Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T20:55:54Z : No. of bitstreams: 1 machado_da_me_ilha.pdf: 1511743 bytes, checksum: 02f8492fa42747b8dd47642f8ed0d7f9 (MD5) / Este projeto visa à análise cinemática de um arranjo experimental capaz de reproduzir o fluxo sanguíneo em artérias. O mecanismo procura realizar esse escoamento através de um sistema came-seguidor juntamente com um sistema hidráulico, utilizando êmbolo e duas válvulas controladoras de fluxo. O mecanismo came-seguidor será utilizado devido a sua versatilidade em garantir que o escoamento sanguíneo ocorra durante um ciclo cardíaco. A came será radial com seguidores de roletes. O seguidor de roletes será ligado ao cilindro hidráulico que controla o fluxo sanguíneo. Um tubo de látex foi acoplado ao sistema hidráulico representando a aorta abdominal, foi confeccionado com as dimensões reais desta artéria e o látex foi escolhido, pois possui um coeficiente de elasticidade muito próximo da artéria. Um manômetro foi acoplado ao sistema para medir a pressão no interior do tubo de látex. Na sequência um tubo de complacência simular as perdas de carga do sistema circulatório. O deslocamento radial do tubo de látex e variação de pressão do manômetro foram monitorados através de filmagem. Posteriormente, os resultados experimentais foram comparados e validados com os resultados numéricos obtidos com o programa ANSYS e com a literatura / This project aims to kinematic analysis of an experimental apparatus able to reproduce the blood flow in arteries. The mechanism cam-follower and the hydraulic system using piston and two controlling valves of flow were used to realize the fluid flow. The camfollower mechanism was used to ensure that the fluid flow occurs during the cardiac cycle. The cam is radial with roller followers. The follower roller is connected to the hydraulic cylinder which controls the fluid flow. A latex tube was attached to the hydraulic system representing the abdominal aorta. The latex tube has the same real dimensions of this artery and it was chosen due the modulus of elasticity very close to the artery. A manometer was used to measure the outlet pressure of latex tube. After latex tube there is a complacency tube to control the pressure drop of circulatory system. The radial displacement of the latex tube and pressure variation of the manometer were monitored through filming. The experimental results were compared and validated with numerical results obtained with ANSYS software and with literature

Este trabalho se caracteriza por ser uma proposta de intervenção pedagógica construtivista, que utiliza as ideias de Jean Piaget sobre a construção do conhecimento, como diretrizes para alcançar a aprendizagem. Espera-se permitir a aprendizagem de um conteúdo específico da Ciência, que é o Sistema Circulatório (SC) e, ao mesmo tempo, a compreensão do processo de construção do conhecimento científico. Para atingir esses objetivos de aprendizagem foi construída uma sequência didática (SD). Essa SD conta com estratégias para permitir que os estudantes aprendam um conteúdo específico (SC), e participem de atividades que envolvem a História da Ciência (HC). A SD procura fatos pontuais que mostram a construção dos conceitos científicos sobre o SC, e que acima de tudo, destacam o caráter descontínuo da evolução da Ciência, entremeados por erros e acertos, ambos essenciais para prosseguir. A SD foi aplicada em um curso piloto, e os materiais produzidos pelos estudantes durante as intervenções propostas foram analisados de acordo com a \"análise discursiva textual\", no intuito de avaliar a aprendizagem em desenvolvimento e a propriedade das intervenções dentro da SD. Esta modalidade de análise foi tomada para adequar-se à natureza dos dados que se apresentavam, caracterizando uma pesquisa qualitativa. A primeira intervenção da SD foi a sondagem das concepções prévias dos estudantes, por meio de discussões em sala de aula. A segunda foi um momento de atividade prática, em que os estudantes puderam manipular nosso objeto de estudo (o elemento coração no SC). Eles receberam vários corações de galinha, e deviam analisá-los; fazer anotações e desenhos do que eles estavam observando. Depois de expressarem suas ideias, e explorarem algo concreto do SC, os estudantes receberam textos que traziam ideias distintas sobre o funcionamento deste sistema, formuladas por diferentes \"pensadores\" ao longo da HC. Muitas dessas ideias eram semelhantes às dos estudantes e outras bem distintas. Em seguida uma linha do tempo lhes foi apresentada, onde apareciam todos os pensadores dos textos anteriores, localizados na sua época. A última intervenção foi uma aula expositiva-dialogada e prática, mostrando como compreendemos o SC hoje. Depois de expor como a Ciência defende o funcionamento do SC atualmente, o coração de boi foi utilizado para mostrar estruturas importantes do coração. Foi possível perceber que existe uma forte relação entre as ideias dos estudantes e as encontradas na literatura histórica a respeito desse conteúdo. A SD permitiu em vários momentos que os estudantes fossem atores de seus próprios conhecimentos, manipulassem estruturas concretas, e tivessem acesso a ideias distintas a respeito do funcionamento do SC - muitas delas, para o contexto atual, consideradas erradas. Com isso eles se relacionaram melhor com a ideia do erro, presente tanto no contexto da HC, como no ambiente de sala de aula, o que favoreceu o processo de ensino e aprendizagem em uma perspectiva