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Clubes de Tecnologia (ART2079a)

(Eletrônica, Makers e STEM)

Antigamente eram os clubes de ciências, criados por montadores hobistas, em escolas e mesmo grupos de pessoas com interesse comercial comum na eletrônica ou pesquisa. Nas últimas décadas do século passado (XX), entre os anos 70, 80 e 90 existiam muitos desses clubes, que desapareceram e agora surgem com um novo enfoque. Veja nesse artigo o que está ocorrendo com os clubes de tecnologia.

Atualmente, o mundo das montagens eletrônicas mudou e, além de termos outras tecnologias derivadas como a mecatrônica, informática, telecomunicações, também apareceu uma nova abordagem dada pelos Makers (os fazedores) e o que denominamos STEM, uma abordagem curricular para o ensino fundamental e médio.

No primeiro caso, dos Makers, já aparecem em diversas partes do mundo, principalmente nos Estados Unidos, grupos que compartilham equipamentos comuns como microcontroladores, computadores, placas de desenvolvimento e principalmente impressoras 3D para criar projetos comerciais.

São pessoas que criam pequenos produtos que podem se manufaturados em casa, tanto a partir de uma impressora 3D como de placas, ou mesmo a montagem completa feita na China e vendidos pela Internet ou em pontos de venda específicos.

Juntos esses “makers” compartilham informações e experiências, além do material comum de trabalho. Existem até empresas que disponibilizam seus laboratórios, oferecendo à comunidade horários livres para que os “makers” locais possam fazer suas experiências.

A outra abordagem para os clubes vem da reforma curricular denominada STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics – Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) criada em 2009 nos Estados Unidos e que tomou corpo em 2012, sendo adotada de forma definitiva pelo Departamento de Educação dos Estados Unidos em 2015.

Nessa abordagem partes da ideia de que no ensino fundamental e médio deve-se ensinar as disciplinas que dão nome ao movimento desde as mais tenras idades para formar cidadãos que possam assumir um emprego, ou enfrentar a vida atual cheia de tecnologia, saindo do ensino médio.

O conhecimento dessas disciplinas em doses básicas são fundamentais para o dia de hoje como, por exemplo, conhecer princípios básicos das ciências para preservar o meio ambiente, não correr riscos em situações em que conhecimentos científicos sejam importantes, saber usar corretamente equipamentos da tecnologia atual, ter noções de como eles são construídos para poder saber o que podem fazer e finalmente realizar operações matemáticas básicas que vão desde fazer o troco, controlar as finanças pessoais até calcular o consumo de energia ou fazer uma conversão de moeda.

A montagem de um laboratório que explore o tema STEM será muito importante nos próximos anos, indo desde estudantes individuais que podem usar uma dependência de sua casa, compartilhando com amigos até as próprias escolas que, tanto podem investir em equipamento básico para seus alunos, como até compartilhá-los com a comunidade, aumentando assim a função social.

Já em 1976 quando iniciamos nossas atividades escrevendo artigos técnicos, sempre levamos em conta de que nossos artigos seriam multidisciplinares.

Não só abordando a eletrônica, muitos deles trataram de outras ciências, como computadores analógicos para ensinar matemática (M do STEM), fontes para eletrólises e experimentos de física (S do STEM), projetos usando tecnologia moderna como microcontroladores (T e E do STEM) além de uma infinidade de outros.

Na verdade, qualquer projeto ou artigo de nosso site pode ser encaixado nas modalidades exigidas pelos Makers funcionando como shields ou com funções completas, assim como para ensinar encaixando-se em qualquer dos temas do STEM ou mesmo em todos eles.

Nosso site é dos makers e dos que pretendem adotar as inovações curriculares do ensino de STEM. Mas, para que o leitor tenha uma pequena ideia do que pode ser feito, reproduzimos um artigo de uma publicação de 1985 que trata dos clubes de ciências da época.

Transformações podem ser feitas para que seu conteúdo ainda possa ser usado como ideia em nossos dias.

