Construindo um robô para explorar os céus da sala de aula
Prepare-se para decolar! Nesta atividade, vamos combinar a arte milenar das dobraduras de papel (aeromodelismo) com a robótica. O desafio é projetar e construir um robô capaz de lançar aviões de papel o mais longe possível.
Este projeto é uma imersão no método científico: cada equipe irá criar seu próprio avião e seu próprio lançador, testando, errando, aprimorando e, no final, explicando por que sua solução foi a vencedora.
Roteiro para Educadores (Foco na Prática Pedagógica)
- Objetivo da Atividade: Desenvolver um robô que lance aviões de papel, culminando em uma competição amistosa entre os grupos para determinar qual avião voou mais longe. O mais importante é que os estudantes consigam justificar suas escolhas de design e o que aprenderam no processo.
- Habilidades e Competências da BNCC:
- Pensamento Científico, Crítico e Criativo: Investigar, testar hipóteses, analisar resultados e criar soluções próprias para um problema de engenharia.
- Cultura Digital: Aplicar o pensamento computacional para programar um mecanismo automatizado.
- Ciências da Natureza: Explorar na prática conceitos de aerodinâmica, atrito e transmissão de força.
- Matemática: Utilizar medidas e noções de ângulo para otimizar os lançamentos e registrar os resultados.
- Desenvolvimento Sugerido:
- Aquecimento (Levantando Voo): Organize a turma em grupos e inicie uma discussão: “O que faz um avião voar? Quais as diferenças entre um avião de caça e um de passageiros?”. Faça um paralelo com os aviões de papel, explorando a importância da simetria e do design das asas.
- O Desafio de Engenharia: Apresente a missão: construir um robô lançador que usará o atrito de duas rodas girando em sentidos opostos para impulsionar os aviões.
- Prototipagem e Testes: Este é o momento da autoria. Deixe que os estudantes dobrem seus aviões e montem seus lançadores. Incentive-os a testar diferentes pressões nas rodas e ângulos de lançamento. O erro aqui é um passo crucial para o sucesso.
- Dicas Pedagógicas para Engajar a Turma:
- Pense Alto: O objetivo principal é a jornada de aprendizado. Permita que os estudantes experimentem livremente, mesmo que os resultados iniciais não sejam perfeitos. Quanto mais testes e mais erros, mais rico será o aprendizado.
- Adapte a Profundidade: Este projeto é altamente adaptável. Com turmas mais novas (3º ano), o foco pode ser na construção manual e na competição. Com turmas mais velhas (Ensino Médio), você pode aprofundar nos cálculos de aerodinâmica, velocidade e ângulos.
- Padronize a Competição: Para que a competição seja justa, estabeleça um ponto de partida comum para todos os lançamentos (ex: de cima de uma mesa, na mesma direção). Use fitas métricas para registrar as distâncias e crie um placar.
- Como Avaliar a Aprendizagem:
- Justificativa do Projeto: Peça que cada grupo explique por que seu avião e seu lançador foram projetados de tal maneira. A qualidade da argumentação é mais importante que a distância alcançada.
- Observação do Processo: Avalie a colaboração, a resiliência diante dos problemas e a criatividade na busca por soluções.
- Desafio Extra (Para os mais avançados):
- Desafie as equipes a construir o lançador usando apenas um motor e um sistema de engrenagens para fazer as duas rodas girarem em sentidos opostos.
- Materiais Necessários:
- Para Construção: SmartMotor com Servo Motor (Placa B) OU (Kit Arduino, Protoboard, 2 Motores DC ou 2 Servos de Rotação Contínua, Jumpers), papéis para dobraduras, rodas pequenas de brinquedo, tesoura, réguas, fita métrica.
- Para Simulação: Computador com acesso à internet e plataforma de simulação física (ex: OpenRoberta).
- Guia Rápido de Lógica:
- Princípio Lógico: As duas rodas do lançador deverão girar em sentidos opostos (uma em sentido horário e outra em anti-horário) em alta velocidade. Ao passar o avião entre elas, o atrito irá impulsioná-lo para a frente.
- Possibilidades de Projetos Interdisciplinares:
- Feira de Ciências: Organizar um campeonato de lançamento de aviões aberto à comunidade escolar.
- Análise de Dados: Criar tabelas e gráficos com os resultados dos lançamentos, analisando variáveis como design do avião, ângulo, etc.
Programação Sugerida
Código em C++
// C++ code
//
include Servo servo_2;
void setup()
{
servo_2.attach(2, 500, 2500);
}
void loop()
{
servo_2.write(180);
delay(5000); // Espera 5000 millisegundos
}
Programação em Blocos
Esquemático Eletrônico
SmartMotors
