Este artigo relata uma experiência com o desenvolvimento de uma atividade de modelagem matemática, encaminhada no terceiro momento de familiarização, desenvolvida no decorrer de uma disciplina de pós-graduação de uma universidade pública do estado do Paraná. O objetivo desse artigo é realizar uma análise referente a uma atividade de modelagem matemática, a partir de dados e conhecimentos oriundos da Química. Para o desenvolvimento da atividade, os autores inteiraram-se acerca do tema ‘urânio na natureza’, buscando responder a seguinte situação-problema: A partir dos dados e da situação de estudo, em quanto tempo as reservas de urânio disponibilizadas na natureza irão se esgotar, levando em consideração sua utilização na geração de energia nuclear? Utilizando-se de métodos de resolução aprimorados em uma disciplina de mestrado, como o método dos mínimos quadrados, os autores refletiram sobre a atividade desenvolvida, evidenciando a disseminação da Modelagem Matemática enquanto uma alternativa pedagógica para abordar conteúdos matemáticos, bem como possibilitar uma articulação com outras áreas do conhecimento, tal como a Química.