ANDRÊI LEANDRO VIEXINSKI FERREIRA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

ANDRÊI LEANDRO VIEXINSKI FERREIRA

ELABORAÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS PARA AULAS DE

CINEMÁTICA ATRAVÉS DE SOFTWARES GRATUITOS

SINOP - MT

2014/2


ELABORAÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS PARA AULAS DE

CINEMÁTICA ATRAVÉS DE SOFTWARES GRATUITOS

Trabalho de conclusão de curso

apresentado à Banca Examinadora do

Departamento de Matemática – UNEMAT,

Campus Universitário de Sinop-MT, como

pré-requisito para obtenção do título de

Licenciatura em Matemática.

Professora Orientadora - Dra. Darci Peron

SINOP - MT

2014/2

2


ELABORAÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS PARA AULAS DE CINEMÁTICA

ATRAVÉS DE SOFTWARES GRATUITOS

BANCA EXAMINADORA:

_______________________________________________

Prof.ª: Dra. Darci Peron

Professora Orientadora

UNEMAT – Campus Universitário de Sinop

_________________________________________________

Prof.ª Dra. Vera Lúcia V. Camargo

Professora Avaliadora

UNEMAT – Campus Universitário de Sinop

_________________________________________________

Profº. Esp. Eloidi Falchetti

Professor Avaliador

UNEMAT - Campus Universitário de Sinop

Aprovado em ______/______/______

3

Autorizo exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, a reprodução total

ou parcial deste trabalho, por processo de fotocopiadoras ou eletrônicos.

Assinatura: ________________________local e data

_____/______/______

4

RESUMO

Buscamos neste trabalho de conclusão de curso, fazer uma pesquisa abordando

softwares gratuitos disponíveis na internet, para criação de material didático para as

aulas de Física, abordando em específico, o conteúdo de Cinemática. Sendo assim,

nossa pesquisa traz uma abordagem qualitativa na modalidade exploratória.

Realizamos pesquisas junto aos softwares de criação de animações pois o conteúdo

da cinemática trabalha muito com movimento de corpos, então o objetivo era

encontrar um software que pudesse criar uma certa animação no intuito de ser

usado como material didático.

Após uma longa busca, escolhemos apenas 3 softwares dentre uma enorme

quantidade, todos deles disponíveis na internet, para avaliarmos e usarmos como

referências, mostrando alguns exemplos que elaboramos, são eles: K-SKETCH,

SCRATCH e o MODELLUS.

Para elaboração das atividades didáticas escolhemos somente um software dentre

os três, o que julgamos com melhores ferramentas, para criar um roteiro em forma

de tutorial mostrando suas principais características e construindo roteiros em

cinemática de como criar uma animação, colocando o passo a passo, servindo de

guia para quem estiver interessado em criar seu próprio material didático.

O software escolhido foi o Modellus (Modellus,2014) que por sinal, superou nossas

expectativas, trazendo gráficos em tempo real durante a animação e ocorrendo

somente através dos cálculos matemáticos, as fórmulas e as variáveis que também

dão vida à nossa animação, criando um bom material didático com extensas

informações que podem auxiliar muitas pessoas.

Concluiremos trazendo nossa opinião sobre o K-SKETCH e o SCRATCH, dando

ênfase no MODELLUS, mostrando suas diferenças e qualidades e expondo os lados

positivos e negativos.

PALAVRAS CHAVES: Cinemática, Softwares, ensino da Física, Modellus.

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ABSTRACT:

In this course conclusion research, we are looking for a research which tackles about

free software available on the internet, for the establishing of teaching material to

Physics classes, relating specifically the kinematic content. Thereby, our research

brings a qualitative report in exploratory modality.

We conducted researches linked to the creation of animation software’s, then the

content of kinematic works too much with the bodies’ movements. Therefore, our

goal was finding a software that could create a certain kind of animation in order to

be used as teaching material.

After a long pursuit, we have chosen only 3 software’s among a huge number, all of

them available on the internet, so we could evaluate them to use them as references.

Showing some examples we have developed: K-SKETCH, SCRATCH and

MODELLUS.

For preparation of educational activities we have chosen only one software among

the three, that we believe with better tools, to create a script in a tutorial form showing

its main characteristics and building scripts in kinematic, about how to create an

animation, showing the step by step, serving as a guide for those who are interested

in creating your own teaching materials.

The chosen software was Modellus (Modellus, 2014), which has exceeded our

expectations bringing a graph, in real-time during the animation. Therefore, the

animation only happens by mathematical calculations, formulas and variables which

give life to our animation, creating a great teaching material with lots of information to

help everyone.

We conclude bringing our opinion about K-SKETCH and SCRATCH emphasizing

MODELLUS, showing their differences and qualities, exposing the positive and

negative sides.

KEY WORDS: Kinematics, Software, Teaching Physics, Modellus.

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Lista de Figuras

Figura 1, Plano inclinado. .......................................................................................... 13

Figura 2, Computadores antigos. .............................................................................. 18

Figura 3, Scratch. ..................................................................................................... 22

Figura 4, Exercício de MRU passo 1. ........................................................................ 23



Figura 7, Demonstração de movimento passo 1. ...................................................... 25



Figura 10, Demonstração de movimento passo 4. .................................................... 26

Figura 11, K-sketch, vista inicial do programa. .......................................................... 27

Figura 12, Exercício movimento obliquo passo 1. ..................................................... 28





Figura 17, Vista inicial do programa. ......................................................................... 31

Figura 18, Exercício MRUV passo 1. ........................................................................ 32



Figura 21, Instalar Modellus passo 1. ........................................................................ 36









Figura 30, Instalar Modellus passo 10. ...................................................................... 40


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Figura 33, Vista inicial do Modellus. .......................................................................... 42

Figura 34, Modellus, exercício MRU passo 1. ........................................................... 43





Figura 39, Modellus, exercício MRU passo 6. .......................................................... 46




Figura 43, Modellus, exercício MRU passo 10. ........................................................ 48









Figura 52, Modellus, exercício Queda livre, passo 1. ............................................... 54









Figura 61, Modellus, exercício lançamento oblíquo, passo 1. ................................... 60




8

Figura 65, Modellus, exercício lançamento oblíquo, passo 5. .................................. 62





9

SUMÁRIO

RESUMO ............................................................................................................. 4

ABSTRACT ........................................................... Erro! Indicador não definido.