 

Clubes de Eletrônica, Tecnologia, Ciências, Engenharia e Matemática

Nota: atualmente, podemos chamar estes clubes de “clubes de makers” que usam tecnologias mais modernas avançando para os microcontroladores e muito mais. Também se inclui esta atividade no STEM, que é indicado como currículo de Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática atualmente.

 

Orientação para as atividades dos clubes, o que montar, como conseguir material, experiências de física, química etc., são alguns dos assuntos que abordaremos nessa seção dedicada aos “Clubes de Eletrônica” e também de ciências.

Não negamos a importância da eletrônica no mundo atual; mais do que outras ciências, ela está presente em toda parte, permitindo a realização

de atividades em outros campos com maior facilidade.

 

Entretanto, precisamos levar em conta que a eletrônica também se apoia em outras ciências, sem as quais ela não poderia existir, nem estar no grau de desenvolvimento em que hoje se encontra. Estas ciências precisam ser dominadas por todos os leitores que pretendem avanços maiores na eletrônica.

Citamos como exemplos a física, a química e a matemática. Nenhum futuro técnico, engenheiro ou pesquisador poderá atingir um bom desenvolvimento sem estudar estas outras ciências.

A eletrônica também serve de base para muitas outras ciências como, por exemplo, a informática, e sua presença se faz constante na pesquisa espacial, astronomia, biologia etc.

Assim nenhum clube deve concentrar suas atividades apenas na eletrônica.

Atividades experimentais em outros campos são muito importantes para o desenvolvimento de todos.

Deste modo, propomos nesta seção experiências que, aparentemente, não são ligadas à eletrônica, mas que podem servir de base para ensinamentos que futuramente serão importantes.

É preciso lembrar que o futuro biólogo não precisa dominar a eletrônica, mas se ele souber alguma coisa dessa ciência o seu trabalho com equipamentos modernos será facilitado! Do mesmo modo, é preciso lembrar que, quando os sócios, sejam quais forem suas áreas de atividade, forem enfrentar um exame vestibular, conhecimentos básicos não só de eletricidade, mas também de física e química serão necessários.

Não fiquem só na eletrônica, diversifiquem seus clubes convidando pessoas interessadas em biologia, química, mecânica, física, modelismo pesquisa espacial, astronomia etc. Programem experiências conjuntas!

 

Para os outros e para os da eletrônica.

Além das Brincadeiras e Experiências com Eletrônica Jr., publicamos diversos livros sobre o assunto, como Projetos Educacionais em Energia Alternativa, Feiras de Ciências, Projetos Educacionais de Robótica e Mecatrônica, Projetos Educacionais em Matriz de Contatos, além de nosso Curso de Eletrônica.

Além disso, os leitores encontrarão em nosso site uma infinidade de artigos que podem ser usados com as mais diversas finalidades, indo da aplicação do STEM ao ensino da eletrônica em todos os níveis e no desenvolvimento de projetos profissionais.

 

 

Experiências e Montagens

1. Crescimento de plantas

Falamos na última edição da pesquisa sobre o efeito da eletricidade no crescimento de plantas, citando o caso de comportamentos anormais sob a influência de campos magnéticos.

Para os que desejam um aprofundamento no assunto, sugerimos empregar o nosso transmissor de AM numa configuração que permita a aplicação de grande quantidade de ondas eletromagnéticas (ondas de rádio) em vasos, observando-se o crescimento das plantas.

Basta colocar a antena do transmissor sobre as plantas, conforme mostra a figura 1.

 

 


 

 

Para evitar que a radiação eletromagnética saia do local da experiência, causando problemas de interferência, o que além de inconveniente é proibido, o conjunto (aparelho e plantas) deve ser encerrado numa gaiola feita com tela de arame e ligada à terra (um cano de água, por exemplo).

Esta gaiola é uma blindagem eletrostática, denominada ”Gaiola de Faraday".

