Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós- Graduação em Física, Araranguá, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:10:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344142.pdf: 7152182 bytes, checksum: 2e87c6a33cc9859758d788e26d53763d (MD5) Previous issue date: 2016 / A Física Moderna, consolidada na primeira metade do século vinte, ainda apresenta-se como um desafio à compreensão da grande maioria dos indivíduos. Mesmo após mais de um século da produção dos artigos seminais de Einstein, a introdução da Física Moderna no Ensino Médio continua incipiente. Paralelamente à esta realidade, vemos o desenvolvimento tecnológico originado a partir deste conhecimento invadindo a vida das pessoas e inserindo-se nas mais variadas atividades humanas. Inúmeras iniciativas tem sido desenvolvidas no intuito de introduzir conceitos de Física Moderna no ensino de Física. Algumas dessas tentativas tem feito uso de simulações computacionais, outras utilizam-se de pacotes experimentais comerciais em experimentos didáticos porém, tais pacotes estão fora do alcance da maioria das escolas públicas devido ao custo elevado. Visando contornar esta situação e demostrar a realidade da Física Moderna, buscou-se integrar às simulações, um pacote experimental real, de baixo custo, criado para demostrar qualitativamente o efeito fotoelétrico e as propriedades elétricas do plasma. Optou-se pelo uso do microcontrolador Arduino na construção do kit experimental pela facilidade de aquisição aliada à disponibilidade de referências e a ferramenta de desenvolvimento apresentar-se na forma de software livre. O microcontrolador é extremamente versátil e pode facilmente ser reutilizado em outros experimentos de física, diferente de kits comerciais, altamente especializados, que somente servem ao experimento a que foram projetados. Através de uma proposta inovadora e interativa de hardware e software foi possível demonstrar o efeito fotoelétrico e as propriedades elétricas do plasmas aos alunos de uma turma de terceiro ano do ensino médio com boa receptividade.<br> / Abstract : Modern Physics, which was consolidated in the first half of the twentieth century, still presents itself as a challenge to the understanding of most people. Even after more than a century since the production of the seminal articles of Einstein, the introduction of Modern Physics in high school is still in its infancy. Parallel to this reality, we see the technological development originated from this knowledge invading people's lives and being inserted in various human activities. Numerous initiatives have been developed in order to introduce concepts of Modern Physics in physics class. Some of these attempts have made use of computer simulations, others ones used commercial experimental packages in didactic experiments. However, such packages are out of reach of most public schools because of their high cost. In order to avoid this situation and to demonstrate the reality of Modern Physics, it was sought to integrate the simulations, a real experimental package, with low cost and designed to qualitatively demonstrate the photoelectric effect and the electrical properties of the plasma. We have chosen the Arduino microcontroller in the construction of the experimental kit because it is easy to aquire, it has a high availability of references and the development tool is a free software. The microcontroller is extremely versatile and can easily be reused in other physics experiments, differently from others highly specialized commercial kits, which only serve the experiments for which they were designed. Through an innovative and interactive proposal of hardware and software it was possible to demonstrate the photoelectric effect and the electrical properties of plasmas to students in a class of third year high school with good receptivity.