SUMÁRIO ............................................................................................................ 9

I – INTRODUÇÃO .............................................................................................. 10

II-O ENSINO DA FÍSICA E SUAS NUANCES ................................................... 12

2.1-A história da Física: ............................................................................ 12

2.2- Contextualizações do ensino da Física ............................................. 15

2.3-Necessidade de inovar no ensino da Física, recursos didáticos. ....... 16

2.4-Recursos tecnológicos, Softwares. .................................................... 17

2.5-Softwares como recurso didático ....................................................... 19

III-DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA: ......................................................... 20

3-1-Pesquisas de softwares: .................................................................... 20

3.2-Características dos Softwares ............................................................ 20

3.2.1-Scratch .................................................................................... 21

3.2.2 - K-Sketch ............................................................................... 27

3.2.3-Modellus ................................................................................. 31

3.2.4-A escolha ................................................................................ 34

IV-DESENVOLVENDO O MATERIAL COM O SOFTWARE MODELLUS: ........ 35

4.1-Roteiro “tutorial” criando o material didático, ...................................... 35

4.2-Baixar e instalar .................................................................................. 36

4.3- Utilizando o Modellus em um problema de MRU .............................. 41

4.4-Utilizando o Modellus em um problema de Queda Livre .................... 53

4.5-Utilizando o Modellus em um problema de Lançamento Oblíquo ...... 59

V- CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................... 66

VI- BIBLIOGRÁFIA CONSULTADA: ................................................................. 68

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I – INTRODUÇÃO

Observamos diariamente em programas de TV, internet e jornais que o

ensino de Física está defasado no Brasil, não apenas se tratando da Física mas em

todas a áreas. Existe um número muito pequeno de escolas que possuem

laboratórios de física e, quando têm são em número reduzido pois, não atendem a

demanda do número de turmas. Precisamos fazer com que a sociedade se interesse

pela qualidade da educação e só assim, teremos um país melhor, com menos

desigualdades e mais jovens frequentando as escolas.

Toda essa realidade está associada à falta de investimento dos órgãos

competentes e seu desinteresse pela educação dos pais. Muitos desistem de

estudar por não encontrarem a motivação necessária dentro das salas de aula, e as

mesmas tornam-se tediosas.

O intuito é de elaborar um tipo de material didático na área da Física que,

venha fornecer condições para os professores se sentirem mais motivados a

ensinar, e os alunos a aprender os conteúdos, pois irão apresentar animações

interessantes ajudando na compreensão dos desafios, associando o conteúdo

imaginativo da aula com o conteúdo visual.

Nosso objetivo neste trabalho de conclusão do curso, é apresentar um

roteiro onde mostrará como criar uma aula usando softwares (programas), e mostrar

que pode ser fácil, não utilize muito tempo, e que fique de boa qualidade para ser

aplicada no ensino da Física.

Escolhemos a área de mecânica, mais especificamente a cinemática,

para temas como: Movimento retilíneo uniforme(M.R.U), Movimento retilíneo

uniformemente variado(M.R.U.V), Queda livre e lançamento oblíquo. Acreditamos

que assim fica mais fácil o professor ensinar e o aluno compreender os conceitos

subjacentes às “contas difíceis”, que na verdade não são difíceis, basta somente

entender o que está acontecendo, saber interpretar o que o problema está pedindo.

Fizemos isso explorando programas disponíveis na internet, dando prioridade

aos aplicativos gratuitos no uso do sistema operacional Windows 7, que é uma

ferramenta paga. Sendo assim, falamos sobre a pesquisa de programas no qual

testamos, usando problemas da física, em específico, com conteúdo da cinemática,

11

mostrando o lado bom e o lado ruim de cada programa. Terminada esta etapa,

escolhemos somente um para criar um material didático, mostrando suas principais

qualidades.

Nossa pesquisa traz uma abordagem qualitativa na modalidade

exploratória pois, buscamos apoio em estudos de Triviños (1995), basicamente em

seu livro, que comenta ser uma pesquisa que tende a enriquecer o conhecimento

pessoal de certo assunto, e, o nosso caso é descobrir softwares fáceis e eficientes

para elaborar materiais didáticos específicos com o uso da informática, utilizando

recursos tecnológicos visuais disponíveis na internet, para auxílio aos professores de

Física, no ensino da cinemática, de uma forma atrativa.

Buscamos em pesquisas eletrônicas formas didáticas, em específico, o

ensino da cinemática, em sites como Google, Bing, Yahoo, tendo assim muitos

conteúdos de softwares que foram estudados e explorados.

Nosso trabalho de conclusão do curso está organizado na seguinte

sequência:

Capítulo 1: Introduzimos o assunto de física mostrando sua história de

forma resumida, fazendo posteriormente uma contextualização e comentando

resumidamente os conceitos tecnológicos como recurso didático.

Capítulo 2: trouxemos o desenvolvimento de nossa pesquisa, mostrando

a característica dos três softwares, e dizer qual foi o escolhido.

Capítulo 3: desenvolvemos nosso material didático criando assim o roteiro

(passo-a-passo), ensinando como instalar e criando três exemplos usando o soft

escolhido.

Capítulo 4: mostramos em nossas conclusões finais, tentando explicar

quais as principais vantagens de se usar o software modelo, para criação de

materiais didáticos, mostrando exemplos simples.

II O ENSINO DA FÍSICA E SUAS NUANCES

2.1 A história da Física

Pode se dizer, que a física surgiu quando os homens tiveram o primeiro

raciocínio lógico sobre fenômenos naturais, deixando de lado lendas de deuses e

tentando descobrir por que certas coisas aconteciam, e sendo assim, a física é uma

das mais antigas disciplinas acadêmicas.

Uma resposta mítica ou religiosa apela à vontade de um Deus ou de deuses e conta uma história da origem do universo. Essa resposta não se baseia em estudos sistemáticos da natureza, mas antes na observação diária não sistemática; e não são estudos racionais dado que não encorajam a crítica, mas antes a aceitação religiosa. Isto não quer dizer que as respostas míticas e religiosas não tivessem qualquer valor. Por exemplo, é óbvio que numa altura em que a ciência, com os seus métodos racionais de prova, ainda não estava desenvolvida, as explicações míticas e religiosas eram pelo menos uma maneira de responder à curiosidade natural dos seres humanos. (ALMEIDA, 2004)

Segundo Almeida (2004), Galileu Galilei (1564 - 1642) é um dos mais

antigos físicos modernos de que se têm registro, usando como sua base para a

Física, a linguagem matemática, naquela época conhecida como teologia ou

metafísica. Tendo o conhecimento dos livros escritos por Aristóteles, ele pôde

perceber que havia muita coisa que não condizia com o que ele descobria,

contrariando a bíblia. Assim surgiram várias polêmicas, e foi quando Galileu lançou

seu livro “Diálogo dos Grandes Sistemas”, tendo que provar afirmações com

experimentos.

Na figura 1, temos um desenho de George Gamow (1902-1968) que

representa Galileu fazendo um experimento sobre o plano inclinado, onde ele

calcula a velocidade e o tempo enchendo uma jarra de água, e assim ele tem o

tempo ou a velocidade do objeto no plano inclinado.

Figura 1, Plano inclinado. Fonte:http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/imagem.php?idImagem=640

Há três tipos de razões que fizeram de Galileu o pai de uma nova forma de encarar a natureza: em primeiro lugar, deu autonomia à ciência, fazendo-a sair da sombra da teologia e da autoridade livresca da tradição aristotélica; em segundo lugar, aplicou pela primeira vez o novo método, o método experimental, defendendo-o como o meio adequado para chegar ao conhecimento; finalmente, deu à ciência uma nova linguagem, que é a linguagem do rigor, a linguagem matemática. [...]. (ALMEIDA, 2004)

Logo após a morte de Galileu, quase um ano depois nasceu Isaac

Newton (1642), trazendo consigo muitos avanços na matemática, ótica , Física e

astronomia. Segundo Filho (2006), foi Newton que apresentou as três famosas leis

do movimento, que foram utilizadas para provar suas teorias naquela época, usando

pêndulos, projéteis e objetos em queda livre, surgindo assim a Lei da Gravitação

Universal. Com isso se tornou fácil explicar as teorias no qual o sol é posto como o

centro do sistema solar, em que os planetas sofrem o movimento em torno do

mesmo, chamado de heliocentrismo, segundo Almeida (2004).

