Esse encontro ocorreu no laboratório de informática do colégio, sala esta equipada com computadores em número suficiente para todos os vinte participantes. A sala era equipada com data show e uma tela de apresentação onde foi possível projetar as informações desejadas para que todos pudessem visualizá-las. Em todos os computadores encontrava-se devidamente funcionando o software GeoGebra e estes estavam com conexão de acesso a internet.
Figura 55: Alunos conhecendo o ambiente virtual de aprendizagem acompanhando as orientações projetadas na tela de apresentação instalada na frente da sala.
Durante a primeira parte do encontro, foi feita uma explicação aos alunos da importância do projeto, da seriedade de como ele deveria ser tratado por eles e os compromissos que eles estariam assumindo ao participarem do projeto. Cada aluno recebeu uma cópia de um termo de responsabilidade que foi assinado pelos mesmos e devolvido ao professor. Sempre que o aluno desejasse ter acesso às informações relevantes ao projeto disponíveis nesse documento, eles poderiam acessá-lo na plataforma virtual onde o mesmo encontrava-se disponível.
Fizemos a leitura do termo de responsabilidade que especificava que o aluno se comprometeria a frequentar assiduamente aos encontros que ocorreriam às quartas- feiras, num total de oito encontros com duração de duas horas semanais.
Neste termo de compromisso discriminava-se que os alunos deveriam elaborar um projeto de sua autoria, que fizesse utilização dos conhecimentos matemáticos adquiridos e que estivesse relacionado com as atividades vivenciadas durante as oficinas, e que fosse elaborado com materiais de baixo custo.
Foi bem frisado durante esse encontro a importância da assiduidade nos encontros, pois a cada semana sua experiência seria única e não seria repetida, assim caso ocorresse a ausência de algum aluno, esse fato seria prejudicial a ele e ao seu
grupo. Além da assiduidade, seria de responsabilidade do aluno a conservação dos materiais utilizados e manutenção do ambiente de estudo organizado durante os encontros. Eles também deveriam realizar as atividades disponibilizadas no site
www.escolananet.com, respeitando rigorosamente suas datas de entrega.
Este documento especificava que os encontros seriam vídeo documentados e solicitava que os alunos não se incomodassem com a câmera e nem interferissem prejudicialmente na mesma, agindo com naturalidade.
Sendo parte integrante de um dos grupos, o aluno deveria se comportar como tal, participando ativamente do mesmo, colaborando na elaboração dos relatórios, na execução das atividades e na discussão do projeto final.
O projeto final deveria conter os relatórios dos encontros, as construções realizadas com os instrumentos de desenho geométrico, as soluções dos exercícios propostos, as atividades virtuais realizadas e uma descrição do mecanismo construído por eles contendo esboços, dimensões, a razão de sua construção e a descrição do processo de elaboração do projeto. Juntamente com essas atividades, cada grupo deveria entregar o mecanismo construído e realizar uma apresentação expositiva do mesmo.
Através do termo de compromisso os alunos também puderam acompanhar a programação dos encontros com suas respectivas datas e qual oficina cada grupo iria realizar a cada semana.
Finalizada a leitura fizemos a divisão dos alunos em grupos de forma que cada grupo fosse necessariamente composto por elementos de séries diferentes, que um dos elementos possuísse uma bicicleta, que pudesse trazê-la no dia previamente determinado, lembrando que o número de elementos por grupo limitava-se a quatro.
Seguindo essas condições, surgiram assim os seguintes grupos:
O grupo 1 formado pelos alunos Lucas (1ª série), João P. (2ª série), Eliane (3ª série) e João G. (3ª série).
Figura 56: Elementos do grupo 1.
O grupo 2 formado pelos alunos Ana M. (1ª série), Nathalia (2ª série), Richard (2ª série) e Raphaela (3ª série).
Figura 57: Elementos do grupo 2.
O grupo 3 formado pelos alunos Marcelo (1ª série), Renata (2ª série), Pedro (2ª série) e Alan (3ª série).
Figura 58: Elementos do grupo 3.
O grupo 4 formado pelos alunos Bárbara (1ª série), João N. (1ª série), Augusto (2ª série) e Matheus (3ª série).
Figura 59: Elementos do grupo 4.
O grupo 5 formado pelos alunos Ana B. (1ª série), Alfredo (2ª série), Jennifer (3ª série) e João R. (3ª série).
Figura 60: Elementos do grupo 5.
A seguir, iniciamos uma apresentação expositiva para introduzir aos grupos os conceitos principais relacionados a correias, engrenagens e fator de transmissão.
A primeira tela da apresentação ressaltava os materiais que eles deveriam trazer durante os encontros (régua, compasso, tesoura, bicicleta). Depois foi feito um panorama das atividades que iriam realizar, entre elas: leituras relacionadas e construção de mecanismo com a utilização de material de baixo custo, destacando que este deveria utilizar-se de conceitos estudados durante os encontros.
