Orientador: Vicente Luiz Scalon / Banca: Geraldo Luiz Palma / Banca: Paulo Cesar Moralli / Resumo: Sistemas para monitoramento de parâmetros são amplamente utilizados no setor industrial para controle de processos e também na área de pesquisa e desenvolvimento. Estes sistemas permitem uma análise detalhada do comportamento de equipamentos e dispositivos e fornecem informações que auxiliam na melhora do seu desempenho. No estudo da utilização de energias renováveis o uso de sensores é aplicado para mapear o ambiente onde o equipamento está inserido e analisar o seu comportamento e desempenho. No caso de coletores solares, é realizado o monitoramento da temperatura do ambiente, da água no coletor em locais diferentes, da velocidade do vento e da radiação solar, permitindo o seu controle e melhorando o seu desempenho. A instrumentação adequada pode trazer melhorias aos coletores solares, porém dependem de estudos detalhados do seu comportamento através da aquisição de dados do equipamento e do ambiente onde ele está inserido. Para viabilizar esta otimização são necessários equipamentos de coleta de dados específicos que, normalmente, tem alto custo de aquisição. Este é um dos principais empecilhos para uma maior evolução destes equipamentos, principalmente os destinados ao uso residencial. Sendo assim, este trabalho objetiva desenvolver um módulo de coleta de dados de baixo custo para auxíliar no estudo de equipamentos em diversas áreas, incluindo a área de fontes de energia renovável. Um dispositivo deste tipo possibilita a coleta de diversos dados físicos como, por exemplo,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Parameter monitoring systems are widely used in the industrial sector for process control and also in the area of research and development. These systems afford device's behavior analysis with detailed and provide information that helps improve its performance. In the study of renewable energies use, the sensors is applied to map the environment where the equipment is inserted and to analyze its behavior and performance. In the case of solar collectors, the monitoring occurs in the environment temperature, collector water temperature in different places, wind speed and the solar radiation, allowing its control and improving its performance. Proper instrumentation can bring improvements to solar collectors, but depend on detail studies of its behavior based on the acquisition of data from the equipment and the environment where it is inserted. To make this optimization feasible, specific data collection equipment is required, which normally has a high acquisition cost. This is one of the main impediments to keep the evolution of this equipment, especially those destined for residential use. Therefore, this work aims to develop a low cost data collection module to aid in the initial study of equipments used in several sector, include the renewable energy sources sector. This kind of device turn possible the collection of various physical data, such as temperature, wind speed and water flow. With this device there is the possibility of storing this data on an SD card, making it ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Angel Fidel Vilche Pena / Banca: Agda Eunice de Souza Albas / Banca: Vagner Camarini Alves / Resumo: O presente trabalho busca discutir e apresentar evidências sobre as possibilidades do uso da tecnologia no ensino de Física. Para tal foi proposto e desenvolvido um produto educacional na forma de uma sequência didática em uma sala regular da 2ª série do Ensino Médio no ensino público, no município de Presidente Prudente. O produto educacional utilizou a tecnologia da plataforma de prototipagem Arduino para o desenvolvimento e utilização de uma mini estação meteorológica automática com Arduino para ensinar e aprender os conteúdos prescritos e as habilidades pretendidas no Currículo da Secretaria de Educação do Estado de São Paulo. Neste contexto, foi planejado e executado, de forma colaborativa entre alunos e o professor, um projeto de inovação tecnológica para aquisição e monitoramento de dados meteorológicos de modo remoto e automático, que culminou em uma ação integrada de conscientização à comunidade local sobre os fatores de risco ao bem-estar físico e ambiental. Através da