[...] Ao publicar o seu livro Princípios Matemáticos de Filosofia da Natureza, Newton foi responsável pela grande síntese mecanicista. Este livro tornou-se numa espécie de Bíblia da ciência moderna. Aí completou o que restava por fazer aos seus antecessores e unificou as anteriores descobertas sob uma única teoria que servia de explicação a todos os fenômenos físicos, quer ocorressem na Terra ou nos céus. Teoria que tem como princípio fundamental a lei da gravitação universal, na qual se afirmava que “cada corpo, cada partícula de matéria do universo, exerce sobre qualquer outro corpo ou partícula uma força atrativa proporcional às respectivas massas e ao inverso do quadrado da distância entre ambos. (ALMEIDA, 2004)

A Física no Brasil se inicia por volta do ano de 1940, onde as

Universidades de São Paulo começam a investir em experimentos nucleares e

passam a mostrar resultados positivos, como o acelerador de partículas. Já no Rio

de Janeiro há a criação do CBPF, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas.

Já por volta do ano de 1950, é criada a CNPQ (Conselho Nacional de

Pesquisa), mais logo em 1964 houve uma decadência no crescimento da Física no

Brasil pois, foi o ano da derrubada do governo de João Goulart. Assim, com a falta

de investimentos nessa área, muitos físicos foram embora do país. No entanto em

1968 após a reforma Universitária, houve muitas melhorias na área da Física, onde

teve um grande impulso, e durante esse período foi criada a primeira pós-graduação

em Física no Brasil, assim desenvolvendo gradativamente a Física no país, como

conta Remayena Gazzinelli (1984).

Por volta dos anos de 1960 e 1970, muitos queriam estudar mas não

conseguiam, pois não havia incentivo do governo e eram poucas escolas, fazendo

com que houvesse maior procura nas grandes capitais. Mas isso só era possível

para quem tivesse poder aquisitivo, pois envolvia muito dinheiro de quem quisesse

estudar, como não era o caso de quem morava no nordeste e estados do norte.

A dificuldade era grande, sendo que alguns estados nessa época tinham

apenas algumas escolas e não conseguiam atender a grande demanda, muitos

professores faziam “milagres” para tentar ajudar essas pessoas interessadas. Com o

passar do tempo, houve mais incentivo do governo na construção de escolas,

aperfeiçoamento de professores, diminuindo assim as dificuldades para quem

quisesse aprender Física e outras matérias, e dessa forma modificando o âmbito

educacional daquele período e trazendo mais uma evolução no decorrer da história.

2.2 Contextualizações do ensino da Física

Cada vez mais os professores se preocupam com a metodologia de

ensino, sempre querendo diferenciar e tentando melhorar a qualidade do ensino com

metodologias diferenciadas. Com isso a atualidade está exigindo muitas mudanças

como afirma Kawamura & Hosoume (2006), em seu artigo:

Em tempos de mudança, a situação é particularmente estressante, pois é preciso encontrar opções novas, modificar hábitos, romper com rotinas, quase sempre sem a certeza nem a segurança das vantagens e desvantagens dos esforços desenvolvidos. (KAWAMURA & HOSOUME, 2006).

Esse processo não depende de um governo ou de um decreto, depende

de cada profissional de ensino, por exemplo, quando surge a ideia de ensinar um

conteúdo de forma mais descontraída, deve ser estudada e se for possível aplicada

porque, uma vez que funcione e dê resultados positivos pode ser que outros

professores também tenham interesse e possam utilizá-la, causando uma mudança

na rotina de ensino.

Atualmente, muitos professores de ensino médio utilizam somente o livro

para ensinar o conteúdo, sempre seguindo o que o livro diz e, para diferenciar,

tentam fazer trabalhos de seminários com apresentação. Esse é um exemplo bem

comum, o problema é que nesse método nem todos aprendem.

Entendemos que na Física as aulas devem ser interativas e atrativas,

principalmente para cinemática, dinâmica, estática, eletroestática, no qual são os

primeiros conteúdos a serem conhecidos na Física. Como dito antes, seguir somente

o livro nem sempre é uma boa forma de ensinar Física, fazer despertar a curiosidade

é a melhor forma para um aluno aprender o conteúdo, e, é responsabilidade do

professor que isso aconteça.

Para Kawamura & Hosoume (2006), a discussão sobre as competências e

os conhecimentos a serem removidos não pode ocorrer dissociada da discussão

sobre as estratégias de ensino e aprendizagem a serem utilizadas em sala de aula

pois, na medida em que são essas mesmas estratégias que expressam, de forma

bem mais concreta, o que se deseja promover.

16

As mudanças esperadas para o Ensino Médio se concretizam na medida

em que as aulas deixam de ser apenas “quadro negro e giz”. Para enfatizar os

objetivos formativos e promover competências, é imprescindível que os

conhecimentos se apresentem como desafios cuja solução, por parte dos alunos,

envolva mobilização de recursos cognitivos, investimento pessoal e perseverança

para uma tomada de decisão.

Nessas circunstâncias, importa o desenvolvimento de atividades que solicitem dos alunos várias habilidades, entre elas, o estabelecimento de conexões entre conceitos e conhecimentos tecnológicos, o desenvolvimento do espírito de cooperação, de solidariedade e de responsabilidade. (KAWAMURA & HOSOUME, 2006)

2.3 Necessidade de inovar no ensino da física, os recursos

didáticos.

Em sua pesquisa Heineck (1999), descobriu que há uma desvalorização

da área física pelos professores e alunos pois, os mesmos perdem interesse pelas

aulas por terem dificuldades de assimilação do conteúdo.

[...] por meio de investigação didática, que um bom número de alunos perde o interesse pela Física (e ciências afins) durante o período de escolarização, pois, é fato conhecido, que uma boa parte dos alunos tem dificuldades na assimilação e compreensão dos fenômenos físicos [...] (HEINECK, 1999)

Segundo Fiolhais & Trindade (2002), esse problema ocorre por que não

há incentivo dos professores para usar materiais didáticos que possam ligar-se com

coisas do dia-a-dia, assim facilitando o entendimento.

[...] onde muitas vezes os conceitos trabalhados distanciam-se da prática, pois pouco ou nenhum relacionamento com os fatos do cotidiano são apresentados, até porque as escolas carecem do uso de recursos didáticos adequados, que motivem e auxiliem a aprendizagem.[...] [...] somente através de experiências reais é possível criar entre os alunos um ambiente particularmente rico do ponto de vista pedagógico, que ajude a substituir conceitos teóricos por constatações científicas [...] ( FIOLHAIS & TINDADE ,2002)

17

Para usar materiais didáticos diferenciados as maiores dificuldades para

as escolas e professores são o alto custo destes, também a escola talvez não tenha

espaço apropriado à execução da aula com esses materiais adquiridos.

