Problematização
Você deve ter observado que durante a corrida os carros competidores passam por diversos obstáculos, seja uma curva fechada ou adversários tentando ultrapassar, ou ainda, paradas para troca de pneus e abastecer o tanque de combustível. E, que alguns utilizam estratégias para tentar ganhar tempo em cada volta percorrida, visando terminar quanto antes a corrida.
Diante desta lembrança, você consegue visualizar que estratégias podem ser aplicadas em seu carrinho de propulsão para ele ter um bom desempenho na pista de corrida? Que fatores serão necessários estar presentes durante a competição?
Conteúdo
Quando estamos assistindo a uma corrida automobilística na televisão, nos deparamos com as paradas nos boxes para o famoso “pit stop”, sendo, muitas vezes, determinantes para a vitória da equipe.
Entretanto, antes da corrida oficial, as equipes fazem testes com seus carros na pista onde acontecerá a corrida. É neste momento que entram em ação as equipes de engenheiros e mecânicos para o acerto do carro, visando deixar o carro mais rápido na pista.
Nesta atividade, os alunos serão os engenheiros e mecânicos de seus protótipos movido a jato de ar para tornar o seu veículo mais rápido que o de seus colegas. Pois, na próxima aula, participarão de uma corrida de arrancada.
Atividade “mão na massa”!
Iremos utilizar um balão de borracha como energia para impulsionar o protótipo. Talvez haja a necessidade de utilizar outros materiais para melhorar o desempenho do veículo, como, por exemplo, em vez de palito de sorvete para a montagem dos chassis, pode-se utilizar papelão, garrafa pet, rodas de papelão, recipientes plásticos, entre outros.
Protótipo Carrinho
Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.
Vocês irão trabalhar em equipes, cada uma terá de três a quatro integrantes.
O desafio é melhorar o desempenho do veículo movido a ar com os materiais de sucata que estarão organizados em caixas deixadas sobre uma bancada de trabalho.
Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / 2018.
Oficina de Robótica - Cetepar
Regulamento da competição
1º - Cada equipe deve ser composta por, no máximo, 4 alunos.
2º - O protótipo poderá ser melhorado utilizando os materiais contidos na caixa de materiais organizada pelo professor.
3º - Serão utilizados 3 balões de borracha (bexiga) para os testes do protótipo e 3 balões de borracha na competição oficial.
4º - O modelo de balão de borracha deve ser igual para todas as equipes. Estas devem verificar se os balões não têm nenhum defeito de fabricação, tais como furos e a qualidade da borracha.
5º - Pista de corrida para competição:
Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.
Modelo de pista para competição dos carrinhos
6º - Os alunos deverão escolher um nome para as suas equipes. O professor deve realizar o sorteio das duplas para a competição e montar o chaveamento das equipes. Caso tenha números ímpares a equipe que não formou dupla passa para a próxima fase da competição. A tabela pode ser confeccionada em cartolina ou outro material que possa escrever o chaveamento entre as equipes, conforme a figura.
Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.
Modelo de chaveamento para competição
7º - Com a pista montada na escola, já é possível iniciar os testes dos veículos. Os alunos, após cada teste, poderão voltar à bancada de construção para realizar possíveis modificações em seus protótipos e retornar à pista de testes. Tempo máximo de 30 minutos. Finalizados os testes, os carrinhos estão aptos para o dia da competição.
Na divisão dos alunos em equipes, é interessante que exista diversidade e que todos possam participar das etapas envolvidas nesta atividade.
É possível relacionar esta atividade com componentes do currículo (ciências, matemática, geografia, artes, entre outros).
Os alunos devem apresentar aos seus colegas os resultados obtidos na melhoria do protótipo.
Após a realização dessa atividade, você poderá propor aos participantes algumas reflexões:
a. Há algum carro movido a ar desenvolvido por algum cientista?
b. O que eu aprendi? Espera-se que os alunos relacionem os seguintes fatores: aerodinâmica, atrito das rodas, alinhamento dos eixos dianteiro e traseiro, peso do protótipo, força de propulsão, entre outros;
c. Quais aspectos dos materiais contribuíram para o aprendizado? Espera-se que os alunos citem as seguintes características: quanto mais leve o protótipo, menor atrito do palito com o canudinho e a roda e, maior quantidade de ar no balão, o veículo se desloca mais rápido;
d. Há outros aspectos da atividade que contribuíram para o aprendizado? Espera-se que os alunos relatem: trabalho em equipe e tentativas e erros para melhorar o desempenho do protótipo;
e. O que poderia ser aprimorado / modificado / adicionado? Espera-se que os alunos relacionem a continuidade de melhoria dos protótipos e a realização de novas competições.
BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf
Acesso em: 18 abr. 2022.
Diretoria de Tecnologias de Informação (DTI). Coordenação de Tecnologias Educacionais. (CTE). Aula 13, Testagem de Protótipos I. Robótica Primeiros passos. Disponível em: https://aluno.escoladigital.pr.gov.br/robotica/aulas/primeiros_passos. Acesso em: 03 out. 2022.
KARASINSKI, Lucas. TECMUNDO. Reportagem. 5 carros que funcionam à base de ar comprimido. Disponível em: https://www.tecmundo.com.br/carro/17464-5-carros-que-funcionam-a-base-de-ar-comprimido.htm. Acesso em: 08 abr. 2022.
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UFJF. Universidade Federal de Juiz de Fora. Carrinho Movido a Ar. Departamento de Física. Física e Cidadania. Disponível em: https://www.ufjf.br/fisicaecidadania/aprendendo-e-ensinando/brincando-com-a-fisica/carrinho-movido-a-ar/. Acesso em: 07 abr. 2022.