SMARTPHONE COMO UMA ALTERNATIVA PARA O ENSINO DE FÍSICA EXPERIMENTAL: O USO DO ACELERÔMETRO

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Keywords: Physics education; Experimental physics; Accelerometer.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Modelos de Smartphones existentes no mercado brasileiro 16

Figura 2 – Sensores presentes nos Smartphones 17

Figura 3 – Orientação dos eixos do acelerômetro 18

Figura 4 – Circuito eletrônico do acelerômetro 19

Figura 5 – Acelerômetro em um Iphone 3GS 20

Figura 6 – Exemplo de Acelerômetro Conceitual 21

Figura 7 – Acelerômetro 21

Figura 8 – Acelerômetro disposto em três eixos 22

Figura 9 – Modelo de Acelerômetro capacitivo 22

Figura 10 – Tela do aplicativo Accelerometer 24

Figura 11 – Tela do aplicativo Accelerometer Meter 25

Figura 12 – Tela do aplicativo Mobizen 25

Figura 13 – Circuito elétrico do aparato para simular movimento circular 27

Figura 14 – Aparato para simular o movimento circular 27

Figura 15 – Gráfico do Movimento circular 28

Figura 16 – Base do pêndulo com o Smartphone 30

Figura 17 – Gráfico do pêndulo 30

Tabela 1 – Valores de T’ (período experimental) 31

Figura 18 – Esquema para experimento do plano inclinado 32

Figura 19 – Forças atuantes no plano inclinado 32

Figura 20 – Medição do ângulo do plano inclinado 33

Figura 21 – Gráfico do plano inclinado 34

Figura 22 – Gráfico do plano inclinado, plotado em excel 35

Figura 23 – Dados do gráfico do plano inclinado, referente ao movimento 35

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

PCNs – Parâmetros Curriculares Nacionais

PCN+ – Parâmetros Curriculares Nacionais - Orientações Complementares

CNDE – Campanha Nacional pelos Direitos da Educação

ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio

PDA – “Personal Digital Assistant”

IBM – “International Bussiness Machine”

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LISTA DE SÍMBOLOS

T – Período calculado conforme equação 3

T’ – Período experimental

s – Segundo

% - Porcentagem

– Aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s2[pic 2]

- Aceleração medida pelo acelerômetro[pic 3]

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 12

2 O ENSINO EXPERIMENTAL 13

2 O SMARTPHONE 15

3.1 Uma breve história sobre o Smartphone 15

3.2 Sensores presente no Smartphone 16

3.3 Como funciona o acelerômetro 18

3.4 Aplicativos utilizados 23

4 APLICAÇÃO DOS EXPERIMENTOS UTILIZANDO O ACELERÔMETRO 26

4.1 Experimento 1: Movimento Circular 26

4.2 Experimento 2: Pêndulo 29

4.3 Experimento 3: Plano inclinado 31

4.4 Considerações finais 36

5 CONCLUSÃO 38

6 REFERÊNCIAS 39

ANEXO 1 40

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1 INTRODUÇÃO

O grande desafio dos professores de física é fazer com que os objetivos dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs e PCN+) sejam postos em prática, para contribuir com o aumento do aprendizado dos alunos.

O problema é que os recursos das escolas públicas são limitados, fazendo com que o professor esteja limitado à sala de aula, onde provavelmente será ministrada uma aula nos moldes tradicionais. A passividade dos alunos é imediata, gerando tédio devido a aulas pautadas em conceitos, teorias e cálculos.

O ensino de física experimental pode ajudar nesse sentido, mas de acordo com a Campanha Educacional pelo Direito à Educação, somente 0,6% das escolas públicas brasileiras, tem infraestrutura próxima da ideal para o ensino. (CNDE, 2014).

Como podemos resolver o problema do ensino experimental de física?

Existem algumas soluções de baixo custo, mas limitadas devido à escassez de materiais, em alguns locais.

Há um poderoso recurso que temos nas mãos dos alunos, que muitas vezes atrapalha a aula, devido à distração por estar consigo. Os professores disputam a atenção dos alunos com os Smartphones, que sempre está a mão para verificar as redes sociais. Nesse cenário como podemos utilizar esse smartphone para o ensino experimental de física? É hora de usá-los a favor do conhecimento.

2 O ENSINO EXPERIMENTAL

De acordo com as diretrizes curriculares nacionais (Parâmetros Curriculares Nacionais – PCNs e PCN+), as ciências da natureza, matemáticas e suas tecnologias, devem ser ministradas, organizando o aprendizado nas disciplinas e buscando sempre