aplicação desta sequência didática foi perceptível a melhora significativa na aprendizagem dos conteúdos de Física pelos alunos, bem como o desenvolvimento de habilidades requeridas pelo Currículo. Para o término desta proposta, os alunos fizeram a divulgação e a distribuição dos panfletos aos pais dos estudantes e para comunidade local, o qual originou ampla motivação e aceitação da comunidade escolar e do público alvo da campanha. / Abstract: The present work search to discuss and introduce evidence about the possibilities of using technology in Physics teaching. For this, it was proposed and developed an educational product in the form of a didactic sequence in a regular classroom of High School, in Public School, in the city of Presidente Prudente. The educational product used the technology of the Arduino Prototyping platform for the development and use of a small automatic weather station with Arduino to teach and learn the prescribed contents and skills sought in the Curriculum of the Education Department in the State of São Paulo. In this context, was executed and planned collaboratively between students and the teacher, a innovation tecnnological Project for the acquisition and monitoring of metereological data in a remote and automatic way,wich resulted in an integrated awareness raising action of the physical and environmental well-being to the local community. Through the application of this didactic sequence, a significant improvement was observed in the students' learning of Physic contente was perceived, as well as the development of skills required by the Curriculum, for the end of this proposal, the students publicized and distributed the pamphlets to the students' parents and for the local community, which gave rise to ample motivation and acceptance of the school community and the target public of the campaign. / Mestre

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Araranguá, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:17:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344140.pdf: 3730723 bytes, checksum: eb8b7aa9296cff4132aea326a48e1f8a (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho apresenta-se uma Sequência Didática composta por uma série de atividades para abordagem da Física Térmica. O material instrucional está fundamentado na teoria interacionista de Vygotsky e nos Três Momentos Pedagógicos de Delizoicov e Angotti. Na busca de contextualizar os conteúdos utilizou-se o sistema de aquecimento de água por energia solar. Assunto este inserido no tema central escolhido. O que possibilitou a definição de quais os conceitos de Física envolvidos e que deveriam ser tratados nas aulas. Para potencializar esse fato foi idealizado e construído um Coletor Solar Didático com sensores de imersão ligados a uma placa Arduino. Este aparato experimental tem a função de realizar a conexão do tema gerador com os conceitos científicos. A proposta foi implementada em uma escola da rede federal de ensino, no primeiro semestre de 2016. Em relação as conclusões sobre a análise da aplicação, pode-se destacar os bons resultados em função das discussões nas atividades em grupo e também o interesse dos estudantes diante de experimentos que usam tecnologias, como por exemplo o Arduino.<br> / Abstract : This study presents a didactic sequence with a series of activities to approach the Thermal Physics. The supporting material is based on the interactionist theory of Vygotsky and in the three pedagogic moments of Delizoicov and Angotti. Aiming to contextualize Thermal Physic topics, a solar water heater system was used. This way, it was possible to define which topics of Physics would included and which ones should be addressed in the classroom. To emphasize the main topic, a didactic solar heater system was designed and built with sensors and the Arduino Board. The function of this prototype was to link the heating system to the scientific concepts. The project was implemented at a Federal School, on the first semester of 2016. Regarding the conclusions of the project application, it can be highlighted that there were positive results based on the discussion and the group?s activities. It is important to point out the students? interest on the prototype that uses new technologies, as the Arduino Board.

