Dissertacao_Luis_Henrique_Monteiro_de_Castro_versao07AGO2016

da barreira de luz, da bobina e do ventilador de resfriamento 
no experimento Analogia funcional do acelerador de partículas com o uso do Arduino e do Processing 
 
 
 
Figura 68 – Fotografia da montagem do conjunto bobina e do ventilador de resfriamento no experimento 
Analogia funcional do acelerador de partículas com o uso do Arduino e do Processing 
 
122 
 
APÊNDICE B – Roteiro de atividades para os experimentos 
 O ensino de ciências, e principalmente o Ensino de física, deve estar 
amparado em práticas pedagógicas que favoreçam a associação entre o ensino teórico, 
ministrado em sala de aula, e a prática desenvolvida, preferencialmente, nos laboratórios. As 
atividades práticas são o momento pedagógico de comprovação e de sedimentação dos 
modelos apresentados aos alunos nas atividades teóricas. 
Para cumprir este objetivo, são apresentados, neste material, os modelos propostos 
para os roteiros dos Produtos Educacionais, compostos de: listagem do material necessário, 
os diagramas de montagem e ligação eletroeletrônica, os códigos do Arduino e os códigos 
do Processing e sugestões de atividades. 
Para a aplicação em sala de aula dos experimentos sugeridos, o professor de Física 
do Ensino Médio deverá reservar um tempo do planejamento de suas aulas para a montagem 
e o teste de cada um dos experimentos. 
Para balizar o professor, neste projeto foram utilizadas 4 horas para a montagem do 
experimento Oscilador Harmônico Amortecido com o uso do Arduino e do Processing, 6 
horas para o experimento Estação Meteorológica com o uso do Arduino e do Processing e 
cerca de 10 horas para o experimento Analogia funcional do acelerador de partículas com 
o uso do Arduino e do Processing. 
Os modelos propostos para os roteiros das atividades desenvolvidos para os 
experimentos abordados foram elaborados e apresentados a professores de Física da Escola 
Técnica Estadual Ferreira Viana e da Escola Técnica do Arsenal de Marinha. Esses roteiros 
foram testados com sucesso em uma turma de alunos do Curso Técnico em Eletrônica da 
Escola Técnica Estadual Ferreira Viana. 
 Todos as atividades são estruturadas com a apresentação das habilidades e 
competências trabalhadas, com os objetivos a serem alcançados no decorrer do experimento, 
com uma introdução teórica ao conteúdo, com o procedimento a ser adotado pelos alunos e 
com questões a serem respondidas e/ou discutidas pelos alunos. 
 
 
 
 
123 
 
PRODUTO EDUCACIONAL 
 
 
 
 
 
Oscilador Harmônico Amortecido com o 
uso do Arduino e do Processing 
 
 
 
 
Construção do experimento e roteiros de atividades 
 
Luis Henrique Monteiro de Castro 
 
 
 
Setembro de 2016 
 
 
 
 
 
 
 
