00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Experimento de queda livre construído com Arduino e operado através de uma interface SCADA
Autor(es): Santos, Diogo Tiago dos
Primeiro Orientador: Dias, Wandearley da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Passos, Frederico Salgueiro
metadata.dc.contributor.referee2: Pereira, Maria Socorro Seixas
metadata.dc.contributor.referee3: Santos, Tiago Gonçalves
Resumo: Ao analisarmos a realidade do ensino de Ciências no Brasil encontramos alunos desmotivados, que não compreendem a importância das disciplinas para sua formação e sem estímulo para estudar. Esse quadro remete ao elevado número de notas baixas e reprovações. Inúmeros trabalhos atribuem esse cenário a falta de atividades experimentais na educação básica. Para eles, aulas puramente expositivas com teoria e aplicação de equações não despertam nos alunos o interesse para estudar. Um dos entraves para mudar tal cenário é a falta de equipamentos nas escolas. Os kits experimentais disponíveis no mercado possuem alto valor comercial e sua aquisição esbarra na falta de recursos adequados. Diante desse cenário, vários autores têm sugerido a construção de experimentos com materiais acessíveis e viáveis economicamente. O microcontrolador Arduino tem se destacado neste cenário uma vez que é uma plataforma open source, de programação simples e com vasto material didático disponível na internet. Além disso, tal dispositivo possibilita a integração com inúmeros componentes encontrados em lojas que comercializam equipamentos eletrônicos e até material reaproveitado do e-lixo (lixo tecnológico). Nesse contexto, apresentamos aqui a construção de um experimento que permite compreender a queda livre dos corpos, mensurar o valor da aceleração da gravidade local com incerteza de aproximadamente 2% e estabelecer a relação entre trabalho e energia. Tal experimento é associado à um Arduino e operado por meio de uma interface SCADA, facilitando a coleta de dados e viabilizando o tempo disponível para práticas experimentais. Além da construção, apresentamos também a metodologia e os resultados obtidos após a utilização por um professor e alunos do ensino médio de Alagoas. Em face a resultados, que indicam a utilização dessa prática como facilitadora do processo de ensino/aprendizagem, disponibilizamos uma cartilha com a construção do aparato experimental e a proposta metodológica de aula do instrumento em questão.
Abstract: When we analyze the reality of science teaching in Brazil we find discouraged students, who do not understand the importance of subjects for their training and their stimulus to study. This picture refers to the high number of low grades and failures. Many works attribute this scenario to the lack of experimental activities in basic education. For them, purely expository classes with theory and the application of equations do not arouse students' interest in studying. One of the obstacles to change this scenario is the lack of equipment in schools. The experimental kits available in the market have a high commercial value and their acquisition is faced with a lack of adequate resources. Faced with this scenario, several authors have suggested the construction of experiments with accessible and economically viable materials. The Arduino microcontroller has stood out in this scenario since it is an open source platform, with simple programming and vast educational material available on the internet. In addition, this device enables integration with numerous components found in shops that sell electronic equipment and even reused material from e-trash (technological waste). In this context, we present here the construction of an experiment that allows understand the free fall of bodies, measure the value of the acceleration of local gravity with uncertainty of approximately 2% and establishing the relationship between work and energy. This experiment is associated with an Arduino and operated through a SCADA interface, facilitating data collection and allowing the time available for experimental practices. Besides the construction, we also present the methodology and results obtained after use by a teacher and high school students from Alagoas. In view of the results, which indicate the use of this practice as a facilitator of the teaching/learning process, we make available a booklet with the construction of the experimental apparatus and the methodological proposal of the instrument in question.
Palavras-chave: Arduino (Controlador programável)
Gravidade (Física)
Conservação de energia
Experimentos científicos
Arduino
Gravity
Energy Conservation
Experiment
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional
Citação: SANTOS, Diogo Tiago dos. Experimento de queda livre construído com Arduino e operado através de uma interface SCADA. 2023. 120 f. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10991
Data do documento: 15-jan-2021
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