Embed Size (px)
Citation preview
ENSINO EXPERIMENTAL DE ONDAS MECÂNICAS NO AMBIENTE DE ROBÓTICA EDUCACIONAL
Josinaldo Pereira de Araújo
Produto Educacional apresentado em Dissertação de Mestrado do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) no curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Jacques Cousteau da Silva Borges
Natal, RN Junho de 2018
ii
O material apresentado neste documento pode ser reproduzido livremente desde que citada a sua fonte. As imagens apresentadas são de propriedade dos respectivos autores ou produção própria e utilizadas para fins didáticos. Caso sinta que houve violação de seus direitos autorais, por favor, contate os autores para solução imediata do problema. Este documento é veiculado gratuitamente, sem nenhum tipo de retorno comercial a nenhum dos autores, e visa apenas a divulgação do conhecimento científico.
iii
APRESENTAÇÃO
Este material contém uma sugestão de unidade didática com uma
abordagem experimental a fim de facilitar o entendimento do conceito de ondas
mecânicas no ensino de Física. Ele se constitui num Produto Educacional
gerado a partir de nossa Dissertação apresentada ao Mestrado Nacional
Profissional em Ensino de Física, dentro do programa de Pós-Graduação do
Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Rio Grande do Norte -
IFRN, intitulada: “O ENSINO EXPERIMENTAL DE ONDAS MECÂNICAS NO
AMBIENTE DE ROBÓTICA EDUCACIONAL” (ARAUJO, 2018), sob a
orientação do Prof. Dr. Jacques Cousteau da Silva Borges.
A utilização da robótica educacional no processo de ensino e
aprendizagem da Física apresenta diversos benefícios, dentre os quais
podemos citar: o fortalecimento das relações interpessoais entre os estudantes,
desenvolvimento do potencial criativo, intensificação do engajamento, além de
incentivá-los ao estudo da Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática
(CTEM).
Diante disso, nosso objetivo é apresentar uma unidade didática para o
ensino de ondas mecânicas utilizando o ambiente de Robótica Educacional e o
kit LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, buscando uma melhoria no processo
de ensino e aprendizagem da Física.
Esperamos que esse produto possa contribuir para sua prática
pedagógica nas aulas de Física, além de propor sugestões para trabalhos
futuros que visem contemplar os pressupostos teóricos e práticos da robótica
educacional aplicado ao ensino de Física.
iv
Sumário
Capítulo 1: Conhecendo o Kit LEGO® MIDSTORMS® Education EV3 .......... 1
Capítulo 2 : PRÁTICA EXPERIMENTAL I - GERADOR GRÁFICO DE ONDAS PERIÓDICAS ....................................................................................... 5
Capítulo 3: PRÁTICA EXPERIMENTAL II - CUBA DE ONDAS ................... 10
Capítulo 4: PRÁTICA EXPERIMENTAL III - GERADOR DE ONDAS ESTACIONÁRIAS EM UMA CORDA .............................................................. 16
Capítulo 5: PRÁTICA EXPERIMENTAL IV - DECIBELÍMETRO .................. 21
CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................ 25
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 26
APÊNDICE – MANUAL DE MONTAGEM ....................................................... 27
1
Capítulo 1
Conhecendo o Kit LEGO® MIDSTORMS® Education EV3
Caro professor, o Kit LEGO® MIDSTORMS® Education EV3 é um kit de
robótica educacional de fácil manipulação, fácil conexão dos componentes e
que não exije conhecimento aprofundado de eletrônica e linguagens de
programação. Tal kit, conforme pode ser visualizado na figura 1.1, permite a
construção de pequenas montagens automatizadas por meio do encaixe de
blocos que podem ser interligados um ao outro. As conexões elétricas também
são feitas por meio do encaixe de cabos com terminais, não necessitando da
solda de peças ou componentes eletrônicos, o que facilita a conexão de
sensores, motores e atuadores ao bloco de controle ou ao computador, para a
programação. A programação da montagem também pode ser realizada por
meio de blocos de comandos visuais, o que facilita enormemente este trabalho.
