Projeto de um sensor de pressão manométrica para ensino de física em tempo real

Autores

  • Fábio Saraiva da Rocha Universidade Federal de Pelotas
  • Paulo Henrique Guadagnini Universidade Federal do Pampa (Unipampa)

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2014v31n1p124

Resumo

Apresentamos o projeto de um sensor de pressão manométrica voltado ao ensino de física experimental. Este dispositivo permite a medida da pressão de um sistema gasoso em comparação com a pressão atmosférica local. O sensor é composto de um transdutor de pressão piezoresistivo e uma placa de desenvolvimento Arduíno para digitalização de leituras analógicas do transdutor, tratamento dos dados e comunicação digital através da interface USB. O sensor de pressão permite que os dados de pressão possam ser transferidos a um computador e acompanhados ao longo da execução de um experimento, com a apresentação de tabelas e gráficos em tempo real (Física em Tempo Real – FTR), utilizando a ferramenta de aquisição de dados PLX-DAQ e a planilha eletrônica Excel. Apresentamos, inicialmente, as características físicas e operacionais do transdutor MPX4250GP, aspectos gerais da placa Arduíno e detalhamos a programação computacional envolvida em todo o projeto. Discutimos o desempenho e limitações deste sensor quando comparado a um sensor comercial GPS-BTA da marca Vernier. Apresentamos a possibilidade de uso deste dispositivo em uma prática ilustrativa com balões de látex dispostos num sistema físico que pode ser facilmente reproduzido em um laboratório didático de física experimental ou mesmo numa sala de aula comum. O sensor de pressão apresentou desempenho similar ao sensor comercial GPS-BTA, e seu uso se mostra promissor em práticas de ensino de física que busquem a inovação no laboratório didático, a possibilidade de utilizar o recurso da FTR com uma classe demonstrativa, ou pelo envolvimento de estudantes em projetos interdisciplinares.

Biografia do Autor

Fábio Saraiva da Rocha, Universidade Federal de Pelotas

Professor Adjunto IV do Centro de Integração do Mercosul (CIM) da Universidade Federal de Pelotas. Doutor em Ciências pelo Instituto de Física da UFRGS. Graduação em Física e Mestrado pela mesma Instituição na área de Física Experimental. Desenvolvendo pesquisa em Magnetismo, Supercondutividade e Ensino de Física, atuando na montagem, automatização computacional e tratamento de dados experimentais de medidas elétricas e magnéticas. Tem formação em Educação a Distância (EaD). Tem publicações em periódicos nacionais e internacionais nas áreas de Ensino de Física e Física do Estado Sólido. Participação ativa em projetos de pesquisa nas áreas de Ensino de Física, Supercondutividade e Magnetismo. Possui experiência administrativa acadêmica como coordenador de colegiado de cursos de graduação e coordenador de curso de pós-graduação lato sensu.

Paulo Henrique Guadagnini, Universidade Federal do Pampa (Unipampa)

Químico, Mestre e Doutor em Química com especialidade em Físico-Química pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Atualmente é Professor Adjunto da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA). Tem experiência em pesquisa na área de Química, com ênfase em Química Computacional e Modelagem molecular, e em pesquisa e desenvolvimento de Instrumentação Científica e Tecnológica, com ênfase em Sistemas eletrônicos e computacionais para aquisição e processamento de dados. Atuou na organização e execução de cursos de extensão universitária voltados para educação científica e tecnológica, e na aplicação de recursos tecnológicos e metodologia para educação a distância. Atua em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias educacionais, com ênfase em Instrumentação eletrônica e computacional voltada ao ensino de ciências.

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Publicado

2013-11-25

Como Citar

Rocha, F. S. da, & Guadagnini, P. H. (2013). Projeto de um sensor de pressão manométrica para ensino de física em tempo real. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 31(1), 124–148. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2014v31n1p124

Edição

v. 31 n. 1 (2014)

Seção

Atividades experimentais no ensino de Física

Licença

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