Orientador: Silvio Henrique Fiscarelli / Banca: José Luis Bizelli / Banca: Galeno José de Sena / Resumo: Este trabalho investiga a utilização das metodologias ativas como instrumento para o ensino de Física a partir do uso de um "Kit Robótico" desenvolvido com uma plataforma de hardware livre chamada Arduíno. O planejamento do trabalho teve início em 2015, momento em que foi realizada uma revisão da literatura sobre a temática e sobre as metodologias que poderiam a ser adotadas no seu desenvolvimento. Como resultado da revisão teórico-metodológica optamos por implementar o projeto por meio de um conjunto de atividades baseadas na metodologia de Aprendizagem Baseada em Problemas focalizando a temática "Movimento", dentro do currículo de Física do 1° ano do Ensino Médio de uma escola Técnica do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza. O estudo de campo foi desenvolvido a partir de encontros periódicos com um grupo de alunos que manifestaram interesse pela proposta. Para direcionar as atividades e garantir que os alunos desenvolvessem as competências e habilidades desejadas foi utilizado os denominados os Roteiros de Atividades, que criava situações problemas para contextualizar a aprendizagem. Após a realização da pesquisa, verificamos alguns indícios de que o recursos e metodologias adotados podem auxiliar o professor e contribuir para o processo de ensino e aprendizagem, entretanto, não é a inserção da tecnologia, por si, o elemento fundamental que altera as condições de aprendizagem e sim de saber aproveitar as características que esses recursos possuem para fazer ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work investigates the use of active methodologies as an instrument for teaching physics from the use of a "Robotic Kit" developed with a free hardware platform called Arduino. Work planning began in 2015, at which time a review of the literature on the subject and on the methodologies that could be adopted in its development was carried out. As a result of the theoretical-methodological revision we decided to implement the project through a set of activities based on the methodology of Problem-Based Learning focusing on the theme "Movement" within the Physics curriculum of the 1st year of High School of a Technical School Of the State Center of Technological Education Paula Souza. The field study was developed from periodic meetings with a group of students who expressed an interest in the proposal. In order to direct the activities and ensure that the students developed the desired skills and abilities, we used the so-called Activity Schedules, which created situations to contextualize the learning situations. After conducting the research, we verified some evidence that the resources and methodologies adopted can help the teacher and contribute to the teaching and learning process, however, it is not the insertion of technology, by itself, the fundamental element that changes the conditions of Learning but rather to know how to take advantage of the characteristics that these resources have in order to make the student believe in the legitimacy of the school contents a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador(a): Rosangela da Silva Leote / Banca: José Spaniol / Banca: Almir Almas / Resumo: Nesta dissertação, eu discuto algumas das relações entre arte, ciência e tecnologia a partir da conexão entre o papel e a eletrônica. O foco da dissertação é como o papel, tecnologia ancestral, pode ganhar outras aplicações, especialmente na arte, ao se conectar a sistemas de código aberto para robótica. O conhecimento teórico e experimental sobre o tema converte-se na produção de uma série de objetos cinéticos apresentados em uma exposição junto com o texto final desta dissertação, que contém também um tutorial abrindo o código das obras realizadas, permitindo a sua replicação por outras pessoas / Abstract: In this text, I discuss relations between art, science and technology starting from the connection between paper and electronics. The focus is how paper, ancestral technology, can gain other applications, especially in art, when connecting to open source systems for robotics. Theoretical and experimental knowledge on the subject compose a series of kinetic objects presented in an exposition along with the final text of this dissertation, which also contains a tutorial opening the code of the works carried out, allowing their replication by other people / Mestre

