Proposta de sequência para o ensino de hidrostática utilizando experimentos industriais

O presente estudo investiga o ensino de hidrostática por meio da integração de experimentos industriais no ensino da comprovação do empuxo (Princípio de Arquimedes), relação pressão profundidade (Teorema de Stevin) e transmissão de pressões (Princípio de Pascal), como eixo para um roteiro didático capaz de reduzir o hiato entre a abstração conceitual e as aplicações tecnológicas no ensino médio e, quando pertinente, no superior, respondendo à dificuldade recorrente de docentes e discentes em articular teoria e prática. teve como objetivo geral construir materiais replicáveis e orientados por sequência didática, e como objetivos específicos: elaborar três roteiros experimentais com procedimentos detalhados, propor metodologias ativas que promovam participação discente e fornecer instruções claras para reprodução em sala, culminando na organização de uma sequência que encadeia os três fenômenos de modo progressivo. Metodologicamente, adotou-se uma pesquisa aplicada com aparato de laboratório calibrado, seguindo protocolos padronizados: no Experimento 1 (Arquimedes), aferiram-se leituras de força com o corpo no ar e totalmente imerso, bem como a recomposição da leitura ao repor o volume de líquido deslocado; no Experimento 2 (Stevin), variou-se a profundidade em incrementos de 5 mm, registrando a pressão manométrica para construir o gráfico P×Δh; no Experimento 3 (Pascal), mediram-se diâmetros dos pistões, calcularam-se áreas, determinação de transmissão e força necessária para uma pressão-alvo, articulando também o princípio de conservação de energia. Os resultados evidenciaram, no Empuxo, redução aparente do peso ao imergir o cilindro, com valor de E=0,41 N, e retorno da leitura inicial após preenchimento do cilindro transparente; em Stevin, as medições produziram relação linear entre pressão e profundidade, com coeficiente angular aproximado de 9470,4 N/m³, próximo ao peso específico da água (≈ 9810 N/m³), diferença atribuída às incertezas experimentais; em Pascal, os diâmetros de 14,6 mm e 19,5 mm forneceram áreas A1≈1,68×10⁻⁴ m² e A2≈2,99×10⁻⁴ m², resultando em transmissão ≈ 1,77; para 0,6 kgf/cm² (5,88×10⁴ N/m²), obteve-se F1≈17,5 N no pistão menor, confirmando vantagem mecânica e o compromisso inverso entre força e deslocamento. Conclui-se que a proposta cumpre o objetivo de oferecer um roteiro didático robusto, replicável e alinhado a práticas docentes, tornando os conceitos de pressão, densidade e empuxo observáveis, fortalecendo o engajamento estudantil e a compreensão conceitual. A sequência construída mostra-se eficaz para contextualizar a hidrostática no cotidiano e em processos produtivos, sustenta a aprendizagem ativa com tratamento explícito de incertezas e fornece instrumentos pedagógicos que potencializam aulas práticas, viabilizando, destarte, uma formação científica mais sólida e interdisciplinar.