Tivemos então uma breve apresentação das oficinas que seriam feitas durante cada encontro e, neste momento, as oficinas foram subdivididas em seis temas:
- Resolução de exercícios de vestibulares; - Construção com instrumentos de desenho; - Estudo de mecanismo do dia a dia (bicicleta);
- Utilização do kit industrializado MARKLIN; - Utilização de material industrializado K’nex; - Exploração dos recursos em ambiente virtual.
Continuando com a exposição inicial, foi projetado um sistema de engrenagens e assim alguns conceitos foram introduzidos aos alunos; o conceito de fator de transmissão, o sentido de rotação das engrenagens e os fatores que interferem no aumento ou redução do movimento em função das engrenagens.
Figura 61: Exemplo de um trem de engrenagem utilizado para introduzir conceitos.
A seguir, a partir de um exemplo de um mecanismo controlado por uma alavanca que causava a inversão do movimento, formalizando o conceito de mecanismo impulsor e seguidor.
Estudamos então maneiras de se conseguir um fator de transmissão muito alto e um fator de transmissão muito baixo, assim como as situações que são inviáveis em exemplos reais e como poderíamos contornar esse problema utilizando-se de um sistema que contivesse polias solidárias.
Com um exemplo simplificado do motor de um carro, foi possível entender o funcionamento da primeira marcha, a segunda marcha e a marcha ré (Figuras 62 a 64). Sendo a engrenagem A o impulsor, a engrenagem D girará no sentido contrário a A, mas o carro não andará, pois as engrenagens E, F e G giram sem estar engrenadas em nenhuma outra que produziria o movimento do carro.
Na primeira marcha, a engrenagem A gira em um sentido, digamos o horário, enquanto as engrenagens D e F, por estarem no mesmo eixo, giram no sentido anti- horário (Figura 63). Como C está engrenado em F, C girará no sentido horário, fazendo o carro se movimentar para frente. Como F é menor que C, o fator de transmissão é baixo.
Figura 63: Representação de um carro com duas marchas engatado na primeira marcha.
Na segunda marcha, a engrenagem A gira em sentido horário enquanto as engrenagens D e E, por estarem no mesmo eixo, giram no sentido anti-horário (Figura 64). Como B está engrenado em E, B girará no sentido horário fazendo o carro se movimentar para frente. Sendo E quase do tamanho de B, o fator de transmissão é maior do que o da primeira marcha, facilitando o movimento.
Na marcha ré, a engrenagem A gira em sentido horário enquanto as engrenagens D e ,G por estarem no mesmo eixo, giram no sentido anti-horário (Figura 65). Como G está engrenado em H, H girará no sentido horário e estando H engrenado em C, C girará no sentido anti-horário fazendo o carro se movimentar para trás. Como G e H são menores que C o fator de transmissão é baixo o que requer certo esforço para o seu movimento.
Figura 65: Representação de um carro com duas marchas engatado na marcha ré.
Na sequência dos slides, assistimos a alguns vídeos das construções que seriam feitas durante as oficinas com os kits Marklin e K’nex. A intenção era descobrir quais seriam os impulsores e os seguidores de cada um deles e se o mecanismo iria aumentar ou reduzir o movimento.
Gráfico 1: Exemplos de construções com os kits Marklin e K’nex.
Vimos que o fator de transmissão por um sistema de polias e correias pode ser obtido pela razão entre os ângulos rodados pelas duas polias, e que essa razão é inversamente proporcional aos seus raios. A partir de uma variedade de sistema de polias diretas e inversas determinamos os seus fatores de transmissão, os sentidos de rotação e decidimos se essas relações representavam um aumento ou diminuição no movimento.
Figura 67: Sistemas de polias diretas e inversas estudados durante o primeiro encontro.
Para introduzir o conceito de rendimento de uma bicicleta, conhecemos alguns diferentes tipos de bicicletas e de que forma estudaríamos os mesmos.
Figura 68: Bicicletas de tipos variados como objeto de estudo.
A partir da visualização de mecanismos construídos com o GeoGebra e interagindo com os mesmos os alunos puderam ter idéia do que eles poderiam fazer com a utilização desse tipo de software e perceberam que para conseguir utilizá-lo de forma correta é importante conhecer as o procedimento para realizar essas construções, daí a utilização dos instrumentos de régua e compasso.
Figura 69: Modelos de sistemas de polias diretas e inversas construídos com a utilização do software GeoGebra e com régua e compasso.
Finalizando a apresentação expositiva estudamos alguns vídeos de mecanismos articulados por sistemas de correias. O primeiro deles foi feito na cidade de Bento Gonçalves em um barracão movido por uma roda d’água que moía grãos e com eles era produzido macarrão. Os outros vídeos eram de mecanismos em miniatura que foram gravados em um museu chamado Mundo a vapor na cidade de Gramado.
Figura 70: Vídeos estudados pelos alunos mostrando exemplos de aplicação dos mecanismos no cotidiano.