No ensino da cinemática os professores tentam usar a imaginação dos

alunos pois, se tratam de movimento, repouso, velocidade e aceleração de corpos,

dando exemplo do cotidiano, por exemplo, quando o aluno está indo para escola,

vendo um avião, distância entre cidades com velocidade/tempo, tentando relacionar

isso com exemplos em sala. Uma ideia também é usar materiais atrativos que

possam até ter em casa, como brinquedos velhos, para demonstrar carros em

movimento, ou seja, algo que ative a imaginação do aluno.

2.4 Recursos tecnológicos, Softwares.

Segundo o dicionário Aurélio online, a palavra “software” significa:

Conjunto de instruções armazenadas em disco(s) ou em chips internos do computador que determinam os programas básicos, utilitários ou aplicativos, que ele tem para serem usados (AURÉLIO, 2013).

De uma forma mais fácil de entender, software é o contrário de hardware,

que segundo o dicionário Aurélio online é o conjunto dos componentes eletrônicos

de um computador, por exemplo, placas, monitor, equipamentos periféricos etc.

(Aurélio, 2013).

Uma explicação simples, Softwares são programas de computadores que

são divididos em algumas partes como exemplo, os que fazem as

sustentações/funcionamento dos computadores, geralmente são chamados de

sistemas operacionais e dão suporte ao funcionamento de outros programas para

utilização do usuário de tal como Word, Excel, PowerPoint, Skype e etc.

Não é muito fácil descobrir qual foi o primeiro software desenvolvido no

mundo, mas segundo Plainer (2013), os primeiros computadores eram

extremamente grandes e com capacidades mínimas de processamento e

armazenamento, mais foi nessa época que surgiram os primeiro softwares,

desenvolvidos por uma mulher, Condessa Ada Lovelace (1815-1852), em meados

do ano de 1843.

18

O primeiro código de máquina-prima foi escrito com caneta e papel. Comutadores do painel frontal foram invertidos, conforme necessário para introduzir bits (bytes) para a memória. Finalmente, alguém tomou uma jornalista de teletipo e conectou a um computador, assim os fluxos de bytes podiam ser salvos em fita de papel, lidos de novo mais tarde. Outro especialista levou máquinas de um armazém de dados de cartões perfurados e os conectou ao computador. Alguém fez o mesmo com fitas magnéticas. Unidades de disco chegaram mais tarde. (PLAINER, 2013)

Figura 2, Computadores antigos. Fonte: Manchester MARK I - 1948,

(http://piano.dsi.uminho.pt/museuv/1946mmark1.html)

Atualmente, até um simples celular com seu hardware e software tem

mais capacidade de processamento do que os computadores daquela época, e a

tecnologia da informação está em constante evolução, e está presente na vida da

maioria das pessoas, com processamentos incríveis e uma grande capacidade de

armazenamento de dados em pequenos hardwares como por exemplo, pendrives,

que estão cada vez menores e com maior capacidade.

2.5 Softwares como recurso didático.

Com o surgimento da tecnologia de informática, esse recurso vêm se

integrando na vida de professores e alunos, facilitando ainda mais o conhecimento

dos mesmos, como por exemplo, demonstrar como funciona a mecânica cinemática

e assim ajudando a compreender o seu funcionamento que é simples, mas, se não

houver uma dedicação dos professores em criar algo dinâmico que seja fácil e

atrativo para aprender o conteúdo, ocasionará provavelmente, uma classe inteira de

alunos com dúvidas e dificuldades. Portanto, isso vai de cada professor em querer

fazer algo diferenciado e que poderá ocasionar bons resultados.

Qualquer recurso, suplementar ao processo de aprendizagem, que pode ser reusado para apoiar a aprendizagem. O termo objeto educacional (learning object) geralmente aplica-se a materiais educacionais projetados e construídos em pequenos conjuntos com vista a maximizar as situações de aprendizagem onde o recurso pode ser utilizado. [...] A idéia básica é a de que os objetos sejam blocos com os quais será construído o contexto de aprendizagem. (TAROUCO et all).

Atualmente para se fazer um material didático específico, os softwares

não são suficientes, pois o professor pode não ter qualificação e não saber utilizar os

softwares encontrados para criação de seu material.

Os alunos convivem muito com a TV, vídeo games, e isso dificulta muito a

aprendizagem distraindo-os em sala de aula e o professor deve ficar bem atento à

essa realidade e tentar usar isso a favor de seu ensino como diz, Pretto (2005):

Observar o comportamento dos jovens em idade escolar, já criados numa íntima relação com os videogames, televisões e computadores, pode ser significativo para entender, por um lado, algumas das razões do fracasso da escola atual e, por outro, alguns elementos para uma possível superação desse fracasso. (PRETTO, 2005)

No entanto, mesmo com a confecção de materiais didáticos específicos

com o uso do computador, também é indispensável o uso de exemplos em

laboratórios, ou, dependendo do professor, utilizar um vídeo gravado que deixe bem

explicado o assunto pode ser uma solução quando não há um laboratório na escola.

Trouxemos no próximo capitulo nosso esforço em tentar ajudar esses

professores, mostrando o desenvolvimento de nossa pesquisa, com softwares para

auxiliar, na criação de um simples material didático.

III DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA:

3.1 Pesquisas de softwares.

Durante buscas em sites de pesquisa, encontramos uma grande

variedade de softwares que faz edição e criação de animações, gráficos, mas nem

todos tem facilidade em compreender o seu uso. Como estávamos procurando uma

forma didática de fácil compreensão para a criação de um material de boa qualidade

para o ensino da Física, descartamos muitos softwares para realização do estudo,

restando apenas alguns que possam ser trabalhados como material didático.

Durante este período de testes de softwares, encontramos muitos que são

pagos, o que também não é nosso foco pois nossa proposta é utilização das versões

gratuitas (Free). Na maioria das vezes em que realizávamos download, um software

apresentava algum tipo de vírus ou programas adicionais que investigavam o

computador, deixando ele lento e causando problemas, sendo assim, foi necessário

descartá-los também.

3.2 Características dos Softwares.

Alguns requisitos para a escolha do software foram necessários para que

tivessem uma boa visibilidade, fosse didático, e, oferecesse ferramentas do qual

possibilitasse a criação de animações com o intuito de mostrar de forma didática

conceitos apresentados pela cinemática, sendo de fácil utilização e não

demandando muito tempo para criação de material. Para os que não tivessem essas

características, foi feita uma análise bem superficial pois não vimos necessidade de

aprofundar o estudo em softwares que não tinham essas características.

Após essas análises, escolhemos apenas três softwares que poderiam

talvez ser utilizados em nosso trabalho que são:

�� K-Sketch

�� Scratch

�� Modellus

21

Feita a escolha destes softwares, passamos para a etapa de simulações e

finalmente podemos fazer a opção por um deles para desenvolver nosso material

didático.

