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Guilherme Weihmann, 16/03/2018 17:03


Shield Galileu e Aplicações

Descrição do Projeto

Shield Galileu é um equipamento desenvolvido para fazer a aquisição automática de dados temporais em experimentos de Física relacionados aos conteúdos de Cinemática e Dinâmica. O equipamento é constituído por sensores ópticos que conectados a um circuito (Shield), enviam dados temporais para a placa Arduino-UNO e, por meio de uma interface gráfica desenvolvida na linguagem Python, é possível fazer a visualização em tempo real dos gráficos de posição, velocidade e aceleração em função do tempo. Desta forma é possível fazer teste de hipóteses sobre os fenômenos físicos em estudo, correlacionando com os pressupostos teóricos que são estabelecidos na Física.

Principais Características

  • baixo custo para desenvolver o equipamento.
  • softwares e código fonte são distribuídos mediante licenças livres.

Histórico

Data Evento
Junho de 2013 Elaboração do primeiro protótipo do shield
Jun.-Nov./2014 Desenvolvimento dos Shield conometro/líquidos/ultrassônico (protótipos da versão Galileu)
Jun.-Nov./2014 Desenvolvimento dos arquivos em C/C++ / Python
Jun.-Nov./2014 Desenvolvimento do Equipamento para realização de atividades experimentais
Jun.-Nov./2014 Elaboração dos guias pedagógicos e guias do aluno
Março de 2015 Criação das versões do shield em KiCAD
20/04/2015 Fabricação do Shield Galileu cronometro/líquidos e ultrassônico na fresadora João de Barro
20/04/2015 Montagem do Shield Galileu cronometro e Shield Galileu ultrassônico
25/04/2015 Testes do Shield Galileu cronometro e Shield Galileu ultrassônico
27/04/2015 Atualização da Wiki

Próximos Passos


Documentação

Abaixo encontram-se as documentações de desenvolvimento, ilustrando os passos da evolução do shield Galileu, desde seus protótipos iniciais até as versões para sua fabricação com a Fresadora PCI João-de-Barro, além de tutoriais de montagem com vídeos ilustrando a montagem da placa e do restante do equipamento.

Na documentação de Ensino e Uso, encontram-se os guias pedagógicos para professores e guias de atividades para os alunos realizarem experimentos com o Shield Galileu.

Desenvolvimento

Protótipos do Shield Galileu: Diagramas, visualizações e fotos dos protótipos de desenvolvimento do Shield Galileu.

Shield Galileu Versão 1.0: Versão atual do Shield Galileu, como apresentado na dissertação de mestrado do autor.

Tutoriais de Montagem: Vídeos com descrições detalhadas da montagem do circuito e restante do equipamento para realizações das atividades de ensino de Física listadas abaixo.

Uso

Orientações para uso do equipamento

Como carregar programas, cuidados, testes rápidos (visualização na porta serial).

Programas para Arduino

Programas em Python para coleta e visualização dos dados

Atividades de Ensino

Descrever aqui as atividades previstas.

# Atividade Guia do Professor Guia do Aluno Arquivos de Apoio
1 Velocidade Média/Vel. Instantânea attachment:Aula_1_vel_media_instantanea_guia_pedagógico.pdf attachment:Aula_1_vel_media_instantanea_guia_de_atividades.pdf
2 Movimento Uniforme attachment:Aula_2_mov_uniforme_guia_pedagogico.pdf attachment:Aula_2_mov_uniforme_guia_de_atividades.pdf
3 Movimento Uniformemente Variado attachment:Aula_3_MUV_guia_pedagógico.pdf attachment:Aula_3_MUV_guia_de_atividades.pdf
4 Movimento Uniformemente Variado attachment:Aula_4_MUV_guia_pedagógico.pdf attachment:Aula_4_MUV_guia_de_atividades.pdf
5 Movimento Uniformemente Variado attachment:Aula_5_MUV_guia_pedagógico.pdf attachment:Aula_5_MUV_guia_de_atividades.pdf
6 Aceleração de Queda Livre attachment:Aula_6_AQL_guia_pedagogico.pdf attachment:Aula_6_AQL_guia_de_atividades.pdf
7 Aceleração de Queda Livre attachment:Aula_7_Conservação_de_Energia__Mecânica_guia_pedagógico.pdf attachment:Aula_7_Conservação_de_Energia_Mecânica_guia_de_atividades.pdf

Contatos


Referências


Este projeto é distribuído sob as licenças Creative Commons BY-SA 4.0. e CERN OHL, quando aplicáveis. Autores: Gilberto Fetzner, Lucas Leal

cronometro.ino (564 Bytes) Gilberto Fetzner Filho Fetzner, 26/04/2015 12:27

cronometro_liquidos.ino (3.1 kB) Gilberto Fetzner Filho Fetzner, 26/04/2015 12:27

Ultrasonic.h (451 Bytes) Gilberto Fetzner Filho Fetzner, 26/04/2015 12:27

ultrassom.ino (1.6 kB) Gilberto Fetzner Filho Fetzner, 26/04/2015 12:27

Python.zip (14 kB) Gilberto Fetzner Filho Fetzner, 04/05/2015 11:39

Shields.jpg (56.5 kB) Gilberto Fetzner Filho Fetzner, 04/05/2015 17:15

galileu_united_B.png (127.8 kB) Paulo Sérgio Müller, 15/01/2016 12:51

galileu_united_F.png (110.9 kB) Paulo Sérgio Müller, 15/01/2016 12:51