Automação de experimento didático em física: transformação de energia potencial gravitacional em energia cinética

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dc.contributor.advisorAmorim, Cláudio Alves de
dc.contributor.authorNunes, Jean Vidal
dc.contributor.refereeSouza, Leandro Santos Coelho de
dc.contributor.refereeCéledon, Julian Hermógenes Quezeda
dc.contributor.refereeFonseca, Vagner Souza
dc.date.accessioned2024-10-01T18:15:09Z
dc.date.available2024-10-01T18:15:09Z
dc.date.issued2018-07-06
dc.description.abstractEste trabalho tem por objetivo descrever a construção de um aparato experimental, motivado à contribuir automatizando o processo de obtenção de dados de hardware e software abertos, visando o baixo custo, para estudar de forma lúdica o problema da conversão de energia potencial gravitacional em cinética, como uma forma de criar uma ponte entre o cenário dos objetos concretos e o cenário dos conceitos e teorias da física direcionando o foco na análise do processo, nas variáveis e nos resultados, bem como, contribuir de forma interdisciplinar ao utilizar tecnologias como Arduino, Raspberry Pi e sensores infravermelho, para demonstrar conceitos e teorias de outras áreas do conhecimento. Com esse ambiente, torna-se mais fácil o envolvimento do aluno com todo o processo, permitindo-o manipular o aparato experimental, alterando a altura do ponto de partida e a massa com diferentes carrinhos, observando as mudanças dos fenômenos estudados e como a sua manipulação influencia nesses fenômenos, tornando-o não apenas um observador, mas também, um agente influenciador e ativo no processo do experimento. Como validação da experimentação, todos os dados foram calculados com base na teoria e foram comparados com os resultados obtidos no experimento. Após a análise dos resultados, desconsiderando os dados inconsistentes, os demais dados se mostraram próximo do esperado, e a diferença entre o esperado e o obtido foi atribuída aos fatores de atrito, resistência do ar, altura dos carrinhos, entre outros descritos no trabalho. Com isso, foi possível constatar que este trabalho teve seus objetivos alcançados e, do ponto de vista do ensino, é possível demonstrar o conceito estudado através de um experimento automatizado, de baixo custo e de forma lúdica, além de evidenciar a dificuldade na experimentação, que só é visualizada quando passa-se do campo teórico para o laboratório experimental
dc.description.abstract2This work aims to describe the construction of an experimental apparatus, motivated to contribute by automating the process of obtaining data from open hardware and software, aiming at low cost, to study in a playful way the problem of converting gravitational potential energy into kinetic energy, as a way of creating a bridge between the scenario of concrete objects and the scenario of physics concepts and theories, focusing on analyzing the process, the variables and the results, as well as making an interdisciplinary contribution by using technologies such as Arduino, Raspberry Pi and infrared sensors to demonstrate concepts and theories from other areas of knowledge. This environment makes it easier for students to get involved in the whole process, allowing them to manipulate the experimental apparatus, changing the height of the starting point and the mass with different trolleys, observing the changes in the phenomena studied and how their manipulation influences these phenomena, making them not just an observer, but also an influential and active agent in the process of the experiment. To validate the experiment, all the data was calculated based on the theory and compared with the results obtained in the experiment. After analyzing the results, disregarding the inconsistent data, the other data was close to what was expected, and the difference between what was expected and what was obtained was attributed to the factors of friction, air resistance, height of the trolleys, among others described in the paper. With this, it was possible to see that this work achieved its objectives and, from a teaching point of view, it is possible to demonstrate the concept studied through an automated, low-cost experiment in a playful way, as well as highlighting the difficulty in experimentation, which is only visualized when moving from the theoretical field to the experimental laboratory.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationNUNES, Jean Vidal. Automação de experimento didático em física: transformação de energia potencial gravitacional em energia cinética. Orientador: Cláudio Alves de Amorim. 2018. 61f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Sistemas de Informação) - Departamento de Ciências Exatas e da Terra, Campus I, Universidade do Estado da Bahia. Salvador- BA, 2018.
dc.identifier.urihttps://saberaberto.uneb.br/handle/20.500.11896/6384
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade do Estado da Bahia
dc.publisher.programGraduação
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.rights2Attribution 3.0 Brazilen
dc.subject.keywordsMicrocontroladores
dc.subject.keywordsExperimento em física
dc.subject.keywordsEnergia potencial gravitacional
dc.subject.keywordsEnergia Cinética
dc.titleAutomação de experimento didático em física: transformação de energia potencial gravitacional em energia cinética
dc.title.alternativeAutomation of a physics experiment: transforming gravitational potential energy into kinetic energy
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
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Bacharelado em Sistemas de Informação - DCET1