As ondas aplicadas podem ter seu comprimento calculado da seguinte forma:

Sendo 1 000 000 Hz a frequência média (1 000 kHz) aplicamos a fórmula:

 

x = 3000 000 000/f

 

onde:

x é o comprimento da onda em metros

f é a frequência em hertz (Hz)

 

Temos:

x = 300 000 000/1 000 000

 

x = 300 metros

 

Faça as experiências com diversas plantas da mesma espécie, comparando o crescimento das exportas à radiação com outras que não foram colocadas na gaiola.

 

Observando o Halley

Sem dúvida o grande acontecimento científico 85/86 é a passagem do Cometa de Halley, que deve estar mais visível na primeira semana de abril/86, quando fica mais próximo à terra.

Os clubes não podem ficar fora desse evento. (*)

 

(*) O artigo é de 1986. No entanto, existem outros corpos celestes que podem ser observados atualmente, naturalmente longe das luzes das grandes cidades.

 

Como muitos dos leitores encontram dificuldades para comprar uma luneta ou telescópio, nosso objetivo é ensinar como montar um instrumento de observação.

O que propomos é a construção de uma simples luneta partir de lentes comuns aproveitadas de monóculos de fotografia, lupas e outros tipos que o leitor pode até conseguir em alguma sucata.

É claro que a qualidade do instrumento não será comparável com a dos comerciais, mas usando lentes corretas a ampliação poderá ser boa com

uma pequena distorção de cores.

Mas, vamos lá!

Uma lente convergente é uma lente de aumento e você facilmente pode identificar, aproximando-a de um objeto você o verá maior.

 

 

 


 

 

Para determinar a distância focal faça como mostra figura 2.

Com uma folha de papel colocada junto à lente, veja de que modo os raios de uma lâmpada se concentram.

 


 

 

Você precisará conseguir duas lentes: uma de maior diâmetro, que tenha uma distância focal maior, e uma de menor diâmetro, que tenha uma distância focal menor. A maior será a objetiva e a menor será ocular da luneta.

A lente maior pode vir de uma lupa (lente de aumento comum), do tipo vendido em papelarias. Já a objetiva pode ser obtida de um antigo monóculo de fotografia. (figura 4)

 

 


 

 

Para fazer a sua luneta é preciso determinar a distância relativa das duas lentes, conforme mostra a figura 5. Coloque as duas lentes diante de seus olhos e procure focalizar um objeto distante até que ele apareça ampliado e nítido. Esta deve ser a distância determinada experimentalmente.

 


 

 

 

Os tubos devem ter movimento livre para ajustar o foco. (figura 6).

 

 


 

 

 

O aumento que você vai obter depende da distância focal das duas lentes.

Se uma lente tiver o dobro da distância da outra, o aumento será de duas vezes.

Não se importe se a imagem ficar invertida. E isso mesmo! Você montou uma luneta astronômica que aumenta, mas que inverte a imagem.

Para observar o céu, a inversão da imagem não é muito significativa.

Se puder faça experiências com todas as lentes que conseguir até obter o maior aumento.

Ao olhar objetos luminosos, você vai notar uma espécie de colorido nas suas bordas. Isso ocorre porque as lentes comuns não refratam as diferentes cores do mesmo modo, havendo uma distorção chamada “aberração cromática".

Infelizmente com lentes de baixo custo ou mesmo de plástico, esta aberração não pode ser evitada. As lunetas e telescópios de boa qualidade usam lentes acromáticas ou montagens que reduzem ao mínimo este efeito.

Depois de montar sua luneta, e só programar a observação do Cometa de Halley, mas lembre-se:

Procure lugares escuros longe das grandes cidades;

Faça a observação nos dias em que o céu estiver límpido e sem luz;

Procure saber a posição do cometa na época da observação.

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

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Tivemos duas semanas cheias com lançamentos de livros, eventos, entrevistas e encontros importantes que certamente reverterão em benefícios para aqueles que nos acompanham, tanto no nosso site como em nosso canal de vídeo. Começamos pela entrevista dada ao Luis Carlos Burgos do site Burgos Eletrônica em que falamos um pouco de nossa vida profissional e de nossas pretensões para o futuro.

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