Control-data flow graph based methods

Neste item serão apresentados os resultados obtidos durante a aplicação do projeto realizado no 2º semestre de 2014.

6.2.1 Resultado da aplicação do projeto final

No segundo semestre de 2014, realizou-se mais uma aplicação da metodologia, desta vez foram formados 7 grupos com 4 a 6 estudantes cada. Algumas alterações foram feitas na sequência em relação à aplicação inicial, a fim de eliminar as dificuldades encontradas.

O projeto escolhido para ser detalhado, tem como tema: Chuveiros elétricos. A escolha deste projeto levou em consideração três aspectos: envolvimento dos estudantes com o trabalho, presença durante as aulas e qualidade do resultado final.

Após a apresentação da estrutura do curso, o professor apresentou uma série de imagens que remetiam a assuntos relacionados com a eletricidade e com o magnetismo presentes no cotidiano. Os estudantes ficaram estimulados em saber sobre assuntos como:

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circuitos elétricos, funcionamento de aparelhos elétricos, funcionamento das lâmpadas, motores elétricos, descargas elétricas, além de contarem casos que envolviam a eletricidade e que ocorreram em suas casas. O professor mediou a escolha de temas a partir da opinião dos estudantes com a pergunta: “Quais os fenômenos elétricos e quais os aparelhos elétricos que estão presentes em nossas vidas? ”. A listagem foi feita e foram agrupadas as palavras que possuíam as mesmas características. Os estudantes foram convidados a formarem grupos e a escolherem temas para seu projeto de trabalho. O grupo aqui retratado escolheu: O funcionamento do chuveiro elétrico. E teve como tarefa criar 10 perguntas relacionadas com o tema. Estas perguntas tiveram como objetivo direcionar o trabalho final do grupo.

As perguntas construídas pelo grupo são mostradas na figura 1.

Figura 1 - Questões elaboradas pelo grupo 4 (Funcionamento do chuveiro elétrico)

A sequência do curso ocorreu com uma série de aulas expositivas ministradas pelo professor, com os temas:

1. Apresentação e contextualização das grandezas elétricas: tensão elétrica, potência elétrica e energia elétrica.

3. Elementos de um circuito elétrico simples e o estabelecimento de uma corrente elétrica.

4. Compreendendo o conceito de resistência elétrica e suas relações com as demais grandezas elétricas.

Após as aulas sobre os conceitos básicos da eletricidade, cada grupo recebeu um roteiro com as questões iniciais. Estas questões estão relacionadas com os conceitos básicos necessários para a explicação dos temas escolhidos. O grupo com o tema: funcionamento do chuveiro elétrico, tinha duas tarefas em seu roteiro17_{, e em cada tarefa} deveriam responder às perguntas:

1. Quando e quem criou o primeiro chuveiro elétrico?

2. Quais são os outros métodos de aquecimento d’água para banho? 3. Procure nas embalagens ou em manuais dos chuveiros, suas

especificações e construa uma tabela.

4. O que representam os valores 5400 W – 3600 W/ 220 V/30A? 5. Em qual tensão o chuveiro deve ser ligado? Como essa tensão chega

até às nossas residências?

6. Qual o valor de corrente elétrica “puxada” pelo chuveiro na posição inverno e na posição verão?

7. No chuveiro elétrico como ocorre a mudança da potência? 8. Como podemos calcular a energia consumida por um chuveiro? 9. Descreva a resistência elétrica do chuveiro.

10. Qual a relação entre o tamanho da resistência, a corrente elétrica, a potência, o aquecimento e o consumo de energia?

Durante a apresentação para a sala, o grupo deveria realizar algum experimento, demonstração ou oficina que facilitasse a compreensão do assunto. Este grupo, com auxílio do professor, escolheu duas atividades:

1. Atividade 1: Demonstrando o Efeito Joule utilizando palha de aço e uma pilha. 2. Atividade 2: Demonstrando o Efeito Joule a partir da utilização de um

“mergulhão”.

