CONSTRUÇÃO DE EXPERIMENTOS DIDÁTICOS DE ELETROMAGNETISMO

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Gustavo Lancastre Cunha
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1 Nome dos autores: CONSTRUÇÃO DE EXPERIMENTOS DIDÁTICOS DE ELETROMAGNETISMO Jonas Villela de Souza 1 ; Salmo Moreira Sidel 2 ; 1 Aluno do Curso de Engenharia Elétrica; Campus de Palmas; jonas.villela@gmail.com PIBIC/CNPq 2 Orientador(a) do Curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; sidel@mail.uft.edu.br RESUMO Esse projeto de pesquisa busca identificar novas formas para o ensino da física básica, de uma forma clara e simplificada. A forma escolhida para alcançar esse objetivo, foi por meio de experimentos feitos a partir de materiais recicláveis ou de baixo custo, tendo como tema principal o eletromagnetismo. Com o avanço crescente das tecnologias e as dificuldades encontradas no ensino e na aprendizagem, a física tem sido cada vez mais mistificada, tanto por alunos quanto por professores. Nesse contexto, é necessário buscar novas formas que ajudem na interação e na apreciação da mesma, e isso é possível a partir de algumas formas bem viáveis, como por exemplo, a construção de experimentos de baixo custo. Pensando nisso, foi necessária a busca de um experimento que conseguisse de uma forma simples e com um baixo custo empregar vários conceitos e dessa forma ajudar no entendimento e na aprendizagem dessa grande área da física. Palavras-chave: Experimento de Física; Eletromagnetismo; Física.

2 INTRODUÇÃO Por décadas, devido ao avanço crescente das tecnologias e as dificuldades encontras no ensino e na aprendizagem, a física tem sido cada vez mais mistificada, tanto por alunos quanto por professores. Nesse contexto, é necessário buscar novas formas que ajudem na interação e na apreciação da mesma, e isso é possível a partir de algumas formas bem viáveis, como por exemplo, a construção de experimentos de baixo custo. Porém, o desenvolvimento de experimentos para o ensino da física e relativamente complexo, uma vez que é necessária a abordagem de vários conceitos e aplicações. O eletromagnetismo é uma das áreas da física que mais possui abrangências e também uma das que mais os alunos tem demonstrado dificuldade no entendimento de seus conceitos, devido o fato de existir poucas formas de demonstração dos mesmos. Pensando nisso, foi necessária a busca de um experimento que conseguisse de uma forma simples e com um baixo custo empregar vários conceitos e dessa forma ajudar no entendimento e na aprendizagem dessa grande área da física. No plano de trabalho foram citados alguns exemplos de experimentos didáticos que poderiam ser desenvolvidos para colaborar no ensino dos conceitos de eletromagnetismo, no entanto, somente alguns foram desenvolvidos. Destes a garrafa de Leyden e o gerador de Van der Graaff foram utilizados nas apresentações, contudo, outros experimentos associados ao eletromagnetismo foram utilizados, por exemplo: canudinho e bexiga (estática), linhas de campo magnético com limalha de ferro (sobre uma folha de papel) e imã, anel saltitante e um circuito embasado na malha de Kirchhoff. MATERIAL E MÉTODOS Garrafa de Leyden Inicialmente foi realizada uma pesquisa para contextualização do experimento e dessa forma tornou-se possível a adaptação de materiais recicláveis no desenvolvimento do mesmo. O experimento construído tem características de funcionamento semelhantes a um capacitor de alta tensão. E dessa forma possibilitando a avaliação das características eletrostáticas e de armazenamento de carga elétrica. Materiais utilizados para a construção:

3 Uma lamina de alumínio de cerca 20x20 cm; Um copo de vidro com tampa; Dois seguimentos de fio de cobre; Palha de aço; Fita adesiva. Gerador de Van de Graaff Em um primeiro momento foi necessário conduzir uma pesquisa para a construção do conhecimento das peças e partes do gerador e nessa perspectiva foi possível à adaptação e reconstrução (reforma) de um gerador já existente no Laboratório de Física da Universidade Federal do Tocantins. Para a reconstrução do gerador foi necessário à readaptação de algumas partes e substituição de outras como, por exemplo, a troca do motor e a substituição das correias. Malhas de Kirchhoff Primeiramente utilizou-se o programa NI Circuit Design Suite Education (Software livre) para elaborar o projeto do experimento. O arranjo do experimento foi montado de forma que a tensão possa ser medida sobre cada uma das lâmpadas. A Figura 1 é a representação esquemática, obtida a partir do programa, de um circuito elétrico padrão que possibilita a demonstração das propriedades das malhas de Kirchhoff. Figura 01: Esquema do circuito elétrico.

4 Materiais utilizados para a construção: Três lâmpadas de 12 volts e 10 watts; Uma lâmpada de 12 volts e 25 watts; Uma lâmpada de 05 volts e 01 watt; Uma lâmpada de 30 volts e 10 watts. Para alimentação do sistema foi utilizada um fonte com tensão máxima de 30 volts e limite de tensão de 2,5 amperes. Em determinadas tensões, abaixo de 30 volts, alguns lâmpadas sofreram o colapso (queimarão), pois, a intenção é justamente mostrar o comportamento de componentes em um circuito elétrico quando a tensão for maior do que aquela que o componente suporta. RESULTADOS E DISCUSSÃO Partindo do objetivo de potencializar o conhecimento cientifico, houve a busca de experimentos que proporcionassem uma nova forma de ensino-aprendizagem na física. Sendo assim foram realizadas apresentações para alunos de Ensino Médio, onde foram apresentados experimentos relacionados ao estudo da eletricidade e do eletromagnetismo, como também foram apresentados de outras áreas. Algumas apresentações foram realizadas no laboratório de física da UFT e outras nas escolas. A visita às escolas ocorreu principalmente devido a dificuldade destas em conseguir deslocar seus alunos até o campus da UFT em Palmas. CONCLUSÃO Os resultados obtidos com as apresentações dos conceitos físicos associados a experimentos construídos com baixo custo ou reaproveitados foram excelentes, pois, tirou os alunos e professores de uma rotina de conteúdos engessados. Durante as apresentações ficou evidente o interesse dos alunos em entender/compreender os fenômenos físicos envolvidos nos experimentos, pois, em todo momento realizavam perguntas querendo obter o significado e o que representavam aqueles experimentos. Na maioria das vezes, durante as apresentações, as perguntas não eram de pronto respondido. Na verdade os apresentadores instigavam os alunos a obterem as conclusões a partir do que já conheciam ou dos conceitos até ali expostos, e assim possibilitando que cada aluno possa construir o conhecimento a respeito do assunto. Desta

5 forma, quebrando o sistema tradicional de ensino padronizado na maioria das escolas, o qual privilegia os mecanismos de ensino do conteúdo. LITERATURA CITADA [1] CARVALHO, A. M. P. et al. Ciências no ensino fundamental. 1. ed. São Paulo: Scipione, p..[2] VALADARES, E.C. Física mais que divertida. 2. ed. Belo horizonte: Ed. UFMG, p. [3] HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 7 ed. vol. 1, Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos AGRADECIMENTOS "O presente trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq Brasil"

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