Educational apparatus for the freefall study with motion analysis

Authors

  • Denicezar Ângelo Baldo Universidade de Sorocaba
  • José Luiz Antunes de Almeida Universidade de Sorocaba
  • José Martins de Oliveira Jr. Universidade de Sorocaba
  • Norberto Aranha Universidade de Sorocaba
  • Waldemar Bonventi Jr. Programa de Mestrado em Processos Tecnológicos e Ambientais, Universidade de Sorocaba https://orcid.org/0000-0003-0720-499X

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2016v33n3p1064

Abstract

This paper presents an experimental project for the electronic measurement of free falling objects for educational purposes. The apparatus consists of a PVC pipe, within which the objects are released. Switching sensors were placed inside the tube at regular distances. Objects passing through them trigger a signal, which is collected, processed by the Arduino platform and sent via serial port to a XBEE module. This send data remotely to another XBEE module attached to a USB port in a computer, where a program calculates the acceleration of movement and serves as user interface. An original solution was devised to avoid interference among sensors. As case study, measures of the gravitational acceleration were made with objects of different geometries. Models with and without air resistance were employed and drag coefficient was obtained.

Author Biographies

Denicezar Ângelo Baldo, Universidade de Sorocaba

Estudante do curso de graduação em Engenharia Elétrica na Universidade de Sorocaba (2012), possui Graduação em Engenharia da Computação pela PUC Campinas (2011) e curso técnico-profissionalizante pelo Colégio Anglo Brasileiro (2007). Seu interesse é em sistemas microcontrolados.

José Luiz Antunes de Almeida, Universidade de Sorocaba

Graduado em Engenharia Elétrica (1976), mestrado em Engenharia Elétrica (1987) e doutorado em Engenharia Elétrica (1999), todos pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Atualmente é professor pleno do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza, coordenador do curso de Eletrônica Automotiva e professor titular da Universidade de Sorocaba. Tem  experiência nas áreas de acionamentos em velocidade variável, qualidade de energia e gerenciamento de equipamentos médico-hospitalares. É autor de livros didáticos sobre Sistemas Eletroeletrônicos e Eletrônica de Potência.

José Martins de Oliveira Jr., Universidade de Sorocaba

Bacharel em Física pela Universidade Estadual de Londrina (1985), Mestrado em Física Nuclear pela Universidade de São Paulo (1988) e Doutorado em Ciências, com ênfase em Física Nuclear pela Universidade de São Paulo (1994). No Pós-Doutorado trabalhou no estudo de propriedades espectroscópicas de núcleos exóticos (11N e 10N). Atualmente está ocupando o cargo de Pró-Reitor Acadêmico da Universidade de Sorocaba. É professor titular dos Programas de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, nível mestrado acadêmico e do Programa de Pós Graduação em Processos Tecnológicos e Ambientais, nível mestrado profissional, vinculado a linha de pesquisa Processamento e Caracterização de Materiais e Produtos. Tem larga experiência na área de Física Nuclear Aplicada.

Norberto Aranha, Universidade de Sorocaba

Graduado em Física (Licenciatura e Bacharelado) pela Unicamp (1985), mestre em Física pela Unicamp (1987) e doutor em Ciências pela Unicamp (1994). Atualmente é professor do Programa de Pós-Graduação em Processos Tecnológicos e Ambientais da Universidade de Sorocaba (Uniso). Atua na área de ensino de física e ciência
dos materiais.

Waldemar Bonventi Jr., Programa de Mestrado em Processos Tecnológicos e Ambientais, Universidade de Sorocaba

Possui graduação em Física Bacharelado pela Universidade de São Paulo (1989), graduação em Física Licenciatura pela Universidade de São Paulo (1988), mestrado em Física pela Universidade de São Paulo (1992) e doutorado em Engenharia Elétrica (Sistemas Digitais e Engª de Computação) pela Universidade de São Paulo (2005). Atualmente é professor Titular III da Universidade de Sorocaba (Mestrado Profissional em Processos Tecnológicos e Ambientais) e professor Pleno II do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza. Tem experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Metodologia e Técnicas da Computação, atuando principalmente nos seguintes temas: processamento de imagens, lógica fuzzy, programa de computador, absorção óptica e colorimetria, ensino de ciências, física e engenharia.

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Published

2016-12-15

How to Cite

Baldo, D. Ângelo, Almeida, J. L. A. de, Oliveira Jr., J. M. de, Aranha, N., & Bonventi Jr., W. (2016). Educational apparatus for the freefall study with motion analysis. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 33(3), 1064–1078. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2016v33n3p1064

Issue

Vol. 33 No. 3 (2016)

Section

Atividades experimentais no ensino de Física

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