PROJETO DE INSTRUMENTAÇÃO PARA O ENSINO TERMOMETRIA ATRAVÉS DO COMPUTADOR Aluno Bernardo de Mello Medina Isidoro Lopes Ori...
Objetivos do trabalho Construir um  termômetro Calibrar Realizar  experimentos Aplicar em  sala de aula 1 2 3 4
O joystick de computador
Outros personagens... Computador  com porta de jogos DB-15 Termistores NTC  da ordem de 30 k    Cabo extensor
Montagem e pinagem
Data-MAP montado
Separação dos fios
O protótipo Data-MAP 1
Vantagens do Data-MAP <ul><li>Separação espacial entre o sensor e a unidade de leitura  </li></ul><ul><li>Medição em locai...
Calibração: conceitos
Calibração Resistência elétrica Temperatura  X
Pontos experimentais da calibração
Curvas  características 10 k    30 k    100 k 
Experimentos Realizados... <ul><li>Resfriamento endotérmico da água com Cebion. </li></ul><ul><li>Martelando com força. </...
Comprimido de Cebion 30 k 
Massinha de modelar 30 k 
Massinha de modelar (duas pancadas) 30 k 
Investigando o congelador 10 k 
Abrindo a porta do congelador 10 k 
Panela de macarrão S1 : no fundo (em contato direto com o metal) S2 : dentro da própria água S3 : na alça da panela, que t...
Panela de macarrão 100 k 
Aquecimento do metal 100 k 
Aquecimento  do metal
Efeito “Picanha”
Condução vs.  Convecção 100 k 
Condução vs.  Convecção
Resfriamento do Café 100 k 
Resfriamento do Café dentro  da garrafa térmica
Temperatura ambiente  ao longo de 24 horas meio-dia 100 k    dia quente
Comparando a temperatura  dentro do quarto e na varanda 100 k    dia nublado e frio
Temperatura do ar expirado 30 k 
Evaporação com álcool 30 k 
Sensibilidade da pele 30 k    30 k    30 k 
Superresfriamento tiosulfato de sódio banho maria 100 k 
Superresfriamento
Efeito M’Pemba água quente (90ºC) água morna (50ºC) S1 S2
Efeito M’Pemba 10 k 
Aplicação do Trabalho no CAp-UFRJ <ul><li>Proposta </li></ul><ul><li>Montagem </li></ul><ul><li>Calibração </li></ul><ul><...
CAp R. Rep. do Líbano
Palestra inaugural com Prof. Carlos Aguiar
Oficinas de montagem com os alunos
Desenvolvimento da aplicação em 2005 <ul><li>Entrega do trabalho ao professor em 3 etapas </li></ul>
Resultados da aplicação em 2005 Ilustração do trabalho entregue por um dos grupos
Modificações na aplicação em  2006 <ul><li>Extensão do trabalho para  dois  bimestres, sendo </li></ul><ul><li>3º  bimestr...
Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” Gabriel, Fábio, Lucas Djahjah, Luiz Felipe e Renato  Alunos da 2ª sér...
Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” 1 saco de feijão de 1 kg
Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” 4 sacos de  feijão de 1 kg
Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” 1 2 3 4 5
Resultados de 2006 Experimento:  “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ” Fernanda Luz, Marina de Abreu e Raíza de Oliveira  ...
1-  Indivíduo parado em pé  10 minutos 2-  Indivíduo andando rápido  2 minutos 3-  Indivíduo trotando  2 minutos 4-  Indiv...
Resultados de 2006 Experimento:  “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
Resultados de 2006 Experimento:  “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
Resultados de 2006 Experimento:  “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
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  1. 1. PROJETO DE INSTRUMENTAÇÃO PARA O ENSINO TERMOMETRIA ATRAVÉS DO COMPUTADOR Aluno Bernardo de Mello Medina Isidoro Lopes Orientadores Roberto Pimentel (CAp-UFRJ) Carlos Eduardo M. Aguiar (IF-UFRJ) Licenciatura Noturna em Física Instituto de Física Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza Universidade Federal do Rio de Janeiro
  2. 2. Objetivos do trabalho Construir um termômetro Calibrar Realizar experimentos Aplicar em sala de aula 1 2 3 4
  3. 3. O joystick de computador
  4. 4. Outros personagens... Computador com porta de jogos DB-15 Termistores NTC da ordem de 30 k  Cabo extensor
  5. 5. Montagem e pinagem
  6. 6. Data-MAP montado
  7. 7. Separação dos fios
  8. 8. O protótipo Data-MAP 1
  9. 9. Vantagens do Data-MAP <ul><li>Separação espacial entre o sensor e a unidade de leitura </li></ul><ul><li>Medição em locais de difícil acesso </li></ul><ul><li>Armazenamento instantâneo dos dados no computador </li></ul><ul><li>Armazenamento de grande quantidade de dados </li></ul><ul><li>Detecção de variações de temperatura muito rápidas ou muito lentas </li></ul><ul><li>Acompanhamento da evolução temporal da temperatura </li></ul><ul><li>Realização de até 3 medições simultâneas (com 3 sensores) </li></ul>