construtivista. / This work is characterized by a constructivist pedagogical intervention proposal that makes use of Jean Piaget\'s ideas of knowledge construction as ways to reach learning. It is expected that learning about a specific Science content, such as the circulatory system may be enabled simultaneously with an understanding of the scientific knowledge construction process. A didactic sequence (DS) was elaborated in order to fulfill these two learning objectives. This DS contains strategies to lead students to learn a specific content (SC) and participate in activities that involve the History of Science (HC). The DS calls the attention to points that show the building up of scientific knowledge about SC stressing the discontinuous character of science evolution with sequences of misses and hits that are both essential for progress. SD was applied to a pilot course and materials produced by students during the proposed interventions have been analysed according to the \"textual discursive analysis\", aiming to an evaluation of ongoing learning and the adequacy of interventions within the SD. This kind of analysis was used to be adequate to the nature of data, characterizing a qualitative investigation. The first DS intervention was the investigation about student\'s previous conceptions by means of classroom discussions. The second intervention involved a practice activity when students could handle our study object (the heart element at SC). They received several hicken hearts that they should analyse writing notes and drawing sketches of what was being observed. After expressing their ideas and some concrete exploration about SC, students received texts containing different ideas about his scheme that had been written by several intellectuals along HS. Many of these ideas were similar to those of students but others were quite different. Then a timeline was presented to them where all the previous texts intellectuals appeared in their epoch. The last intervention was an expositive class with dialogues and practice showing how SC is presently understood. A cow heart was then used to show the important heart structures. Is has been possible to onclude that there is a strong relation between students ideas and those that may be found in historical literature about this subject. DS often enabled students to be the actors of their own knowledge, handling concrete structures and having access to different ideas about the heart functioning- some of them to be considered as wrong in the present context. This situation led them to improvement in the idea of errors that are present in HS context but also in the classroom and this favored the teaching and learning process from a constructivist perspective.

Resumo: Este projeto visa à análise cinemática de um arranjo experimental capaz de reproduzir o fluxo sanguíneo em artérias. O mecanismo procura realizar esse escoamento através de um sistema came-seguidor juntamente com um sistema hidráulico, utilizando êmbolo e duas válvulas controladoras de fluxo. O mecanismo came-seguidor será utilizado devido a sua versatilidade em garantir que o escoamento sanguíneo ocorra durante um ciclo cardíaco. A came será radial com seguidores de roletes. O seguidor de roletes será ligado ao cilindro hidráulico que controla o fluxo sanguíneo. Um tubo de látex foi acoplado ao sistema hidráulico representando a aorta abdominal, foi confeccionado com as dimensões reais desta artéria e o látex foi escolhido, pois possui um coeficiente de elasticidade muito próximo da artéria. Um manômetro foi acoplado ao sistema para medir a pressão no interior do tubo de látex. Na sequência um tubo de complacência simular as perdas de carga do sistema circulatório. O deslocamento radial do tubo de látex e variação de pressão do manômetro foram monitorados através de filmagem. Posteriormente, os resultados experimentais foram comparados e validados com os resultados numéricos obtidos com o programa ANSYS e com a literatura / Abstract: This project aims to kinematic analysis of an experimental apparatus able to reproduce the blood flow in arteries. The mechanism cam-follower and the hydraulic system using piston and two controlling valves of flow were used to realize the fluid flow. The camfollower mechanism was used to ensure that the fluid flow occurs during the cardiac cycle. The cam is radial with roller followers. The follower roller is connected to the hydraulic cylinder which controls the fluid flow. A latex tube was attached to the hydraulic system representing the abdominal aorta. The latex tube has the same real dimensions of this artery and it was chosen due the modulus of elasticity very close to the artery. A manometer was used to measure the outlet pressure of latex tube. After latex tube there is a complacency tube to control the pressure drop of circulatory system. The radial displacement of the latex tube and pressure variation of the manometer were monitored through filming. The experimental results were compared and validated with numerical results obtained with ANSYS software and with literature / Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Coorientador: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: João Antonio Pereira / Banca: Cleudmar Amaral de Araújo / Mestre