3.2.1 Scratch.

Scratch é um programa desenvolvido pela equipe Lifelong Kindergarten

do MIT Media Lab e coordenada por Mitchel Resnick, que tem o intuito de criar

animações, jogos, simulações de eventos e músicas para crianças e adolescentes,

sendo um software educacional e gratuito, que está disponível online no link

(http://scratch.mit.edu/), e também off-line para instalação nesse mesmo site. A

versão a ser utilizada neste trabalho de pesquisa é a v1.4.

O que nos chamou a atenção para o uso desse software em nosso

trabalho é que, ele é bastante intuitivo e lógico, e possibilita o desenvolvimento de

atividade com os alunos, como por exemplo, criar uma certa animação mostrando

algum tipo de movimento e o relacionando com a cinemática.

O uso do Scratch também pode ser utilizado em aulas de matemática pois

traz muitas ferramentas usando o conceito de lógica, trabalhando assim a

capacidade do aluno em criar certas situações matemáticas. Um dos pontos

positivos deste programa é que a linguagem está em português e, apresenta várias

ferramentas em sua área de trabalho bastante visíveis.

Para o trabalho, o objetivo foi criar animações com problemas de Física

direcionado aos professores, para que os mesmos pudessem criar seu próprio

material didático de forma fácil. Inicialmente, ficamos oito dias trabalhando neste

programa, e, pelo menos duas horas por dia com o objetivo de conhecer suas

ferramentas e possibilidades de utilização por meio do menu ‘Ajuda’, e em vídeos no

youtube, que nos permite conhecer em detalhe o programa.

A seguir, na figura 3, apresentamos a tela inicial do software Scratch 1.4

que mostra algumas de suas ferramentas.

22

Figura 3, Scratch. Fonte: (Scratch, 2014)

Após realizar a exploração do software, resolvemos usá-lo para simular

alguns problemas de Física com conteúdo de cinemática, avaliando se este poderia

ser o programa escolhido para ser usado como ferramenta didática nas aulas, então

iniciamos o teste com um exercício de velocidade conforme segue a questão abaixo.

�Durante uma caminhada, uma pessoa anda a uma velocidade

média de 2m/s. Quanto tempo ela demora para completar o percurso

de 100m?

Inicialmente tivemos muita dificuldade pois, percebemos que o programa

trabalha mais com o raciocínio lógico e fica meio difícil fazer uma atividade com boa

qualidade em pouco espaço de tempo.

23

Figura 4, exercício de MRU passo 1. Fonte: Adaptado (Scratch, 2014)

Na figura 4, iniciamos a animação criada, com partida da pessoa e um

balão sobre ela informando o que irá fazer.


Na figura 5, a pessoa está fazendo seu percurso, caminhando pela linha

amarela até retornar ao ponto inicial no lado esquerdo da figura. Temos os

comandos utilizados para criar essa animação, finalizando como mostra a figura 6.

24


Na sequência das figuras 4, 5 e 6, é criada uma animação simplesmente

interpretando o problema. Mostra uma pessoa caminhando, e você pode perceber

na região de comandos como funciona o programa, buscando as ações no painel

esquerdo e arrastando na parte de comandos, montando assim um “quebra cabeça”

na sequência de suas ações. Pesquisamos bastante e não encontramos uma forma

que fizesse o objeto1 “pessoa”, voltar do quadrado sozinho, então, colocamos o

objeto2, objeto6, objeto7 e objeto8, para quando for tocado, virar 90º ao lado

especificado como na figura 5. Sem isso ele andaria reto e não voltaria, então, para

executar a ação é necessário clicar na bandeira verde logo acima da animação, e

para encerrar é só clicar na bolinha vermelha ao lado da bandeira.

Um ponto positivo é que podemos colocar balões informando sua ação,

como na figura 4, especificando sua ação e também sua parada, que é o que ele

informa para saber resolver o problema na figura 6.

Usando agora uma demonstração do que é um movimento repouso e

referencial, conseguimos fazer a seguinte animação que demostra claramente na

sequência da figura 7.

25

Figura 7, demonstração de movimento passo 1. Fonte: Adaptado (Scratch, 2014)

Na figura 7 o homem parado observa o avião e pensa consigo e faz uma

pergunta, que responde na afirmação na figura 8.


26


Novamente, na figura 9 ele observa a árvore e questiona, e logo faz uma

afirmação na figura 10.


Nessa animação leva-se menos tempo, mas mesmo assim, terá que ser

sincronizado o tempo de cada objeto pois cada um tem o comando a obedecer no

tempo certo.

3.2.2 K-Sketch.

Esse software é um desenvolvimento de Project Leader Sourceforge,

pelos contribuintes Prof. Richard Davis, Zhang Rui, Research Fellow, Guan

Mengyuan, segundo o site do desenvolvedor http://www.k-sketch.org. O objetivo

desse simples programa é trazer facilidade em criar objetos de animação para

usuários comuns, tornando fácil e divertido criar vários tipos de animações sem

precisar ter algum tipo de conhecimento em programação.

Como o objetivo desse trabalho é facilidade e praticidade, resolvemos

trazê-lo para dar uma amostra, com exercícios e exemplos do conteúdo de Física

com Cinemática, criando assim um material didático. Na figura 11, temos a tela

inicial do software K-Sketch.

Figura 11, K-Sketch, vista inicial do programa. Fonte: (K-Sketch, 2014)

Tentaremos criar uma animação com o seguinte problema:

28

� Durante uma partida de futebol, o goleiro chuta uma bola com

velocidade inicial igual 25m/s, formando um ângulo de 45° com a

horizontal. Qual distância a bola alcançará?

Figura 12, exercício movimento obliquo passo 1. Fonte: Adaptado (K-sketch, 2014)

A maior dificuldade desse software foi desenhar as ilustrações do

problema com um Mouse, assim nós descartamos esse programa, mas ressaltamos

que, se a pessoa criar um material didático, usando esse programa, ficaria bem

melhor usar uma caneta digitalizadora pois a precisão do desenho ficaria mais

adequada.

Um ponto positivo deste programa é que a questão de movimento se

torna simples, movimentando o objeto circulado por uma linha que se faz clicando

com o botão direito do Mouse, arrastar segurando a tecla Alt, e o levando por onde o

objeto terá que percorrer.

A seguir, as figuras 13, 14 e 15 mostram uma sequência de telas das

animações que elaboramos.

29



30


Este programa é mais simples, pois não traz nenhuma opção de digitação

como no programa anterior, que tinha balões informativos, nesse caso tivemos que

escrever com o Mouse como se fosse desenho. Não ficou muito bom, já que ele não

traz nenhum tipo de edição de imagens, apenas tem 4 canetas de cores diferentes,

ficando complicado ter um material melhor do que este..


O programa também deixa salvar em arquivo SWF, que dá suporte à

exibição da animação em páginas na internet, e não dá suporte à importação de

imagens prontas para facilitar a criação dos eventos. No entanto, esse software não

31

superou nossas expectativas, tanto pela dificuldade de criar os personagens quanto

para destacar o problema ou evento.

3.2.3 Modellus.

O software Modellus, criado justamente para ajudar professores e alunos

de Matemática, Física, Estatística, Geometria, Álgebra, entre outros, e foi

desenvolvido por Vitor Duarte Teodoro, e posteriormente foram lançadas outras

versões com melhorias em ferramentas com a ajuda dos colaboradores, João Paulo

Duque Vieira e Pedro Duque Vieira, que está disponível no link http://modellus.co/ e

atualmente a versão utilizada é a Modellus X 0.4.05. Na figura 17 temos a tela inicial

do Soft.