124 
Sumário
Algumas Palavras ............................................................................................................. 1 
Materiais necessários ........................................................................................................ 1 
Montando o experimento .................................................................................................. 2 
Código do Arduino ........................................................................................................... 3 
Código do Processing ....................................................................................................... 3 
Atividade 1: Demonstrar o uso do experimento ............................................................... 5 
Atividade 2: Análise do fenômeno da deformação elástica da lâmina. ............................ 7 
Atividade 3: Análise do movimento oscilatório ............................................................. 10 
Atividade 4: Análise do amortecimento ......................................................................... 12 
Algumas Palavras 
Este produto educacional é uma sugestão de uso do Arduino e do Processing como 
experimento para o Ensino de Física. Neste material professores e alunos encontrarão 
informações quanto aos materiais necessários para a construção mecânica e eletrônica do 
experimento, bem como os códigos de programação do Arduino e do Processing e ainda 
sugestões de atividades envolvendo os conceitos de tensão e deformação, constante elástica 
de uma mola e oscilações harmônicas amortecidas. O material foi desenvolvido 
considerando que o leitor tenha algum conhecimento, mesmo que rudimentar, de 
programação e de eletrônica. Todo o material e os códigos também estão disponibilizados 
no endereço www.aulanaweb.com. 
Materiais necessários 
Item Descrição Quantidade 
1 Base de madeira medindo 23 cm x 10 cm x 1,2 cm 01 
2 Perfil de alumínio (25,4 mm x 12,7 mm x 1,3 mm) 0,50 m 
3 Parafusos 5mm x 40 mm com porca e arruela 04 
4 Parafusos 6 mm x 50 mm com porca e arruela 02 
5 Régua de aço com 30 cm de comprimento 01 
6 Placa Arduino UNO 01 
7 Protoboard 830 pontos – Matriz de contatos 
elétricos para montagem de circuitos 
01 
8 Grampo nº1 para fixação 01 
9 TRCT-5000 – Sensor óptico reflexivo 
infravermelho 
01 
10 Resistor 10 kΩ x 1/8 w 01 
11 Resistor 100 Ω x 1/8 w 02 
12 Jumpers para as conexões elétricas 08 
1 
125 
Montando o experimento 
1. Base de madeira medindo 23 cm x 10 cm x 1,2 cm (comp x larg x alt);
2. Perfil de alumínio (25,4 mm x 12,7 mm x 1,3 mm) com 21,5 cm de comprimento,
fixado na base de madeira com 2 parafusos 5mm x 40 mm;
3. Perfil de alumínio (25,4 mm x 12,7 mm x 1,3 mm) com 9 cm de comprimento, fixado
no perfil 2 com 2 parafusos 5mm x 40 mm;
4. Perfil de alumínio (25,4 mm x 12,7 mm x 1,3 mm) com 5 cm de comprimento, fixado
no perfil 3 com 2 parafusos 6 mm x 50 mm;
5. Perfil de alumínio (25,4 mm x 12,7 mm x 1,3 mm) com 5 cm de comprimento
6. Régua de aço com 30 cm de comprimento;
7. Placa Arduino UNO; e
8. Protoboard com pelo menos 170 furos.
3 
5 
4 
2 
6 
7 
8 1 
2 
126 
Código do Arduino 
int valor = 0,contador=0; 
long tempoAtual = 0, tempoAnterior = 0, tempo = 0; 
void setup(){Serial.begin(250000);} 
void loop(){ 
tempoAtual = micros()-tempoAnterior; 
valor = analogRead(0); 
while ( tempoAtual < 993){tempoAtual = micros()-tempoAnterior;} 
tempoAtual = micros()-tempoAnterior; 
tempoAnterior = micros(); 
tempo = tempo+tempoAtual/1000; 
Serial.print(valor); Serial.print(";"); 
contador = contador + 1; 
if (contador == 10){ 
 //Serial.print(tempoAtual); Serial.print(";"); 
 Serial.println(tempo); 
 contador=0; 
} 
} 
Código do Processing 
import processing.serial.*; 
// Variáveis 
PrintWriter arquivoGeral; 
String serialString = null; 
Serial portaSerial; 
int lf = 10; 
int contador = 0; 
float controle = 40; 
String nomeArquivo = ""; 
String[] dados; 
float valor; 
float valorCorrigido; 
float valorAnterior = 350; 
int divisor = 1; 
float incremento = 1; 
float incrementoAnterior = 1; 
String dados2; 
float tensao; 
float[] dados1 = new float[10]; 
float dados3, dados4, dados5; 
long tempo; 
boolean disparoUnico = false; 
float offset = 0; 
float teste; 
String teste2, teste3; 
//Configurações Gerais e ciclo único 
void setup() { 
 nomeArquivo += "Oscilador-"; 
 nomeArquivo += String.valueOf(day()); 
 nomeArquivo += "-"; 
 nomeArquivo += 
String.valueOf(month()); 
 nomeArquivo += "-"; 
 nomeArquivo += String.valueOf(year()); 
 nomeArquivo += "_"; 
 nomeArquivo += String.valueOf(hour()); 
 nomeArquivo += "-"; 
 nomeArquivo += 
String.valueOf(minute()); 
 nomeArquivo += "-"; 
 nomeArquivo += 
String.valueOf(second()); 
 //Criação do Arquivo 
 arquivoGeral = 
createWriter(nomeArquivo+".txt"); 
 //configuração da comunicação serial 
 printArray(Serial.list());