Figura (a) Figura (b)
Figura 1.1: (a) Kit LEGO® MINDSTORMS® education EV3 e (b) Exemplo de montagem
Fonte: GUIA (2017)
O kit é composto por 1 (um) bloco inteligente de
programação/processamento, 5 sensores, sendo: 2 (dois) de toque, 1 (um) de
cor, 1 (um) de rotação e 1 (um) de ultrassom, 3 (três) motores, sendo: 2 (dois)
grandes e 1 (um) médio, 1 (uma) bateria, 1 (um) carregador, além de 541
peças de LEGO®. Dentre elas, podemos destacar: engrenagens, conectores,
eixos, pinos, vigas, pneus, rodas e cabos de conexão. A Figura 1.2 apresenta
exemplos das principais peças de montagem presentes no kit.
2
Figura 1.2: Exemplos de peças do kit (a) engrenagem; (b) Eixo; (c) Conector; (d) Viga; (e)
Roda: (f) Pneu; (g) Cabo de conexão; (h) Pino e (i) Estrutura
Fonte: manual EV3 (LEGO®, 2016)
Para a programação das montagens construídas, faz-se necessário a
presença de softwares, ou seja, linguagens e ambientes de programação. O
Software EV3, é uma introdução à programação visual e intuitiva, trata-se de
uma ferramenta útil e abrangente para registro de dados, bem como um
caderno de atividades digital, onde são dadas as instruções e documentadas
as descobertas. O Software EV3, possui um formato intuitivo e baseado em
gráficos que usuários dos 10 aos 100 anos de idade podem aprender
facilmente e utilizar com sucesso. É uma oportunidade natural para inspirar e
mostrar interesse nos campos da ciência, tecnologia, engenharia e matemática.
O ambiente de programação do EV3, conforme visualizado na Figura
1.3, consiste nas seguintes áreas principais:
1. Tela de Programação - Planeja o seu programa.
2. Paletas de programação - Encontra os blocos de construção para o
seu programa.
3
3. Página de Hardware - Estabelece e gerencia a comunicação com o
Bloco EV3 e ainda ver se motores e sensores estão conectados. Aqui
também é o lugar onde você baixa programas para o Bloco EV3.
4. Editor de conteúdo - Trata-se de um caderno de atividades digital
integrado ao software. Ele obtém instruções ou documenta o seu projeto
utilizando textos, imagens e vídeos.
5. Barra de ferramentas de Programação - Ferramentas básicas para
trabalhar com o seu programa.
Figura 1.3: Ambiente de programação do Software EV3
Fonte: GUIA (2017)
Todos os blocos de programação utilizados para controlar o robô estão
localizados nas Paletas de Programação, na parte inferior do ambiente de
Programação, abaixo da Tela de Programação. Os blocos de Programação
estão divididos em categorias, de acordo com o tipo e a natureza, tornando
mais fácil encontrar o bloco que você deseja.
A seguir serão apresentadas 4 sugestões de atividades práticas
experimentais utilizando o kit LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Essas
práticas estão voltadas a temática de Ondas mecânicas e foram inspiradas na
metodologia Conecta Educação Tecnológica da Rede SESI Educação. Cada
prática experimental vem com contextualização, conteúdos, objetivos da
atividade, orientações para o professor, bem como análises e procedimentos
experimentais.
4
Capítulo 2
PRÁTICA EXPERIMENTAL I - GERADOR GRÁFICO DE
ONDAS PERIÓDICAS
Figura 2.1: Gerador Gráfico de Ondas Periódicas.
Fonte: Acervo do autor.
CONTEXTUALIZAÇÃO
Muitas situações ou fenômenos a nossa volta apresentam
características periódicas, ou seja, repetem-se de tempos em tempos. O
planeta Terra, por exemplo, completa uma volta ao redor do seu próprio eixo
num intervalo muito próximo de 24 horas, bem como efetua uma volta completa
em torno do Sol a cada 365 dias e 6 horas, aproximadamente. Todos os dias,
também, o Sol nasce a leste e se põe a oeste.
A existência de fenômenos periódicos nos permite prever o que irá
ocorrer, mesmo quando não estamos observando. Os fenômenos periódicos
são muitos importantes para o ser humano. As civilizações que desenvolveram
5
práticas agrícolas perceberam que a natureza funciona em ciclos que podem
ser observados nas plantas e nos animais, como a época dos frutos e das
flores e do acasalamento dos animais, constatando a seguir uma relação direta
entre a configuração do céu e os ciclos da natureza. Várias ações práticas no
cotidiano, como a melhor época para o plantio e colheita, dependiam de um
calendário preciso, dessa forma foi necessário conhecer, coletar e organizar
informações sobre o Sol, a Lua e as Estrelas.
ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR
Para a execução desta prática serão necessárias três aulas com
duração de 45 minutos cada. Sugere-se que os alunos sejam divididos em
grupos de até quatro estudantes, sendo que cada grupo receberá um Kit
LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, um notebook e o manual de montagem,
disponível no Apêndice.
Esta prática trará uma abordagem experimental de verificação onde serão
abordados os seguintes conteúdos:
Frequência
Período
Elementos de onda
Equação Fundamental da Onda
Ao final da prática, os alunos deverão ser capazes de:
Reconhecer as características do movimento periódico
Identificar os elementos presentes numa onda periódica: crista, vale,
amplitude e elevação.
Calcular a velocidade da onda gerada através da equação Fundamental
da Onda.
6
ROTEIRO DE ATIVIDADE EXPERIMENTAL
Caros alunos, para a execução dessa prática vocês receberão: um Kit
LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, um notebook e o manual de montagem.
Nesta aula verificaremos conceitos presentes no movimento periódico através
de um gerador gráfico de ondas periódicas.
MONTAGEM DO EXPERIMENTO
Para a realização dessa prática experimental, deve-se seguir as
instruções presentes na parte I do manual de montagem.
MATERIAL COMPLEMENTAR NECESSÁRIO
Depois de montado o experimento, serão necessários a utilização dos
seguintes materiais:
Bobina de Papel
Caneta hidrocor
Régua
ANÁLISES E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
01. Utilizando a Programação I1 da montagem do Gerador Gráfico de Ondas
Periódicas, ligue o aparato montado e identifique no papel da bobina os
seguintes elementos de onda:
a) Comprimento de onda
b) Crista e Vale
c) Elevação e Amplitude
02. Utilizando a mesma Programação I e, sabendo que ela funcionará por 5
segundos, ligue novamente o aparato montado e preencha a tabela abaixo
coletando os dados da onda gerada no papel da bobina. Faça uso de régua.
1 A Programação I apresenta-se pronta para uso, sendo fornecida pelo professor. Ao final do roteiro, você poderá conferir na Figura 2.2 a ilustração da programação.
7
Tabela 1 Comprimento
de onda
Amplitude Elevação Quantidade
de cristas
Quantidade
de vales
Frequência Período
03. Utilizando a Programação II2, e sabendo que ela também funcionará por 5
segundos, ligue o aparato montado e preencha a tabela abaixo coletando os
dados da onda gerada no papel da bobina. Faça uso de régua.
Tabela 2 Comprimento
de onda
Amplitude Elevação Quantidade
de cristas
Quantidade
de vales
Frequência Período
04. Você observou alguma diferença no funcionamento do Gerador Gráfico de
Ondas Periódicas utilizando a Programação 01 e Programação 02? Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
05. A partir da equação fundamental da onda, V = λ ۰ f, calcule as velocidades
das ondas geradas nas Programações 01 e 02. Em seguida compare os
resultados obtidos. (Caso o espaço seja insuficiente, utilize uma folha em
branco para conclusão de seus cálculos)
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
2 A Programação II também se apresenta pronta para uso, sendo fornecida pelo professor.
8
Figura 2.2: Programação I do Gerador de Gerador Gráfico de Ondas Periódicas.
Fonte: Acervo do autor
9
Capítulo 3
PRÁTICA EXPERIMENTAL II - CUBA DE ONDAS
Figura 3.1: Experimento da Cuba de Ondas
Fonte: Acervo do autor
10
CONTEXTUALIZAÇÃO
Muitos fenômenos ondulatórios podem ser observados na natureza.
Sempre que se fala em ondas, é possível notar que a ideia de onda do mar
aparece com bastante frequência. Vale ressaltar que existem outros tipos de
ondas, das quais pode se citar a luz e o som.
É comum encontrar no cotidiano situações que envolvem fenômenos
ondulatórios. Alguns são perceptíveis ao olho humano, enquanto outros podem
ser identificados através da audição. A propagação de uma onda ocorre de
acordo com o seu tipo específico de atuação sobre a matéria. Esta atuação
permite que determinadas ondas se propagem por grandes distâncias, através
de meios como a água e o ar, ou por estruturas sólidas.