Figura 17, vista inicial do programa. Fonte: (Modellus, 2014)

32

Nossa primeira impressão sobre esse aplicativo é que seria muito difícil

de ser trabalhado pois ele tem muitas ferramentas, e realmente passa a impressão

de ser complicado, porém, quando começamos a usá-lo, vimos que não era tão

complicado como imaginamos.

O que nos chamou a atenção neste soft é que além de ser um programa

gratuito, ele já foi criado para ser usado como material didático e sendo completo no

sentido de satisfazer as necessidades impostas pelo nosso conteúdo a ser

trabalhado. Vejamos abaixo nas figuras 18, 19 e 20, a sequência da animação que

fizemos, veja na prática como ficou o exercício.

� Um veículo está parado em um sinal de trânsito e quando o sinal

abre, ele se movimenta com uma aceleração de 5m/s². Qual distância

ele percorrerá após 10 segundos?

Figura 18, exercício MRUV passo 1. Fonte: Adaptado (Modellus, 2014)

33



A sequência de figuras acima mostra o movimento da animação, onde

nesse primeiro exercício, tivemos muita dificuldade até entender onde ficam as

ferramentas e para que servem. Um lado positivo é que, ele mostra realmente como

34

montar o modelo matemático, e a partir dele se cria o movimento fazendo assim uma

animação para entender melhor o que se acontece, outro fato é que durante o

movimento ele mostra graficamente, por onde o gráfico se movimenta também, além

dos dados usados na equação montada e o valor obtido, tendo assim a resposta do

exercício com a distância final.

Levamos aproximadamente 2 horas para fazer esse exemplo, tivemos

muitas dificuldades, mas, consultando vídeos na internet conseguimos concluir esse

exercício. O programa também traz essas imagens prontas como a do carrinho, o

cachorro, avião entre outros. Esse plano de fundo onde está a estrada e as árvores

é opcional, já que o programa também traz a opção de importar imagens do

computador, como foi o caso, pois o plano de fundo utilizado foi redigido usando-se

um programa de Photoshop.

3.2.4 A escolha.

Certamente o que mais levamos em consideração foi o fato de ter mais

facilidades para criação em menos tempo, e obtendo um número maior de

informações a serem repassadas para quem estiver aprendendo. Diante disso,

decidimos escolher um roteiro sobre como criar um material didático com o software

Modellus.

IV DESENVOLVENDO O MATERIAL COM O SOFTWARE MODELLUS

4.1 Roteiro “tutorial”, criando o material didático.

Para a utilização desse e dos outros programas acima mencionados,

utilizamos um computador com processador Intel i7 com uma CPU de 2.0GHz e

memória de 8GB, em um sistema operacional 64Bits. Logicamente não há

necessidade de ter uma máquina com essas configurações, mas um computador

com um processador Celeron de 2.5GHz e memória de 2GB também executará pelo

menos o programa Modellus, inferior a isso não garantimos um bom desempenho,

pois a versão utilizada por nós para a produção desse material é a versão

Modellus X 0.4.05, apesar do site do criador não trazer nenhuma especificação da

configuração mínima da máquina a ser utilizada.

No roteiro que produzimos abaixo, colocamos um exercício e depois

mostramos passo a passo como transferir para o programa do Modellus usando

suas ferramentas. Para criar as imagens do roteiro, utilizamos o programa

Photoshop CS6, mas também poderá ser utilizado outro para criar suas imagens,

como o Paint, por exemplo, pois depende da imaginação de cada um criar seu

próprio cenário com suas respectivas animações.

Nosso roteiro para a construção do material didático trará três exemplos

de exercícios de Física na seguinte sequência: MRU, MRUV e Queda livre,

Movimento oblíquo, colocando figuras com uma breve explicação no intuito de ser

bastante didático para facilitar o entendimento das ferramentas usadas. Mas

anteriormente, mostramos como realizar o download do software Modellus da

internet e o detalhamento da instalação.

4.2 Baixar e instalar.

Para baixar o programa (fazer o download), sugerimos que o usuário

entre no site do desenvolvedor no link: http://modellus.co, como no exemplo abaixo,

usamos o internet Explorer versão 11 e uma conexão com a internet com velocidade

de 4 mega, demorando em torno de 2 minutos para efetuarmos o download do

aplicativo de instalação.

Figura 21, Instalar Modellus passo 1. Fonte: Adaptado (http://modellus.co, 2014)

Após entrar no endereço do desenvolvedor, clique no círculo onde a seta

laranja informa para entrar na área de downlond. Podemos perceber que o site está

em português, e na parte superior direita do site existem bandeiras, relacionado á

linguagem conforme o país no qual o site está sendo acessado,e sendo assim, trará

a linguagem correta conforme a região.

37


Quando a página de download estiver carregada, role para baixo a barra

de rolagem, assim você verá todos os links para baixar o Modellus para seu

respectivo sistema operacional, que no caso o utilizado é o Windows 7 64bits.


Para baixar, clique no link circulado na figura acima.


38

Após clicar, aparecerá a opção de salvar ou executar, você pode escolher

salvar se deseja ter o instalador na máquina para eventual problema, mas em nosso

caso vamos clicar em executar, conforme circulado na figura 24, e o navegador irá

começar a baixar o Modellus.


Quando o download estiver concluído, aparecerá a seguinte tela abaixo,

para prosseguir com a instalação clique nos círculos laranjados na figura 26.

Figura 26, Instalar Modellus passo 6. Fonte: Adaptado (Instalador Modellus, 2014)

39



40


Enfim, é só aguardar o final da instalação e quando aparecer a opção

“Finish”, clique nela e seu Modellus já estará instalado em seu computador.


41


Procure em sua área de trabalho o ícone abaixo para abrir o Modellus.

Figura 32, Instalar Modellus passo 12. Fonte: Adaptado (Atalho Modellus, 2014)

Após aberto, daremos continuidade ao nosso roteiro didático usando os

exercícios já mencionados.

4.3 Utilizando o Modellus em um problema de MRU.

Começaremos com um exemplo simples que traz o seguinte problema:

� Qual o tempo gasto para um trem de 200m atravessar uma ponte

de 50m? Sabendo que a velocidade do trem é de 20m/s.

42

O primeiro passo é, colocar as informações do problema no campo de

“Notas” para manter a organização, pois é essencial manter os dados nas

animações para melhor vizualização do problema.

Figura 33, vista inicial do Modellus. Fonte: (Modellus, 2014)

O segundo passo a se realizar, é colocar as fórmulas ou dados do

problema no campo “Modelos Matemáticos”, esse é o lugar onde os cálculos serão

feitos para dar a resposta do problema. Também teremos o campo “ gráfico”, onde

mostra em tempo real, quando está executando a animação, os valores obtidos

pelas cordenadas selecionadas, e o campo “tabelas” onde mostram os valores que

estão sendo usados em cada passo decorrido pela animação.

