A apropriação do conceito de Cinemática através de um carrinho automatizado

Resumo

Quando chegam ao ensino médio muito alunos se deparam com dificuldades na compreensão dos conteúdos da matéria de física. Com base nessa informação e visando utilizar a robótica para melhorar a formação escolar do indivíduo, foi pensada na construção de um carrinho que auxiliasse no entendimento dos conceitos de velocidade e aceleração, na área de física. Para por em prática essa ideia foi necessário utilizar a técnica de pesquisa bibliográfica, de modo a entender o funcionamento da plataforma Arduino e de vários componentes eletrônicos a ela relacionados, além de aprofundar o conhecimento nos conceitos de física que foram trabalhados com o projeto ? velocidade e aceleração. Atualmente, o carrinho é composto, principalmente, por: (i) uma placa Arduino Uno que permite a alimentação, controle e programação dos componentes presentes no projeto; (ii) três sensores seguidores de linha que permitem identificar uma linha preta/branca que envia dados para o motor que controla as rodas girar ou parar; (iii) dois motores DC (corrente contínua) que permitem que o carrinho se desloque em direções variadas; (iv) um módulo de motor L298N que permite o controle dos motores; (v) um módulo bluetooth que permite qualquer dispositivo com bluetooth se conectar à placa e enviar comandos para ela. Após a pesquisa bibliográfica foi realizada a pesquisa exploratória que permitiu desenvolver vários testes com os componentes previamente mencionados. Os primeiros testes foram usando os componentes de forma isolada, ou seja, cada componente foi testado de forma independente. Após, foi observado como eles funcionavam em conjunto, onde foram acoplados à plataforma os motores, depois os sensores e a comunicação com os motores. A partir de estudos e testes realizados foi possível programar o carrinho de modo que ele completasse sozinho, ou seja, sem a intervenção humana, um percurso feito com linha preta ou branca. Ao utilizar o módulo de motor L298N foi possível programar o carrinho para ser controlado por qualquer dispositivo com bluetooth. Atualmente, o carrinho, pode ser controlado por um dispositivo com bluetooth, pode alternar entre modo seguidor de linha e controle remoto, para alterar sua velocidade. Por fim, está sendo realizado um estudo para verificar como calcular sua velocidade média e sua aceleração escalar média ao completar um determinado percurso. Com alguns componentes e modificações a serem adicionadas ao carrinho, espera-se que ele possa ser uma ferramenta útil no estudo, aprendizado e ensino de física, tornando mais fácil a compreensão das leis da física com o seu uso.