Orientador: Eduardo Martins Morgado / Banca: Maria Crsitina Gobbi / Banca: Adriana Bertoldi Carreto de Castro / Resumo: Em um mundo onde as pessoas estão cada vez mais conectadas, chega o momento em que os objetos também passam a fazer parte da rede de compartilhamentos. Com a possibilidade de conexão de equipamentos por meio de hardware com capacidade de telecomunicação e de processamento para executar moderno software embarcado, é cada vez mais acessível tecnológica e economicamente o desenvolvimento de novos produtos conectados. Esta pesquisa discute parte da evolução da Internet das Coisas (IoT) e de algumas de suas aplicações, propondo a criação de um dispositivo conectado a esta rede. Sendo o objeto deste trabalho a IoT, dentro da grande gama de dispositivos que poderiam ser criados, foi colocado foco em desenvolver uma aplicação para coleta e leitura de dados climáticos. Como metodologia, a partir da pesquisa bibliográfica, será desenvolvido um relatório de pesquisa com construção de um protótipo. Atualmente o mercado dispõe de produtos de alto custo para leitura de dados climáticos, quase sempre importados ou desenvolvidos por empresas multinacionais, havendo pouca tecnologia nacional disponível para consumidores finais. Reserva-se esta a grandes centros de pesquisa de referência nacional. Foi desenvolvido um dispositivo para adequar-se aos fins propostos no trabalho, para responder à questão seria possível desenvolver um dispositivo para coleta e leitura de dados climáticos. O objeto deste trabalho é a Internet das Coisas. O objetivo geral foi verificar as características para desenvo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In a world where people are increasingly connected, comes the time when objects also become part of the share's network. With the possibility of connecting hardware by means of hardware with the capability of communication and processing for the execution of modern embedded software, the development of new connected products is increasingly accessible and economically. This research discusses part of the evolution of the Internet of Things (IoT) and some of its applications, proposing a creation of a device connected to this network. Being the object of this work an IoT, within the wide range of devices that are being inserted, were putted in focus an application for the data collection and reading of climatic data. As a methodology, from the bibliographic research, a research report will be developed with the construction of a prototype. Now a days, the market for high-priced climate data products, almost always imported or by multinational companies, has national technology available to end consumers. Reserves to major research centers of national reference. A device was developed to fit the purposes proposed in the work, to answer the question it would be possible to develop a device for collecting and reading climatic data. The object of this work is the Internet of Things. The general objective was to verify the characteristics for the development of an IoT device to perform the reading of climatic data. The specific objectives were: to define ways to collect climate dat... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Pedro Albino / Banca: Maria Cristina Gobbi / Banca: Kelton Augusto Pontara da Costa / Resumo: Diariamente, somos expostos a radiação ultravioleta e sem que percebamos, podemos estar aptos a enfrentar problemas posteriores por causa das ações maléficas da ultravioleta sobre nossa pele, podendo desenvolver um câncer no futuro. Ações de prevenção são necessárias inclusive alertas visuais ou fontes de consultas. A Internet das Coisas é uma tecnologia em crescimento que permite que sensores sejam utilizados e que seus dados sejam coletados e armazenados. A integração com a Internet permite que as informações sejam disponibilizadas para consulta pública. Este relatório técnico apresentou o processo de elaboração de um dispositivo na plataforma Arduino e sua aplicação, a fim de apresentar os dados para análise de Raios Ultravioleta coletados online, disponibilizando-os para a comunidade, de forma a colaborar na divulgação de informações dos Índices de Radiação Ultravioleta para que as pessoas pudessem se prevenir contra os efeitos negativos advindo da exposição à tal radiação / Abstract: Every day, we are exposed to ultraviolet radiation and without realizing it, we may be able to face later problems because of the harmful actions of ultraviolet on our skin and may develop a cancer in the future. Prevention actions are required including visual alerts or sources of queries. The Internet of Things is a growing technology that allows sensors to be used and their data to be collected and stored. Integration with the Internet allows information to be made available for public consultation. This technical report presented the process of elaboration of a device in the Arduino platform and its application, in order to present the data for analysis of Ultraviolet Rays collected online, making them available to the community, in order to collaborate in the dissemination of information of the Indices of Ultraviolet radiation so that people could be warned against the negative effects of exposure to such radiation / Mestre

