EPISÓDIO DE ENSINO VELOCIDADE CONTROLADA
CONTEÚDO CURRICULAR:
- Velocidade Média e velocidade instantânea
MODELO ROBÓTICO:
VÍDEO DE CONTEXTUALIZAÇÃO:
- Os vídeos mostram o funcionamento de radares de dois tipos: Velocidade média e velocidade instantânea que serão os conceitos de Física abordados no episódio de ensino.
- Radar de velocidade média:
- Radar de velocidade instantânea:
1º CICLO DE APRENDIZAGEM: A EXPLORAÇÃO (30 min)
Proposta:
Os alunos devem programar o Rover para percorrer uma distância predeterminada pelo professor com velocidade média inferior a velocidade média estabelecida para o trecho.
Orientações:
- O professor precisa informar aos alunos qual é o comprimento do trecho onde a velocidade é controlada pelo radar de velocidade média e qual é a velocidade média limite do Rover nessa distância. O professor também pode pedir para que os alunos façam a medida da distância na pista de prova.
- Para evitar que os alunos programem o Rover com velocidade muito abaixo da máxima permitida, estipule que a velocidade mínima permitida no trecho é a metade da velocidade máxima.
- Faça uma pista de prova para os alunos mostrarem que conseguiram cumprir a proposta. Essa pista pode ser feita no piso da sala utilizando fita crepe ou isolante. Evite deixar que os alunos a utilizem para testes, os testes são feitos na bancada de trabalho de acordo com a necessidade de cada grupo.
- Utilizar fita isolante em fundo branco (papel A0 ou placa de MDF com 1mx1m) para fazer a pista é uma boa opção.
- Definir a distância como um múltiplo inteiro da velocidade média limite ajuda os alunos na hora dos cálculos. Nas minhas práticas usei 1 metro para distância e 20 cm/s para velocidade média limite, assim todo Rover que gastasse menos de 5 segundos para andar por toda a pista era multado.
- Usar distância em centímetros e velocidade em centímetros por segundo evita a transformação de unidades, porém esse é um tema que os alunos sempre apresentam dificuldade e essa é uma boa oportunidade para abordar a temática.
- Para verificar se os alunos conseguiram cumprir a proposta pode-se utilizar um cronômetro manual para marcar o tempo gasto pelo Rover para percorrer a distância determinada e então, comparar essa medida com o valor obtido a partir da divisão do comprimento do trecho pela velocidade média limite. Outra opção é utilizar um fotogate para realizar a medida de tempo. Aperto o play e assista as orientações do Prof. Dr. Luciano Pedroso da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) sobre como construir um fotogate de baixo custo.
- Sempre que os alunos pedirem ajuda, evite dar a resposta pronta, conduza-os para que eles descubram-na. Isso pode ser feito com exemplo semelhante ao que estão fazendo ou com análise do resultado das suas programações.
- Os alunos conseguem cumprir a proposta utilizando apenas um dos blocos de programação do motor.
2º CICLO DE APRENDIZAGEM: INTRODUZINDO O CONCEITO (10 min)
- Inicie o ciclo pedindo aos grupos que socializem como procederam para cumprir a proposta ou sobre a dificuldade encontrada que os impossibilitou de cumprir a proposta.
- Procure utilizar durante a explanação dos conceitos exemplos retirados do trabalho dos grupos trabalhavam para cumprir a proposta.
- Realize junto com os alunos o cálculo da velocidade média do Rover para uma determinada potência. Faça com que seja uma atividade guiada para que os alunos apliquem o conceito de velocidade média como sendo a razão entre distância percorrida e tempo gasto.
- Encerre o ciclo solicitando aos grupos que não conseguiram cumprir a proposta anteriormente que o faça agora.
3º CICLO DE APRENDIZAGEM: APLICANDO O CONCEITO (20 min)
Proposta:
Programar o Rover para percorrer uma via onde há o radar de velocidade média e o radar de velocidade instantânea.
Orientações:
- Para essa proposta os alunos deverão incluir o sensor de cor no Rover, pois será ele o responsável por detectar o radar de velocidade instantânea.
- O Radar de velocidade instantânea deve ser “instalado” dentro do trecho controlado pelo radar de velocidade média.
- Use fita, isolante ou crepe, para representar o local onde o radar de velocidade instantânea está instalado, assim quando o sensor medir a mudança de cor da via ele vai enviar o comando que diminuirá a velocidade do Rover para o valor estabelecido. É importante que a cor da fita contraste com a cor da pista, caso contrário o sensor de cor não vai detectar o radar.
- Defina como velocidade limite do radar um valor inferior a metade da velocidade média máxima do trecho, pois assim se os alunos optarem por programar o Rover para percorrer todo o trecho com a velocidade que ele deve passar no radar de velocidade instantânea, ele excederá o tempo máximo permitido porque estará com velocidade menor do que a metade da velocidade máxima.
- Para esse ciclo é interessante mudar comprimento da pista e velocidade média máxima permitida no local. Na minha prática a velocidade média limite do trecho passou a ser 15 cm/s, o trecho fiscalizado pelo radar de velocidade média passou a ter 1,2 m de comprimento e a velocidade limite no radar de velocidade média foi de 5 cm/s.
- Para cumprir essa proposta os alunos precisarão utilizar o bloco de comutação na opção sensor de cor com a função comparar cor selecionada e então, incluir os blocos de movimento dentro das opções de comutação.
BOA AULA!