A equação a ser usada para a solução deste problema é a que já

digitamos no campo “Modelo Matemático” como a figura 34, e também já colocamos

a medida do trem e da ponte.

43

Figura 34, Modellus, exercício MRU passo 1. Fonte: Adaptado (Modellus, 2014)

Essa medida do trem e da ponte pode ser informada clicando em

parâmetros logo abaixo da tela, como mostra a imagem seguinte.


Se acaso tiver uma equação errada o programa informará no canto

inferior direito, dentro do campo “ Modelo Matemático”, como circulado na figura 36.

44


Com essa mensagem, o programa não irá executar a animação, portanto,

volte e verifique se a equação está correta e clique em Interpretar como mostra a

figura 37.


45

O próximo passo é colocar o objeto que irá ser animado pelos modelos

matemáticos, para isso clique em Animação.


Em seguida, clique em “partícula” (círculo branco), depois clique em

qualquer lugar na área branca do programa (círculo amarelo). Para mudar o tipo de

partícula, clique no círculo azul informado na figura 39, ali você pode escolher

qualquer opção que o programa oferece, e, logo abaixo tem a opção de carregar a

imagem do disco do computador, que no nosso caso, procuramos imagens em sites

de pesquisa na internet e fizemos edições para satisfazer nosso objetivo do

problema, que é um trem, como mostra a figura 39 e 40.

46



Agora, temos que informar os valores das coordenadas para “x” e para

“y”, na figura 41 optamos em colocar o eixo “x” para variar a distância, e como no

eixo “y” não irá variar nada optamos por deixar o valor zerado.

47


No passo seguinte, você pode definir um plano de fundo, um cenário, que

nesse caso é o trilho do trem e a ponte, que você pode adicionar clicando em

“Animação” e logo após clicando em procurar, assim, o programa pedirá para

selecionar uma imagem do seu disco, no nosso caso nós produzimos a imagem,

como segue a figura 42.


48


Para movimentar o trem, é importante posicionar o Mouse em cima das

coordenadas, como mostrado no círculo da figura 43 (círculo vermelho), dessa forma

iremos conseguir movimentar o trem para qualquer lugar. Colocamos em cima dos

trilhos no início da ponte, como mostra na figura 44.


49

No campo “Tabela”, que está no canto inferior direito da figura 44, mostra

“t” que é o tempo e a distância, se quiser mudar é so clicar na tabela informada com

círculo laranjado na figura 44, assim, o usuário pode mudar e colocar o valor que

será mostrado em função do tempo,no caso vamos deixar o tempo e a distância

como incógnitas pois quando atingir 250 metros na coluna ‘tempo’, informará o

tempo necessário para atravessar essa ponte, que é a resposta do problema. Mas

como não sabemos qual será o tempo, devemos informar um valor clicando em

“Variável indenpendente” , temos ali a váriavel “t” e o Mínimo e Máximo, que por

padrão sempre vem de 0 a 50 segundos.


Como o problema pede o tempo, você já pode apertar o botão verde para

iniciar como mostra o círculo vermelho na figura 45, e olhar na tabela qual o tempo

que ele fará quando a distância atingir 250 metros, caso seu objeto não ande é

muito importante colocar sua escala conforme o plano de fundo e o cenário, pois

assim será proporcional o tamanho da ponte com o tamanho do objeto e o quanto de

espaço o trem irá andar, para isso, você informa sua escala clicando no objeto e

testando qual escala se adapta melhor ao seu cenário como mostra a figura 46.

50


O usuário pode aumentar ou diminuir o tamanho de seu objeto passando

o Mouse no canto inferior direito do programa Modellus, que irá aparecer as opções

ilustradas na figura 47.


Após colocar a escala correta, apertando no botão iniciar, quando o trem

passar a ponte é so olhar no campo “tabela”, qual tempo está relacionado com a

51

distância de 250 metros, o tempo que encontrar, você pode colocar na “Variável

Independente” no tempo “Max” e é só digitar o valor encontrado que no nosso caso

é de 12,5 segundos, como mostra o círculo laranja na figura 48.


Caso se queira mostrar a contagem do tempo na tela, basta clicar em

animação (círculo laranjado na figura 49), e depois em variável (circulo vermelho) e

escolhe o valor a ser mostrado como na figura 50 (círculo azul).

52



Agora sua animação já está pronta, portanto, ao apertar o play ela ficará

como na figura 51.

53


4.4 Utilizando o Modellus em um problema de Queda Livre.

Faremos agora um exemplo de exercício de queda livre.

� Uma dinamite é abandonada do alto de um prédio, gastando 2

segundos para chegar ao solo. Qual a altura do prédio? Dada

aceleração da gravidade igual 10m/s².

Inicialmente iremos digitar o problema no campo “ Notas”, como na figura

52.

54

Figura 52, Modellus, exercício Queda livre, passo 1. Fonte: Adaptado (Modellus, 2014)

Na sequência digitaremos as fórmulas, para fazer isso basta clicar dentro

da área branca no campo “ Modelo Matemático”, como mostra a figura 53.


55

Agora podemos tomar o tempo como uma “Variável Independente”,

clicando no círculo laranjado e colocando o “Máx” informado pelo exercício, que é de

2 segundos e então ficará como mostra o círculo vermelho na figura 54.


Após isso, já podemos inserir nosso objeto clicando em “Animação”,

informado no círculo laranjado e depois em “Partícula” (círculo vermelho),

posteriormente clicando na área branca do Modellus, como segue o círculo verde na

figura 55.


56

Para mudar o objeto é so clicar no botão informado no círculo verde, na

figura 56, onde pode-se carregar um objeto criado pelo usuário, que no nosso caso é

uma dinamite e após isso, você poderá carregar o plano de fundo, seu cenário,

clicando novamente em “Animação” e depois em “procurar” e terá que selecionar

uma imagem de seu disco, após selecionar a imagem, acima do botão ‘Procurar’ tem

a opção de esticar, centralizar, repetir ou deixar sem nenhum cenário, em nosso

exemplo deixaremos centralizado.


Para aumentar ou diminuir o objeto, basta clicar onde indica a seta azul,

arrastando o Mouse você verá a figura aumentar ou diminuir conforme sua

necessidade. Para arrastar a dinamite até na mão de Kyle Broflovski, o menino na

figura, tente clicar no eixo das coordenadas assim como informado no círculo branco

na figura 56, e arraste até perto da mão dele.

Para fazer o movimento do objeto, temos que clicar nele e definir suas

coordenadas, que nesse caso não irá variar em “x” portanto digitaremos “0” e na

57

coordenada “y” informaremos nossa variável “h”, é importante preencher as escalas

pois, como o objeto tem que cair, vamos colocar uma escala negativa porque ainda

não sabemos qual será nossa escala, portanto, digitaremos “2” e apertaremos o play

para ver como ficou, a sequência de figuras 57 e 58 mostra o movimento.



58

Não tivemos sucesso com a escala “2” pois o objeto se moveu muito

pouco, entâo, após algumas tentativas colocamos “18.10” para o “h” que chega até a

base do prédio.