Orientador: Sueli Liberatti Javaroni / Banca: Idania Blanca Peña Grass / Banca: Marcus Vinicius Maltempi / Resumo: A pesquisa de Mestrado que apresento nesta dissertação foi conduzida pela pergunta: Quais as possíveis contribuições que o desenvolvimento do Pensamento Computacional pode propiciar ao processo de formação de conceitos matemáticos de estudantes do nono ano do Ensino Fundamental? Entendemos o Pensamento Computacional como um conjunto de processos de pensamentos que desenvolvemos para resolver um determinado problema de forma que busquemos reconhecer padrões, realizar decomposição do problema em partes menores, realizar um raciocínio algorítmico e abstrato, que podem nos ajudar a pensar em novas ideias à medida que conexões vão surgindo nesse desenvolvimento, ou seja, procedimentos organizados algoritmicamente que nos auxilie a pensar sobre o pensar. Para buscar respostas à essa pergunta, realizei observação participante na disciplina Práticas de Matemática, ministrada à quatro turmas de estudantes do nono ano do Ensino Fundamental da Escola Estadual Professora Carolina Augusta Seraphim, pertencente ao Programa de Ensino Integral, durante o período de abril a novembro de 2017. Nessas turmas, aplicamos quatro planos de aula acerca do significado do resto da divisão euclidiana e congruência entre números inteiros (módulo n), utilizando os kits de robótica Arduino Uno e programação com o software Scratch for Arduino. Tais atividades tiveram por princípio estimular nos estudantes o desenvolvimento do Pensamento Computacional para estudarem e aprenderem os conteúdos matemáticos envo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Master's research that I present in this dissertation was conducted by the question: What the possible contributions that the development of Computational Thinking can propitiate to the process of forming mathematical concepts of students of the ninth grade of Elementary School? We understand Computational Thinking as a set of thought processes that we develop to solve a problem, so that we try to recognize patterns, to decompose the problem into smaller parts, to perform algorithmic and abstract reasoning, which can help us think of new ideas in order to connections are developed in this development, that is, procedures organized by algorithms to help us think about to think. To find answers to this question, I made a participant observation in the Mathematics Practices course, given to the four groups of students of the ninth grade of Elementary School of the State School Professor Carolina Augusta Seraphim, belonging to the Integral Teaching Program, during the period of April to November 2017. In these classes, we applied four lesson plans about the meaning of the rest of the Euclidean division and congruence between integers (module n) using Arduino Uno robotics kits and programming with Scratch for Arduino software. These activities had in principle to stimulate in students the development of Computational Thinking to study and to learn the mathematical contents involved in those activities. As methodological procedures for the production of the data in the research... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Silvia Regina Lucas de Souza / Banca: Leda Gobbo de Freita Bueno / Banca: Osvaldo Cesar Pinheiro de Almeida / Resumo: Nos países de clima tropical, como o Brasil, um dos maiores desafios para produção animal e trabalho humano são os fatores ambientais, como altas temperaturas e umidades dentro de ambientes, assim como as tipologias das instalações, muitas vezes limitantes para o desempenho produtivo. O conforto térmico e a ambiência são áreas de estudo que tem por objetivo conceder o bem-estar para indivíduos, sejam eles animais ou seres humanos. Nos dias atuais grande parte das análises de conforto térmico no meio agrícola, ressaltando às em ambientes de produção animal, utilizam índices que possibilitam a avaliação do nível de estresse térmico de um determinado local por meio de variáveis climatológicas, como o Índice de Temperatura e Umidade - ITU, Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade - ITGU e Índice de Temperatura Equivalente - ITEq. Semelhantemente, em locais de trabalho humano há um limite de tolerância para exposição ao calor que deve ser monitorado mediante o chamado Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo - IBUTG. Para a resolução desses índices, não há atualmente um sistema computacional específico, de hardware e software, que forneça, em tempo real, a condição térmica de um ambiente. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema computacional capaz de avaliar, em tempo real, o conforto térmico de instalações de produção animal e de ambientes de trabalho humano. O sistema foi desenvolvido baseado na criação de um dispositivo portátil ... / Abstract: In tropical weather countries, such as Brazil, one of the greatest challenges for animal production and human work environments are environmental factors, among them high temperature and humidity inside of the environments, as well as the type of facilities which are limiting for productive performance. The thermal comfort and the ambience are study areas that aims the well-being of individuals, whether they are animals or humans. It is possible to define thermal comfort as the pleasant thermal sensation of the body, in which are not necessary physiological efforts to keep the body in thermal balance. Nowadays, several analysis of thermal comfort in the agriculture environment, mainly at env(...) / Mestre

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Coorientador: Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves / Banca: Manoel Cleber Sampaio Alves / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: José Orlando Gomes / Banca: Carlos de Oliveira Affonso / Resumo: No serramento contínuo da madeira por serra de fita, o projeto da ferramenta de corte, o desgaste e as avarias do uso destas ferramentas no processo de produção fazem com que o comportamento da lâmina ao longo de um ciclo de uso seja mais ou menos instável, podendo perder estabilidade e impactando em produtos mal serrados. Conhecer essa tendência ao longo de toda a vida útil da serra ou mesmo a sua aplicação em dado período em condições reais de corte permite avaliar o projeto da serra e sua durabilidade. Para isso, o projeto de um dispositivo robusto, resistente a vibração e a ambientes severos e sujos, além de boa capacidade de armazenamento de informações é de grande valia. O objetivo do presente trabalho foi propor um dispositivo de registro de dados para monitorar a instabilidade/vibração da ferramenta de corte no processo de serramento da madeira por serra de fita. Com vistas a essas premissas foram estudados os elementos para o projeto da ferramenta de corte e as referências sobre os fundamentos da usinagem da madeira, o projeto da ferramenta de corte, sua geometria e causas para as decorrências como a vibração, estabilidade e desgaste. Foi construído um protótipo em escala laboratorial, onde foi validado o pré-projeto e o sistema de aquisição de dados. Optou-se pelo uso do microcontrolador Arduino que disponibiliza software livre para sua programação permitindo que o sistema possa ser reproduzido a baixo custo. Em um segundo estágio este mecanismo de controle foi exp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In continuous sawing wood by a large Bandsaw the cutting tool design, use and tools faults in the production process causes blade behavior over a duty cycle. The process looses stability and impacts in badly sawn products. Knowing this trend throughout the life of the blade or its application in a given period on real conditions of cut allows evaluating the project and the durability of the saw. For this, the design of a robust device, resistant to vibration, harsh and dirty environments and good information storage capacity is a big deal. The aim of this study was to propose a data recording device to monitor the instability / vibration of the cutting tool in Bandsawing process of the wood. With a view to these assumptions were studied elements for cutting tool design and references about the fundaments of wood machining, cutting tool design, geometry and the causes that origin vibration, instability and tools wear. A prototype in laboratory scale which has validated the pre-design and data acquisition system was built. We chose to use the Arduino microcontroller that provides free software to its programming allowing the system to be reproduced at low cost too. In a second stage this control mechanism has been expanded to a timber industrial environment where it might be used as support for the evaluation of the cutting process. The device proved to be robust and operational in real production conditions in a large sawmill. This paper reports the used sensor, microcontrolle... (Complete abstract click electronic access below) / Résumé: Dans le sciage continu de bois effectué avec une scie à ruban, la conception de l'outil de coupe, l'usure et les dommages dus à l'utilisation de cet outil dans le processus de production modifient le comportement de la lame sur un cycle d'utilisation, la rendant plus ou moins instable jusqu'à perdre sa stabilité, ce qui va générer des produits sciés de mauvaise qualité. Considérer cette tendance tout au long de la vie de la scie ou de son application dans une période donnée dans des conditions réelles de coupe permet d'évaluer et projeter la scie ainsi que sa durabilité. Pour cela, la conception d'un dispositif robuste, résistant aux vibrations, aux environnements agressifs, à la saleté, tout en ayant une bonne capacité de stockage de l'information est primordiale. Le but de cette étude est de proposer un dispositif d'enregistrement de données pour surveiller l'instabilité et vibration de l'outil de coupe dans le processus de sciage du bois par scie à ruban en continu. A partir de ce scénario, les éléments du projet d'outil de coupe ont été étudiés avec pour bases l'usinage du bois, le projet de l'outil de coupe, sa géométrie et ses conséquences comme la vibration, la stabilité et l'usure. Un prototype à l'échelle de laboratoire a validé le système du préprojet et la construction de l'acquisition de données. Nous avons choisi d'utiliser le microcontrôleur Arduino qui fournit des logiciels libres de programmation permettant au système d'être fabriqué à faible coût. Dans une ... (Résumé complet accès életronique ci-dessous) / Doutor