Utilização da plataform arduino no ensino de física: uma proposta de protótipo para o estudo de queda livre

Abstract

O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta de protótipo experimental de baixo custo para o estudo da queda livre, utilizando a plataforma Arduino como protótipo didático no ensino de Física. O experimento foi estruturado a partir da integração de sensores de luminosidade (Light Dependent Resistor), LDR, módulos laser, placa Arduino Uno R3 e um sistema de coleta e processamento de dados programado em ambiente de desenvolvimento integrado Integrated Development Environment (IDE). A metodologia adotada envolveu a construção de um protótipo de baixo custo, a modelagem de peças no software Tinkercad e a realização de medições do tempo de queda de um corpo a partir de diferentes alturas, com posterior tratamento estatístico dos dados obtidos. Os resultados experimentais evidenciaram uma tendência compatível com o modelo teórico da queda livre do tempo de queda, observando-se a relação funcional entre a distância percorrida e o quadrado do tempo, do tempo de queda, bem como valores médios da aceleração da gravidade próximos aos da literatura em relação aceleração da gravidade, especialmente para maiores distâncias entre os sensores. As análises dos resultados indicaram que, apesar das limitações instrumentais e dos efeitos de atrasos eletrônicos e erros aleatórios, o protótipo apresentou desempenho satisfatório para fins educacionais. Conclui-se que a proposta experimental se mostra viável como ferramenta pedagógica, contribuindo para a contextualização de conceitos de queda livre, para a discussão sobre incertezas de medição e para o refinamento da articulação entre teoria e prática no Ensino de Física, sobretudo em contextos escolares com recursos limitados.