Temos também que colocar uma escala no “Gráfico”, já que quase não

aparece o movimento das coordenadas, então sugerimos que coloque “Auto escala”

como na figura 60, e assim, podemos concluir nossa animação. No campo “Tabela”

na figura 60, mostra que no tempo de 2 segundos, foi percorrida uma distância de 20

metros, que é a resposta desse problema.

59


4.5 Utilizando o Modellus em um problema de Lançamento Oblíquo.

Faremos agora o último exemplo de nosso roteiro, usando um movimento

parabólico onde envolverá o seguinte problema físico:

� Um goleiro irá cobrar um tiro de meta e para isso irá chutar a bola

que está inicialmente parada em sua frente, com uma velocidade

inicial de 30 m/s, formando um ângulo de 30 graus com a horizontal.

Considerando que a bola atinge o solo após 3 segundos, encontre a

que distância do goleiro que a bola irá atingir o solo. Dados sin 30º =

0.5 e cos 30º = 0.86.

O primeiro passo é colocar o problema no campo “Notas” e informar as

fórmulas e os dados do problema, para fazer isso basta clicar em cada campo.

60

Figura 61, Modellus, exercício lançamento oblíquo, passo 1. Fonte: Adaptado (Modellus, 2014)

Na sequência, podemos colocar o plano de fundo, para fazer isso clique

em “Animação” (círculo verde), e em seguida em “Procurar” (círculo amarelo)

selecione uma imagem de seu disco como a figura 62, (círculo azul).


61

Usaremos neste exemplo a opção de esticar, posicionado logo acima do

botão “Procurar” (círculo preto), assim a imagem ficará com todo o preenchimento no

programa Modellus. O próximo passo é incluir o objeto clicando em “Animação”

(círculo verde), e depois em partícula (círculo amarelo), posteriormente clicando na

área verde de nosso cenário, que é o campo ”Partícula” (círculo azul).


Para trocar a imagem do objeto, clique no botão mostrado no círculo preto

na figura 63 acima, nesse caso iremos colocar uma imagem que o programa

Modellus nos fornece, sendo uma bola de futebol como ilustra na figura 64 (círculo

laranjado).

62


Como o problema especifica que a bola irá tocar o solo em 3 segundos,

podemos colocar esse valor no campo “Variável Independente”, no “Máx“ colocamos

3 segundos pois é o tempo máximo do seu percurso antes de tocar no chão.


Agora podemos definir as coordenadas da bola, indicando que “x” será “x”

e “y” será “y” clicando na bola, e também já colocando sua escala. Como não

sabemos em qual escala será visualizado, começamos com 5 no eixo “x” e no “y”, e

63

clicaremos em “play” para saber como ficou a escala, segue a sequência de

animações nas figuras 66 e 67 abaixo.



Podemos perceber que não ficou muito proporcional as medidas então

aumentaremos a escala para 10. Observe que no campo “Tabela”, você também

pode adicionar mais variáveis clicando em “tabela”.

64

Figura 68, Modellus, exercício lançamentooblíquo, passo 8. Fonte: Adaptado (Modellus, 2014)

Sugerimos também o uso da escala do gráfico em ‘Auto escala’ para

melhor visualização. Assim terminamos mais este exemplo, como podemos ver no

campo “Tabela”, no tempo de 3 segundos temos o respectiva distância de 77,4

metros que é a distância em que a bola caiu do goleiro, como mostra a figura 69.


65

Na tela inicial do Modellus há uma opção de ajuda, mas não foi de grande

utilidade, pelo fato de estar em outro idioma e não ter sido encontrada alguma opção

de tradutor para este campo, e também não é liberado para selecionar e copiar o

texto em inglês para se utilizar em algum tradutor na internet. No site do

desenvolvedor também existem muitos vídeos mostrando como usar as ferramentas

do programa, mas não possuem legenda e áudio, se assim o tivesse, seria mais fácil

entender o programa, facilitando a compreensão de qualquer leigo que for utilizá-lo.

V CONSIDERAÇÕES FINAIS

Como nosso objetivo inicial foi encontrar um software para ser trabalhado

como material didático nas aulas de Cinemática, em todos os que pesquisamos, foi o

Modellus que conseguiu atender didaticamente a necessidade de atingirmos nossos

objetivos. Sendo assim, este foi o melhor Software Free encontrado para ser

trabalhado em aulas de Física no conteúdo da Cinemática. Pelo que pudemos

perceber, o software oferece grande ajuda não só aplicado á Cinemática mas em

diversas outras áreas das ciências exatas, e também é traduzido em vários idiomas,

como no próprio site do desenvolvedor informa:

Já foi publicado em vários idiomas (Português, Inglês, Espanhol chinês, grego, ...) e é usado em todo o mundo com exemplos que vão desde a Física à Matemática, passando pela Mecânica, Química, Estatística, Álgebra, Geometria, entre outros. (MODELLUS, 2014)

Os exemplos que trouxemos são simples, mas trazem as principais

ferramentas que o professor ou aluno irá usar com mais frequência, para criar seus

próprios materiais didáticos, e ajudará muito no enriquecimento de suas aulas,

fazendo assim ficar mais atrativas e com um maior entendimento do conteúdo. Os

professores também podem ensinar esse detalhamento do programa para seus

alunos e pedir a eles para montar exercícios, pois vemos que assim também é uma

boa forma de trabalhar com a turma.

Julgamos que Software K-Sketch tem muitos pontos positivos porém, o

problema que nós encontramos é que para criar uma boa animação exige muito

tempo e dedicação, já que suas ferramentas exigem muito raciocínio lógico e

qualquer coisa colocada no lugar errado dará um grande problema além de não

trazer tantas informações como o nosso software escolhido, o Modellus.

Já o Scratch, segue no mesmo problema do K-Sketch, com uma diferença

de que é mais fácil para criar animações, mas exige muita precisão do Mouse para

que se crie uma animação, e, não possibilita a importação de imagens para uma

melhor qualidade no material didático, não tendo nenhuma opção de digitação de

texto, e que também não traz muitas ferramentas como o Modellus, este por vez

contém até um gráfico mostrando seus dados, sincronizado com a animação feita.

67

O software escolhido foi o Modellus pois para nós houve uma grande

qualidade no material, e como já dito antes, existe um campo para digitação do

problema matemático, outro campo que mostra somente o gráfico em tempo real, de

como se procede a animação, além de suportar a importação de imagens podemos

criar ou baixar na internet, fazer nossas modificações usando um software específico

para edição de imagens, deixando melhor a qualidade da imagem, além de ter uma

boa interação com todos os comandos existentes no Modellus.

Esse trabalho trouxe grande conhecimento e foi muito prazeroso torná-lo

disponível, para quem estiver disposto a modificar suas aulas, saindo daquele velho

conceito de usar somente o livro para ensinar a Cinemática, pois temos que evoluir

procurar novos conceitos novas maneiras de ensinar, não só na Física, mas tudo

que é mais atrativo se aprende melhor e não se esquece fácil.

Fizemos também uma versão em vídeo disponível na internet onde

mostra nosso último exercício utilizado no soft Modelos, (movimento oblíquo) onde

tem o campo de futebol e o goleiro. Também, o vídeo possui auxílio de áudio para

melhor entendimento e está em língua portuguesa.

VI BIBLIOGRAFIA CONSULTADA:

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