Orientadores: Marli de Freitas Gomes Hernandez, Paulo Sérgio Martins Pedro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T15:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabriJunior_LuizAriovaldo_M.pdf: 11888804 bytes, checksum: 4d030c6b8e5616c9ad8f61669c544dfb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de um kit para aplicação de oficinas de robótica de baixo custo para introdução às engenharias nas escolas públicas de ensino médio brasileira. Para desenvolver este trabalho foi utilizado a placa microcontrolada Arduino, versão Uno, o Minibloq que é um ambiente de desenvolvimento gráfico para computação física que utiliza blocos para desenvolvimento de programação, também desenvolvemos uma apostila para acompanhamento passos a passo do desenvolvimento das oficinas. Com esta oficina de robótica educacional, pretendemos introduzir conceitos de física, matemática, programação e robótica básica, conceitos que estão estritamente relacionados com as engenharias / Abstract: This paper presents the development of a kit for implementing a robotics workshop for low cost introduction to engineering in the public schools of Brazilian high school. To develop this work microcontrolled Arduino Uno board version was used, Minibloq which is a graphical development environment for physics computation that uses blocks to development programming, we also developed a booklet to follow step by step the development of the workshop. With this educational robotics workshop, we plan to introduce concepts of physics, mathematics, programming and basic robotics concepts that are closely related to engineering / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

A agricultura familiar tem grande relevância quando se apresentam os números de propriedades produtoras de alimentos brasileiros que abastecem o mercado interno. Neste cenário, destaca-se o cultivo de cogumelos que podem servir de complemento de renda a pequenos produtores, em virtude da utilização de pequenos espaços e da boa aceitação mercadológica. O cogumelo A. blazei é um fungo consumido em decorrência de seu valor medicinal e das propriedades fortalecedoras do sistema imunológico. O cultivo desse tipo de fungo possui características específicas de cuidados, como o monitoramento constante da umidade e temperatura, fatores abióticos fundamentais que podem possibilitar o bom desempenho da safra. Diante disso, este trabalho propõe a automação do controle e do monitoramento de temperatura e umidade por meio de sensores e dispositivos microcontrolados, a custo acessível para a agricultura familiar, propiciando a diminuição da mão de obra do agricultor. Utilizou-se a plataforma Arduino para esse fim. O experimento foi realizado em duas fases, manual e automatizada, a fim de comparar os resultados e identificar a produtividade e a melhor forma de cultivo, assim como a umidade ideal para o desenvolvimento da safra na região em que o experimento foi realizado. Os canteiros que em que os sensores de umidade e temperatura foram instalados apresentaram facilidades no manejo da safra. A segunda safra automatizada apresentou produção de 59,86kg, com 4,31kg de cogumelo A. blazei in natura a mais do que a primeira fase manual. O A. blazei apresentou melhor desempenho no canteiro com a umidade próxima aos 80%, com desvio padrão de 1,13. Nesse cenário, constata-se que a região na qual foi realizado o experimento apresenta condições propícias para o cultivo de cogumelo A. blazei. As informações foram encaminhadas via conexão com a Internet para a plataforma web de Internet das Coisas (IoT) Thingsboard, para armazenamento de dados, o que possibilitou identificar, monitorar e acompanhar os aspectos referentes ao crescimento do A. blazei a distância. Conclui o trabalho que a utilização de sensores e microcontroladores facilita a produção, a identificação da melhor umidade para o desenvolvimento do cultivar e reduz os custos com mão de obra. / Family farming has great relevance when presenting the numbers of Brazilian food producing properties that supply the domestic market. In this scenario, we highlight the cultivation of mushrooms that can supplement income for small producers, due to the use of small spaces and good market acceptance. The A. blazei mushroom is a fungus consumed due to its medicinal value and the strengthening properties of the immune system. The cultivation of this type of fungus has specific characteristics of care, such as the constant monitoring of humidity and temperature, fundamental abiotic factors that can enable the good performance of the crop. In view of this, this work proposes the automation of the control and monitoring of temperature and humidity by means of sensors and microcontrollable devices, at affordable cost for the family agriculture, propitiating the reduction of the workmanship of the farmer. The Arduino platform was used for this purpose. The experiment was carried out in two phases, manual and automated, in order to compare the results and identify the productivity and the best form of cultivation, as well as the ideal humidity for the development of the crop in the region where the experiment was carried out. The beds in which the humidity and temperature sensors were installed showed facilities to handle the harvest. The second automated harvest showed a yield of 59.86 kg, with 4.31 kg of A. blazei mushroom in natura more than the first manual phase. The A. blazei presented better performance at the site with humidity close to 80%, with a standard deviation of 1.13. In this scenario, it is verified that the region in which the experiment was performed presents propitious conditions for the cultivation of A. blazei mushroom. The information was sent via Internet connection to the Thingswo Internet Things (IoT) web platform for data storage, which enabled the identification, monitoring and follow-up of the aspects of A. blazei growth at a distance. It concludes the work that the use of sensors and microcontrollers facilitates the production, identification of the best moisture for the development of the cultivar and reduces labor costs.