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Na aula seguinte, os estudantes deveriam trazer os materiais para que montassem a apresentação e fossem orientados pelo professor. Durante a montagem, o professor mostrou os aspectos que deveriam ser abordados durante a apresentação:

1. Mostrar a transformação da energia elétrica em calor por meio do efeito Joule; discutir a espessura da palha de aço e o efeito da corrente elétrica ao passar por ela.

2. Quantificar a energia necessária para o aquecimento da água; determinar a potência do mergulhão a partir da medida do tempo de utilização e da variação da temperatura.

A apresentação dos grupos ocorreu nas semanas seguintes. O grupo destacado iniciou a apresentação falando sobre o histórico do chuveiro elétrico e as outras possibilidades de aquecimento de água para banho (aquecimento a gás e solar), depois responderam, com auxílio de uma embalagem de chuveiro, às questões propostas no roteiro, calculando a corrente “puxada” na posição inverno e a estimativa de consumo de energia mensal.

A demonstração do efeito Joule, mostrado na figura 2, ocorreu em duas partes: primeiramente realizaram a experiência com a palha de aço e a pilha, demonstrando que “o fogo” que aparece é proveniente da energia elétrica, citando a transformação da energia elétrica em energia térmica.

O segundo experimento foi realizado com o auxílio do professor. Em uma vasilha, foram colocados 200 ml de água e um termômetro para medir a sua temperatura inicial, posteriormente foi ligado o “mergulhão” dentro do recipiente. A variação da temperatura e os intervalos de tempo das variações foram anotados durante 2 minutos, mostrando novamente o efeito Joule em ação. O professor, utilizando a equação fundamental da calorimetria e o conceito de potência anteriormente mostrado na aula expositiva, determinou com os estudantes a potência do “mergulhão”.

Com a etapa conceitual concluída, os grupos recebem o segundo roteiro. Neste segundo roteiro, as perguntas estavam diretamente relacionadas com o tema.

As perguntas direcionadas ao grupo 4, com o tema “Funcionamento do chuveiro elétrico”, dizem respeito ao aparelho em estudo. O roteiro traz, também, as orientações necessárias para a construção da apresentação final e o trabalho escrito.

1. Como funciona um chuveiro elétrico?

2. Qual a diferença entre as posições inverno e verão?

3. Se cortarmos e remendarmos a resistência do chuveiro, ela passa a esquentar mais ou menos a água?

4. Qual resistência é maior? A da posição verão ou da posição inverno? Por quê? 5. Como podemos reduzir a energia consumida pelo chuveiro?

Na apresentação final, o grupo tinha como objetivo a explicação do funcionamento do chuveiro elétrico. Para isso, apresentaram a estrutura do chuveiro por meio de projeção e, posteriormente, realizaram a desmontagem de um chuveiro. Mostraram como ocorre o processo de liga e de desliga (pressão sobre o diafragma), a diferença das posições inverno e verão (tamanho das resistências), falaram sobre a importância do dimensionamento da bitola do fio para a instalação elétrica; a altura da caixa d’água e sua relação com a pressão e o aquecimento da água; ainda citaram os problemas frequentes relacionados com o funcionamento do chuveiro e como economizar a água e energia. Também, mostraram como trocar a resistência elétrica e como fazer a ligação do chuveiro. O trabalho foi bem completo e elucidativo, apresentado de maneira simples e com boa pesquisa. A figura 3 mostra o “slide” e a desmontagem do chuveiro durante a apresentação.

Figura 3 - Apresentação final do grupo 4 sobre o funcionamento do chuveiro.

Para a avaliação dos trabalhos, pelo professor, foram analisados os seguintes critérios:  Qualidade do conteúdo apresentado;

88  Clareza e compreensão sobre o assunto;  Recursos utilizados;

 Trabalho escrito.