Este trabalho se caracteriza por ser uma proposta de intervenção pedagógica construtivista, que utiliza as ideias de Jean Piaget sobre a construção do conhecimento, como diretrizes para alcançar a aprendizagem. Espera-se permitir a aprendizagem de um conteúdo específico da Ciência, que é o Sistema Circulatório (SC) e, ao mesmo tempo, a compreensão do processo de construção do conhecimento científico. Para atingir esses objetivos de aprendizagem foi construída uma sequência didática (SD). Essa SD conta com estratégias para permitir que os estudantes aprendam um conteúdo específico (SC), e participem de atividades que envolvem a História da Ciência (HC). A SD procura fatos pontuais que mostram a construção dos conceitos científicos sobre o SC, e que acima de tudo, destacam o caráter descontínuo da evolução da Ciência, entremeados por erros e acertos, ambos essenciais para prosseguir. A SD foi aplicada em um curso piloto, e os materiais produzidos pelos estudantes durante as intervenções propostas foram analisados de acordo com a \"análise discursiva textual\", no intuito de avaliar a aprendizagem em desenvolvimento e a propriedade das intervenções dentro da SD. Esta modalidade de análise foi tomada para adequar-se à natureza dos dados que se apresentavam, caracterizando uma pesquisa qualitativa. A primeira intervenção da SD foi a sondagem das concepções prévias dos estudantes, por meio de discussões em sala de aula. A segunda foi um momento de atividade prática, em que os estudantes puderam manipular nosso objeto de estudo (o elemento coração no SC). Eles receberam vários corações de galinha, e deviam analisá-los; fazer anotações e desenhos do que eles estavam observando. Depois de expressarem suas ideias, e explorarem algo concreto do SC, os estudantes receberam textos que traziam ideias distintas sobre o funcionamento deste sistema, formuladas por diferentes \"pensadores\" ao longo da HC. Muitas dessas ideias eram semelhantes às dos estudantes e outras bem distintas. Em seguida uma linha do tempo lhes foi apresentada, onde apareciam todos os pensadores dos textos anteriores, localizados na sua época. A última intervenção foi uma aula expositiva-dialogada e prática, mostrando como compreendemos o SC hoje. Depois de expor como a Ciência defende o funcionamento do SC atualmente, o coração de boi foi utilizado para mostrar estruturas importantes do coração. Foi possível perceber que existe uma forte relação entre as ideias dos estudantes e as encontradas na literatura histórica a respeito desse conteúdo. A SD permitiu em vários momentos que os estudantes fossem atores de seus próprios conhecimentos, manipulassem estruturas concretas, e tivessem acesso a ideias distintas a respeito do funcionamento do SC - muitas delas, para o contexto atual, consideradas erradas. Com isso eles se relacionaram melhor com a ideia do erro, presente tanto no contexto da HC, como no ambiente de sala de aula, o que favoreceu o processo de ensino e aprendizagem em uma perspectiva construtivista. / This work is characterized by a constructivist pedagogical intervention proposal that makes use of Jean Piaget\'s ideas of knowledge construction as ways to reach learning. It is expected that learning about a specific Science content, such as the circulatory system may be enabled simultaneously with an understanding of the scientific knowledge construction process. A didactic sequence (DS) was elaborated in order to fulfill these two learning objectives. This DS contains strategies to lead students to learn a specific content (SC) and participate in activities that involve the History of Science (HC). The DS calls the attention to points that show the building up of scientific knowledge about SC stressing the discontinuous character of science evolution with sequences of misses and hits that are both essential for progress. SD was applied to a pilot course and materials produced by students during the proposed interventions have been analysed according to the \"textual discursive analysis\", aiming to an evaluation of ongoing learning and the adequacy of interventions within the SD. This kind of analysis was used to be adequate to the nature of data, characterizing a qualitative investigation. The first DS intervention was the investigation about student\'s previous conceptions by means of classroom discussions. The second intervention involved a practice activity when students could handle our study object (the heart element at SC). They received several hicken hearts that they should analyse writing notes and drawing sketches of what was being observed. After expressing their ideas and some concrete exploration about SC, students received texts containing different ideas about his scheme that had been written by several intellectuals along HS. Many of these ideas were similar to those of students but others were quite different. Then a timeline was presented to them where all the previous texts intellectuals appeared in their epoch. The last intervention was an expositive class with dialogues and practice showing how SC is presently understood. A cow heart was then used to show the important heart structures. Is has been possible to onclude that there is a strong relation between students ideas and those that may be found in historical literature about this subject. DS often enabled students to be the actors of their own knowledge, handling concrete structures and having access to different ideas about the heart functioning- some of them to be considered as wrong in the present context. This situation led them to improvement in the idea of errors that are present in HS context but also in the classroom and this favored the teaching and learning process from a constructivist perspective.