Acompanha: Produto educacional: Desenvolvimento de um kit didático experimental para o ensino de resistores, capacitores e circuitos de temporização RC / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Ensino de Física tem sofrido inúmeras transformações nas últimas décadas, discute-se muito sobre a inserção de diferentes recursos didáticos em sala de aula a fim de gerar um ambiente de aprendizagem diferente do tradicional, bem como proporcionar condições de uma aprendizagem efetiva para o aluno. O sistema tradicional do ensino de Física vem perdendo aos poucos a eficácia, o significado e até mesmo o interesse por parte do aluno em buscar conhecimento. O convívio constante com as mídias de maneira inapropriada tem provocado uma imensa perda de tempo, tornando-se um adversário desleal contra o estudo, restando assim pouco tempo para a aprendizagem. Nesse sentido, esse trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo método com uma proposta experimental e investigativa, baseado na teoria de Vygotsky, visando despertar no educando o interesse e a busca pelo saber, uma vez que ele é parte principal do processo, e que a partir de seus conhecimentos prévios é que o professor introduz seu conhecimento, proporcionando melhor interação entre professor e aluno, e também propiciando o desenvolvimento cognitivo e social no ambiente escolar. O kit didático experimental desenvolvido torna-se uma ferramenta de grande valia, que possibilita ao professor trabalhar um método diferenciado onde ele poderá relacionar a parte teórica com a parte prática, possibilitando com o kit trabalhar o conteúdo de resistores e capacitores por completo, de um modo que despertará no aluno um maior interesse. A tecnologia utilizada para o desenvolvimento do kit foi a plataforma de desenvolvimento Arduino que é composta por um microcontrolador e periféricos, devido ao fácil acesso a materiais didáticos disponíveis, possibilitando a fácil reprodução do protótipo futuramente por pessoas com pouco conhecimento na área e por ser uma plataforma open-source. Esse produto desenvolvido vem ao encontro das politicas de inclusão propostas pelos governos, que tem o objetivo de incluir na sociedade pessoas com necessidades educacionais especiais, pensando nisso, essa ideia vem contribuir e dar suporte a alunos com deficiências auditiva ou visual, bem como os demais alunos do ensino regular ou até mesmo superior, que necessitam estudar o conteúdo abordado aqui. / The teaching of physics has undergone numerous transformations in the last decades, much is discussed about the insertion of different didactic resources in the classroom in order to generate a learning environment different from the traditional one, as well as to provide conditions of an effective learning for the student. The traditional system of physics teaching has gradually lost its effectiveness, meaning and even the student's interest in seeking knowledge. The constant conviviality with the media in an inappropriate way has caused an immense loss of time, becoming an unfair opponent against the study, thus leaving little time for learning. In this sense, this work aims to develop a new method with an experimental and investigative proposal, based on Vygotsky's theory, aiming to awaken in the student the interest and the search for knowledge, since it is a main part of the process, and that from their previous knowledge is that the teacher introduces their knowledge, providing better interaction between teacher and student, and also fostering cognitive and social development in the school environment. The developed experimental teaching kit becomes a valuable tool that allows the teacher to work a different method where he can relate the theoretical part to the practical part, allowing the kit to work the contents of resistors and capacitors completely, so that the student will be more interested. The technology used for the development of the kit was the Arduino development platform which is composed of a microcontroller and peripherals, due to the easy access to available didactic material, allowing the easy reproduction of the prototype in the future by people with little knowledge in the area and being a open-source platform. This developed product is in line with the inclusion policies proposed by governments, which aims to include people with special educational needs in society. With this in mind, this idea contributes to and supports students with hearing or visual impairments, as well as other students of regular or even higher education, who need to study the content covered here.

Orientadores: Varese Salvador Timóteo, Francisco José Arnold / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T09:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CesarioJunior_JoseMaria_M.pdf: 2596300 bytes, checksum: 6b11eb547957a0632bbc647946da04ce (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente evolução mundial dos sistemas de medição inteligentes, a liberação de regulamentações Brasileiras, incentivando a adoção de sistemas de medição de energia elétrica inteligentes, direcionaram a presente dissertação a propor um sistema composto de um equipamento eletrônico para medição, em tempo real, das grandezas de corrente, tensão e calcular a energia consumida e terá canais de comunicação com as tecnologias Wi-Fi, GSM/GPRS e GPS. As informações sobre consumo serão disponibilizadas para os usuários finais com o objetivo de mudar o padrão de consumo de energia elétrica, ou até reduzi-lo, através da conscientização e disponibilização das informações de consumo em tempo real / Abstract: The growing worldwide trend of smart metering systems, the release of Brazilian regulations, encouraging the adoption of smart electricity metering systems, guided this dissertation to propose a system composed of an electronic device for measuring, in real time, the magnitudes of current, voltage and calculate the consumed power and will have communication channels based on Wi-Fi, GSM /GPRS and GPS technologies. The consumption information will be made available to end users with the goal of changing the electricity consumption pattern, or even reduce it, through awareness and provision of consumer information in real time / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia