Construindo um veículo movido pela luz.
Vamos embarcar em uma missão de exploração! Nesta atividade, o desafio é construir e programar um veículo que se move usando a luz como combustível. Inspirado em carros solares e rovers de exploração interplanetária, cada equipe criará um robô que reage à iluminação. Este projeto é uma jornada prática sobre energias renováveis, sensores e mecânica, onde os estudantes projetarão um veículo do zero e o trarão à vida com o poder da luz e da programação.
Roteiro para Educadores (Foco na Prática Pedagógica)
- Objetivo da Atividade: Construir um carro que se mova apenas com a incidência de uma luz forte sobre um sensor, simulando o funcionamento de um veículo movido a energia solar ou um robô de exploração espacial.
- Habilidades e Competências da BNCC:
- Ciências da Natureza: Investigar formas de geração e utilização de energias renováveis e o funcionamento de sensores que reagem a fenômenos naturais (luz).
- Pensamento Científico, Crítico e Criativo: Projetar, construir, testar e aprimorar um protótipo funcional, aplicando o método empírico.
- Cultura Digital: Utilizar programação e hardware para criar uma solução automatizada para um problema.
- Desenvolvimento Sugerido:
- Aquecimento (Energias do Futuro): Forme os grupos e inicie uma discussão sobre energias renováveis. Explore as vantagens e desvantagens de fontes como a solar e a eólica, e por que veículos de exploração em outros planetas, como Marte, dependem delas.
- Planejamento do Protótipo: Cada grupo deve discutir e desenhar o chassi do seu carro. Como será a estrutura? Onde o sensor de luz ficará posicionado para melhor “captar” a energia?
- Construção e Testes: Os estudantes montam a estrutura do carro e o circuito eletrônico. O momento mais divertido é o teste: usando lanternas, a luz da janela ou da sala, eles devem fazer seus carros se moverem, ajustando o código e o design conforme necessário.
- Dicas Pedagógicas para Engajar a Turma:
- A Conversão de Energias: Aproveite a atividade para iniciar uma conversa sobre transformação de energia. Demonstre com um motor simples e um LED como a energia do movimento (cinética) pode virar energia elétrica (acendendo o LED) e vice-versa. Conecte com exemplos do mundo real como moinhos, geradores eólicos e usinas hidrelétricas.
- Adapte o Desafio: Se a sala de aula for muito iluminada, inverta a lógica! Proponha o desafio de fazer o carro andar apenas no escuro. Assim, os estudantes podem simplesmente cobrir o sensor com a mão para acionar o movimento.
- Explore a Programação: Incentive os alunos a não apenas ligar e desligar o carro, mas a ajustar a programação para que a velocidade do veículo mude conforme a intensidade da luz: mais forte a luz, mais rápido o carro anda.
- Como Avaliar a Aprendizagem:
- Funcionalidade e Design: Avalie se o carro cumpre o objetivo de se mover com a luz e observe as soluções criativas de cada grupo para a estrutura do veículo.
- Explicação do Processo: Peça que cada equipe explique como o sensor de luz funciona e qual foi a lógica que usaram na programação.
- Desafio Extra (Para os mais avançados):
- Desafie os grupos a programar o robô para ser um “caçador de luz”. Ele deverá ser capaz de procurar a fonte de luz mais próxima e se mover em direção a ela de forma autônoma.
- Materiais Necessários:
- Para Construção: SmartMotor com Servo Motor (Placa B) OU (Kit Arduino, Protoboard, Motores, Sensor LDR/fotoresistor); objetos para a estrutura do carro (papelão, palitos, rodas de brinquedo); lanterna por grupo.
- Para Simulação: Computadores com acesso à internet e conta na plataforma TinkerCAD.
- Guia Rápido de Lógica:
- Princípio Lógico: O robô funcionará com base em uma condição: SE o sensor de luz perceber uma luminosidade acima de um certo valor, ENTÃO os motores devem ser acionados para mover o carro.
- Possibilidades de Projetos Interdisciplinares:
- Exploração Espacial: Criar uma maquete de Marte e fazer uma missão de exploração com os carros-robôs.
- Cidade Sustentável: Projetar uma cidade em miniatura onde os veículos são todos movidos por energia solar.
Programação Sugerida
Código em C++
// C++ code
//
int led = 13;
int mot = 4;
int ldr = 8;
void setup()
{
pinMode(led,OUTPUT);
pinMode(mot,OUTPUT);
pinMode(ldr,INPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(mot, LOW);
if(digitalRead(ldr)==HIGH)
{
digitalWrite(led, HIGH);
digitalWrite(mot, HIGH);
delay(1000); // Espera 1000 milissegundos
digitalWrite(led, LOW);
digitalWrite(mot, LOW);
delay(1000); // Espera 1000 milissegundos
}
}
Esquemático Eletrônico
SmartMotors