Dentre os fenômenos ondulatórios, pode-se citar:
Reflexão: fenômeno que ocorre quando uma onda incide sobre um
obstáculo e retorna ao mesmo meio de propagação, mantendo as
características da onda incidente. Como exemplo cotidiano, tem-se que
radares e sonares funcionam utilizando esse fenômeno.
Refração: fenômeno que ocorre quando uma onda passa de um meio
para outro com características distintas. A sua frequência não sofre
alteração, porém, a velocidade e o comprimento de onda podem se
modificar. Como exemplo pode-se citar a construção de aparelhos
astronômicos e a movimentação de uma onda na água, que tem suas
características alteradas de acordo com a sua profundidade.
Difração: fenômenos que mostra a propriedade das ondas em superar
barreiras que possuem a mesma ordem de grandeza de seu
comprimento de onda. Um exemplo da difração sonora é quando
estamos ouvindo uma música sendo tocada do outro lado de um muro.
Interferência: fenômeno resultante da superposição de ondas, podendo
ocorrer uma anulação ou reforço. Exemplos cotidianos são observados
quando o celular recebe chamadas próximos das caixinhas de som de
um computador, sendo perceptível o aparecimento de um ruído. Outro
exemplo está relacionado ao fato de celulares serem desligados durante
11
os voos, pois através da interferência, podem surgir falhas nos
aparelhos de comunicação.
Enfim, a necessidade de compreensão sobre estes fenômenos é de
grande importância, pois permitem entender uma Física científica e
contextualizada.
ORIENTAÇÕES AOS PROFESSORES
Para a execução desta prática serão necessárias três aulas com
duração de 45 minutos cada (cabe ressaltar que as duas primeiras aulas
ocorrendo sem interrupção seriam ideais para a realização desta). Nesta etapa,
o experimento será realizado unicamente pelo professor como forma de
demonstração dos fenômenos ondulatórios da reflexão, difração e interferência
em ondas. Além do Kit LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, será necessário
a utilização de um retroprojetor integrado ao aparato. O passo a passo da
construção está disponível na parte II do manual de Montagem.
ANÁLISES E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Utilizando a Programação III, mostrada na Figura 3.2, sugere-se que, o
aparato seja montado e programado previamente pelo professor e, durante a
exposição da aula, seja observado e comentado cada fenômeno. Como forma
de verificação da aprendizagem, os alunos devem ser divididos em grupos de
até quatro estudantes, onde realizarão a discussão de uma atividade contendo
questões referentes ao tema discutido em sala. Os alunos devem ser
orientados a utilizarem seu livro didático como objeto de consulta. Na última
aula, cada grupo irá expor seus breves comentários sobre as questões
debatidas com os colegas.
12
Figura 3.2: Programação III para o experimento da Cuba de Ondas
Fonte: Acervo do autor
Esta prática trará uma abordagem experimental de demonstração onde
serão abordados os seguintes conteúdos:
Reflexão em ondas
Difração em ondas
Interferência em ondas
Ao final da prática, os alunos deverão ser capazes de:
Reconhecer as características do movimento periódico
Identificar os elementos presentes numa onda periódica: crista, vale,
amplitude e elevação.
Calcular a velocidade da onda gerada através da equação Fundamental
da Onda.
13
ATIVIDADE EM GRUPO
Esta atividade terá duração de 45 minutos e deve ser feita através de
pesquisas com o auxílio do livro didático e/ou celular com acesso a internet. Ao
final, discutiremos as respostas com toda a turma.
01. Pesquise 10 instrumentos e/ou aparelhos que produzam ou envolvam em
seu funcionamento algum fenômeno ondulatório.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
02. No mar, as ondas se propagam mais rapidamente na região mais profunda
ou mais rasa.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
03. As ondas geradas na água, mostradas no experimento da cuba, mostram
que estas ondas são longitudinais, transversais ou mistas?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
04. Podem dois corpos ocupar ao mesmo tempo, um mesmo lugar no espaço?
Será que isto é válido para as ondas? Como?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
05 - Som + som pode produzir silêncio? Luz + luz pode produzir escuridão?
Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________
14
06 - Por que duas pessoas separadas por uma parede conseguem conversar
(ondas sonoras), mas não conseguem se ver (ondas luminosas), se em ambos
os casos o fenômeno envolvido é a propagação de ondas?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
07 - Por que, após uma pedra cair sobre a superfície da água de um lago a
onda circular que se forma aumenta seu diâmetro a medida que se afasta do
ponto onde foi gerada?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Capítulo 4
PRÁTICA EXPERIMENTAL III - GERADOR DE ONDAS
ESTACIONÁRIAS EM UMA CORDA
Figura 4.1: Montagem do Gerador de Ondas Estacionárias em uma corda
Fonte: Acervo do autor
15
CONTEXTUALIZAÇÃO
Quando duas ondas periódicas de frequências, comprimentos de onda e
amplitude iguais, propagando-se em sentidos contrários superpõem-se, vemos
se formar uma figura de interferência chamada de onda estacionária. Esse
fenômeno pode acontecer tanto em ondas mecânicas, quanto em ondas
eletromagnéticas. Um exemplo prático no cotidiano, é o forno micro-ondas que,
funcionando com frequência de 2,45 giga-hertz, apresenta uma frequência de
ressonância com a frequência de vibração das moléculas de água. Dessa
forma, a radiação excita as moléculas assimétricas, como a da água, óleo e
açúcar. Sendo assim, quando o forno é utilizado, essas ondas são refletidas
nas paredes metálicas sobre o alimento, fazendo com que se formem as ondas
estacionárias, provocando o aquecimento.
ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR
Para a execução desta prática serão necessárias três aulas com
duração de 45 minutos cada. Sugere-se que os alunos sejam divididos em
grupos de até quatro estudantes, sendo que cada grupo receberá um Kit
LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, um notebook e o manual de montagem,
disponível no Apêndice.
Esta prática trará uma abordagem experimental de verificação onde serão
abordados os seguintes conteúdos:
Ondas estacionárias
Reflexão
Interferência
Ao final da prática, os alunos deverão ser capazes de:
Relacionar força de tração e o comprimento de onda numa onda
estacionária.
16
Relacionar força de tração e frequência numa onda estacionária.
Conhecer o fenômeno da onda estacionária numa corda
Identificar os elementos presentes numa onda estacionária numa corda
Observar qualitativamente a relação entre a força de tração e Densidade
Linear de uma corda.
ROTEIRO DE ATIVIDADE EXPERIMENTAL
Caros alunos, para a execução dessa prática vocês receberão: um Kit
LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, um notebook e o manual de montagem.
Nesta aula verificaremos conceitos presentes no estudo de uma onda
estacionária.
MONTAGEM DO EXPERIMENTO
Para a construção desse aparato experimental, siga as instruções
presentes na parte III do manual de montagem recebido.
MATERIAL COMPLEMENTAR NECESSÁRIO
Depois de montado o experimento, serão necessários à utilização dos
seguintes materiais:
Barbante
Balança de precisão
Contrapesos
Trena
17
ANÁLISES E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
01. Com auxílio de uma trena, meça o comprimento do barbante que será
utilizado nessa prática experimental. Em seguida, fixe-o em uma das
extremidades da montagem e na outra coloque um contrapeso, assim como
mostra a figura 4.1
02. Utilizando a Programação IV 3 da montagem Gerador de Ondas
Estacionárias em uma corda, ligue o EV3 e, através de ajustes, encontre os 4
(quatro) primeiros modos de vibração (harmônicos). Em seguida, em cada
situação identifique o número de nós, o número de ventres, a força de tração
no barbante e o comprimento de onda produzido. Preencha a tabela:
Tabela 01
Modo de
vibração
Nº de
Nós
Nº de
Ventres
F (N) λ (m)
1º
2º
3º
4º
03. É fato que ao variar os contrapesos varia-se também a tensão na corda.
Observando as grandezas comprimento de onda e frequência, o que
aconteceria com elas quando os contrapesos fossem alterados? Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
3 A Programação IV apresenta-se pronta para uso, sendo fornecida pelo professor. Ao final do roteiro, você poderá conferir na Figura 4.2 a ilustração da programação.
18
04. Discuta com o grupo, quais os fenômenos ondulatórios foram necessários
para que a onda estacionária se formasse. Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
05. O fenômeno da onda estacionária acontece apenas com ondas
mecânicas? Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Figura 4.2: Programação IV para o Gerador de Ondas Estacionárias em uma Corda
Fonte: Acervo do autor
19
Capítulo 5
PRÁTICA EXPERIMENTAL IV - DECIBELÍMETRO
Figura 5.1: Experimento do Decibelímetro
Fonte: Acervo do Autor
CONTEXTUALIZAÇÃO
Você já ouviu falar em poluição sonora? Poluição sonora é o excesso de
ruídos que afeta a saúde física e mental da população. É o alto nível de
decibéis provocado pelo barulho constante proveniente de atividades que
perturbam o silêncio ambiental. O excesso de ruído no ambiente causa uma
série de prejuízos à saúde, que podem ser temporários ou até mesmo
permanentes. Além de problemas auditivos, a poluição sonora pode causar
problemas como: dor de cabeça, insônia, agitação, dificuldade de
concentração.
