuiu para uma compreensão mais profunda e concreta dos conceitos físicos, além de aumentar o engajamento e a motivação dos estudantes. Conclui-se que a abordagem experimental, aliada à contextualização dos conteúdos, é uma estratégia eficaz para o ensino de Física, promovendo o desenvolvimento de habilidades científicas e o pensamento crítico. Palavras-chave: Ensino de Física; Indução Eletromagnética; Aprendizagem Significativa; Leis de Faraday; Lei de Lenz ; Experimentação.This dissertation presents an innovative approach to teaching Physics in high school focusing on experimentation as a tool to promote meaningful learning. The study explores the application of Faraday's and Lenz's Laws, associating the concepts of electromagnetic induction with energy conservation through practical experiments. Two main experiments were developed: the first demonstrated the reduction in the falling speed of a magnet through a copper tube, highlighting the effects of Lenz's Law. The second utilized an inclined plane with a copper coil to convert kinetic energy into electrical energy, lighting LEDs lamps connected to the coil, as described by Faraday's Law. The methodology included active student participation in all experimental stages, integrating theory and practice. The results showed that experimentation contributed to a deeper and more concrete understanding of physical concepts, as well as increased student engagement and motivation. It is concluded that the experimental approach combined with contextualized content is an effective strategy for teaching Physics, promoting scientific skills and critical thinking. Keywords: Physics Teaching; Electromagnetic Induction; Meaningful Learning; Faraday's Law ; Lenz's Law; Experimentation.