  10. 10. Calibração: conceitos
  11. 11. Calibração Resistência elétrica Temperatura X
  12. 12. Pontos experimentais da calibração
  13. 13. Curvas características 10 k  30 k  100 k 
  14. 14. Experimentos Realizados... <ul><li>Resfriamento endotérmico da água com Cebion. </li></ul><ul><li>Martelando com força. </li></ul><ul><li>Investigando a geladeira e o congelador. </li></ul><ul><li>Panela de macarrão: análise da temperatura em três pontos. </li></ul><ul><li>Velocidade de aquecimento de um metal. Efeito Picanha. </li></ul><ul><li>Convecção versus condução de calor. </li></ul><ul><li>Resfriamento do café. </li></ul><ul><li>Temperatura ambiente ao longo de 24 horas. </li></ul><ul><li>Corpo humano. Sensibilidade da pele e evaporação. </li></ul><ul><li>Superresfriamento. </li></ul><ul><li>Efeito Mpemba. </li></ul>
  15. 15. Comprimido de Cebion 30 k 
  16. 16. Massinha de modelar 30 k 
  17. 17. Massinha de modelar (duas pancadas) 30 k 
  18. 18. Investigando o congelador 10 k 
  19. 19. Abrindo a porta do congelador 10 k 
  20. 20. Panela de macarrão S1 : no fundo (em contato direto com o metal) S2 : dentro da própria água S3 : na alça da panela, que também é de aço inox
  21. 21. Panela de macarrão 100 k 
  22. 22. Aquecimento do metal 100 k 
  23. 23. Aquecimento do metal
  24. 24. Efeito “Picanha”
  25. 25. Condução vs. Convecção 100 k 
  26. 26. Condução vs. Convecção
  27. 27. Resfriamento do Café 100 k 
  28. 28. Resfriamento do Café dentro da garrafa térmica
  29. 29. Temperatura ambiente ao longo de 24 horas meio-dia 100 k  dia quente
  30. 30. Comparando a temperatura dentro do quarto e na varanda 100 k  dia nublado e frio
  31. 31. Temperatura do ar expirado 30 k 
  32. 32. Evaporação com álcool 30 k 
  33. 33. Sensibilidade da pele 30 k  30 k  30 k 
  34. 34. Superresfriamento tiosulfato de sódio banho maria 100 k 
  35. 35. Superresfriamento
  36. 36. Efeito M’Pemba água quente (90ºC) água morna (50ºC) S1 S2
  37. 37. Efeito M’Pemba 10 k 
  38. 38. Aplicação do Trabalho no CAp-UFRJ <ul><li>Proposta </li></ul><ul><li>Montagem </li></ul><ul><li>Calibração </li></ul><ul><li>Aplicação em </li></ul><ul><li>projeto de </li></ul><ul><li>pesquisa </li></ul>Oficina de montagem do Data-MAP
  39. 39. CAp R. Rep. do Líbano
  40. 40. Palestra inaugural com Prof. Carlos Aguiar
  41. 41. Oficinas de montagem com os alunos
  42. 42. Desenvolvimento da aplicação em 2005 <ul><li>Entrega do trabalho ao professor em 3 etapas </li></ul>
  43. 43. Resultados da aplicação em 2005 Ilustração do trabalho entregue por um dos grupos
  44. 44. Modificações na aplicação em 2006 <ul><li>Extensão do trabalho para dois bimestres, sendo </li></ul><ul><li>3º bimestre: montagem, calibração e experimento padrão </li></ul><ul><li>4º bimestre: proposta e realização de experimento livre </li></ul><ul><li>Termistores fornecidos “gratuitamente” </li></ul><ul><li>Maior facilidade de acesso aos computadores </li></ul><ul><li>Licenciandos e alunos da 3ª série como monitores da atividade em auxílio aos grupos </li></ul>
  45. 45. Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” Gabriel, Fábio, Lucas Djahjah, Luiz Felipe e Renato Alunos da 2ª série do Ensino médio - Professor Beto Pimentel
  46. 46. Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” 1 saco de feijão de 1 kg
  47. 47. Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” 4 sacos de feijão de 1 kg
  48. 48. Resultados de 2006 Experimento: “Elevador de Feijão” 1 2 3 4 5
  49. 49. Resultados de 2006 Experimento: “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ” Fernanda Luz, Marina de Abreu e Raíza de Oliveira Alunos da 2ª série do Ensino médio, 2006 - Professor Beto Pimentel
  50. 50. 1- Indivíduo parado em pé 10 minutos 2- Indivíduo andando rápido 2 minutos 3- Indivíduo trotando 2 minutos 4- Indivíduo dando pulinhos na lateral 3 minutos 5- Indivíduo subindo e descendo de uma cadeira, alternando os pés 3 minutos 6- Indivíduo andando devagar 5 minutos 7- Indivíduo parado em pé 5 minutos Resultados de 2006 Experimento: “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
  51. 51. Resultados de 2006 Experimento: “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
  52. 52. Resultados de 2006 Experimento: “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
  53. 53. Resultados de 2006 Experimento: “ Temperatura e Freqüência Cardíaca ”
  54. 54. Conclusões

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