O aparelho que mede o nível de pressão sonora chama-se
decibelímetro. Esse equipamento é normalmente calibrado para ler o nível de
20
som em decibéis. O limite da audição humana é aproximadamente 0 dB para
um ouvido humano normal, e o limite antes da dor é aproximadamente 120 dB.
ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR
Para a execução desta prática serão necessárias duas aulas com
duração de 45 minutos cada. Sugere-se que os alunos sejam divididos em
grupos de até quatro estudantes, sendo que cada grupo receberá um Kit
LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, um notebook e o manual de montagem,
disponível no Apêndice.
Esta prática trará uma abordagem experimental de verificação onde
serão abordados os seguintes conteúdos:
Intensidade Sonora
Nível Sonoro
Ao final da prática, os alunos deverão ser capazes de:
Perceber que a escala do Decibelímetro obedece uma função
Logarítmica
Diferenciar intensidade sonora de nível sonoro.
Verificar o princípio de funcionamento de um decibelímetro.
ROTEIRO DE ATIVIDADE EXPERIMENTAL
Caros alunos, para a execução dessa prática vocês receberão: um Kit
LEGO® MIDSTORMS® Education EV3, um notebook e o manual de montagem.
Nesta aula, será construído um instrumento de medida chamado de
Decibelímetro. Através dessa montagem verificaremos conceitos presentes no
funcionamento desse aparelho.
21
MONTAGEM DO EXPERIMENTO
Para a realização desse experimento, siga as instruções presentes na
Parte IV do manual de montagem recebido.
MATERIAL COMPLEMENTAR NECESSÁRIO
Depois de montado o experimento, serão necessários à utilização dos
seguintes materiais:
Folha A4 em branco
Caneta
Pequeno transferidor
ANÁLISES E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
01. Com o auxílio de um transferidor, desenhe na folha de ofício um arco de
parábola, de modo que se adapte ao ponteiro do Decibelímetro, assim como
mostrado na figura 5.1
02. Utilizando a Programação V4 da montagem do Decibelímetro, bata algumas
vezes na mesa (aplique forças de intensidades diferentes) e,
concomitantemente, marque na folha de ofício os registros sinalizados no
display do Bloco de programação.
03. Construa a escala.
04. Com relação aos registros, o que o grupo percebeu ao montar a escala?
Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
4 A Programação V apresenta-se pronta para uso, sendo fornecida pelo professor. Ao final do roteiro, você poderá conferir na Figura 5.2 a ilustração da programação.
22
05. O que o grupo acha que esse aparato experimental está medindo?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
06. Você usa fones de ouvido? Com que frequência?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
07. O que você leva em consideração ao comprar um fone de ouvido?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
09. Você acha que o uso de fones de ouvido pode ser prejudicial à saúde
auditiva? Comente.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Figura 5.2: Programação V para o experimento do Decibelímetro.
Fonte: Acervo do autor
23
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Enfim, após a conclusão dessa unidade didática, espera-se que o
professor tenha uma noção que é possível utilizar a robótica educacional no
ensino de Física experimental. É preciso lembrar que o ato de utilizar a robótica
educacional como ferramenta facilitadora no processo de ensino e
aprendizagem exige dedicação e conhecimento do docente, assim como maior
tempo para estudo, preparação e aprimoramento do material.
24
Referências Bibliográficas
ARAUJO, Josinaldo Pereira de. O ENSINO EXPERIMENTAL DE ONDAS
MECÂNICAS NO AMBIENTE DE ROBÓTICA EDUCACIONAL Dissertação
(Mestrado). Natal/RN: Instituto Federal do Rio Grande do Norte, 2018.
GUIA do usuário. LEGO® MINDSTORMS® education EV3. Disponível em:
https://le-www-live-s.legocdn.com/ev3/userguide/1.4.0/ev3_userguide_ptbr.pdf
Acesso em 05 jun. 2017.
APÊNDICE - MANUAL DE MONTAGEM
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
