Atrito, repouso e terra solta

Público: Ensino Médio, Biologia e Física. Tempo sugerido: 35–40 min. Estado: rascunho técnico; revisão por docentes de Biologia e Física pendente. Aula inicial: Ângulo de repouso (repouso-solo). Recursos: navegador com WebGL, papel ou planilha e acesso ao laboratório. Use o preparo comum antes de começar.

Objetivo

Relacionar resistência ao deslizamento com geometria e movimentação de terra, sem confundir redistribuição de material com criação ou destruição de massa.

BNCC

Associação proposta: EM13CNT101, EM13CNT301 e EM13CNT302. Consulte o mapeamento e a fonte oficial no guia geral. Esta associação precisa de revisão docente.

Passos e registro

1. Em 5 min, proponha qual configuração permitirá mais deslizamento e por quê.
2. Abra Ângulo de repouso: A 15°/B 55°. A mesma perturbação prepara terra solta. Anote o dia 0 e a indicação de terra solta/depositada em Túneis vivos.
3. Use a câmera lateral e Ver túneis internos. Desenhe a pilha e os túneis nos dois cenários antes de continuar. Não abale outra galeria.
4. Avance 1 dia do modelo, pause e registre solo em movimento, material solto, material depositado e erro de balanço. Repita até o dia 3.
5. Em 10 min, compare os contornos e discuta por que só a quantidade de terra solta não mede o ângulo de uma encosta. Guarde os registros e restaure o backup.

Perguntas para discussão

• Como um limiar de deslizamento muda a forma possível de uma pilha?
• Uma pilha pode mudar de lugar sem mudar a quantidade de material?
• O que um erro de balanço próximo de zero permite concluir?

Gabarito comentado

O limiar menor permite movimento em inclinações nas quais o maior pode manter material em repouso. A resposta depende da geometria e de outras forças; não é obrigatório que o total solto diminua mais em um cenário. Balanço próximo de zero é consistência numérica interna, não prova de física realista. Se ambos estabilizarem cedo, registre isso e compare as posições; não altere um cenário sozinho para fabricar uma diferença.

O que o modelo não representa

A terra usa agregados e volumes abstratos, não cada grão físico. Ângulo não é um ensaio de laboratório nem informa segurança de túneis reais. Coesão, umidade, agentes e geometria também influenciam o modelo.

Evidência de aprendizagem

Entregue hipótese, registro comparável com dias/unidades, conclusão com dados e uma limitação. Use a rubrica do guia geral; não há resultado obrigatório.

Revisão docente

Pendente. Nenhum professor ou turma foi consultado para aprovar este roteiro. Registre revisão e ajustes na ficha própria antes de tratá-lo como validado.