Já nos anos 60, aprendendo eletrônica realizei muitos experimentos que depois me ajudaram quando dei aulas de tecnologia (já naquela época) e depois em centenas de artigos didáticos que publiquei além de livros. Com a chegada do BNCC (Base Nacional Curricular Comum) uma grande quantidade daqueles projetos pode ser usada ainda hoje no ensino de tecnologia. O projeto que descrevemos neste artigo e nos seguintes fazem parte do meu caderno de anotações daquela época.
Na verdade, trabalhando como professor praticamente toda a minha vida sempre estive ligado ao ensino de tecnologia, assim o desenvolvimento de projetos didáticos não é uma novidade para mim.
Já nos anos 60 e 70 ensinei tecnologia para jovens do ensino fundamental e médio em escolas de São Paulo e mesmo depois nos anos 90 e posteriores no Colégio Mater Amabilis em Guarulhos.
Durante todo esse tempo colecionei centenas de projetos especialmente indicados para o ensino de tecnologia, muitos deles fazendo parte de livros que publiquei aqui e nos Estados Unidos. Destaco o Mechatronics for the Evil Genius, Bionics for the Evil Genius e o Robotics, Mechartronics and Artificial Intelligence. Este ultimo publicado em 2002 (esgotado – mas estou preparando uma nova edição) recomendado pelo plano de ensino de tecnologia do Governo Americano, aprovado em 2015. Veja os livros neste link.
O projeto denominado STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) visa levar o ensino dessas disciplinas a estudantes a partir do nível fundamental. O que já faça há muitas décadas.
E, no Brasil, publicamos diversos livros especialmente indicado aos professores (e estudantes) que desejam incluir projetos de tecnologia em seus currículos tais como:
- Projetos educacionais para o ensino de física
- Brincadeiras e Experiências com Eletrônica (25 volumes)
- Projetos educacionais de robótica e mecatrônica
- Projetos educacionais na matriz de contato
- Projetos educacionais com energia alternativa
O artigo que estou publicando agora é de um dos meus cadernos de anotações dos anos 60 em que anotei uma boa quantidade de experimentos envolvendo óptica.
São projetos ideais para acompanhar o ensino de física e em muitos deles acrescentei melhoras que os adaptam aos nossos tempos, já que hoje temos acesso de recursos de novas tecnologias melhores e mais baratos.
Para as versões básicas, mantivemos as ilustrações originais de meu caderno de anotações, mais como uma conotação histórica.
Fotômetro
Descrevemos a montagem de um simples fotômetro com apenas 3 componentes. O simples instrumento pode ser usado em alguns experimentos óptica e de eletrônica abrangendo os seguintes temas:
- Como funciona um LDR (sensor de luz – veja artigos completos no site)
- Medindo a intensidade da luz
- Medindo a refletância de uma superfície
- Verificando a atenuação da luz ao passar por um meio físico
- Mostrando como funciona um controle remoto
- Comparando a intensidade de fontes emissoras de luz
O diagrama da versão original é mostrado na figura 1.
O LDR pode ser de qualquer tipo comum, inclusive aproveitado de sucata, pois existem aparelhos antigos como velhos televisores que usam este componente como controle automático de brilho.
A fonte de alimentação pode ser formada por uma ou duas pilhas pequenas e o instrumento é um miliamperímetro de 0 a 1 mA. Na versão original não foi acrescentado nenhum controle de sensibilidade.
Ele pode ser agregado na forma de um potenciômetro de 10 k em série com o instrumento.
Funcionamento:
Ao ser iluminado o LDR diminui sua resistência à passagem da corrente. Com isso a intensidade da corrente no circuito aumenta, o que é indicado pelo instrumento.
Variações:
Numa variação moderna podemos eliminar a pilha e o instrumento, usando em lugar dos dois um multímetro comum conectado na escala de resistências, conforme mostra a figura 2.
Damos preferência ao multímetro analógico, pois o efeito do movimento da agulha é mais apreciado pelos alunos. Use as escalas x1 e x10.
Assim, verificamos na prática como a corrente no LDR cai indicado pelo aumento da resistência, no momento em que colocamos a mão na sua frente para impedir a passagem da luz ambiente.
A vantagem do uso do multímetro numa versão moderna é que selecionando as escalas mais altas de resistência (x100 ou x1k) o circuito apresenta a sua maior sensibilidade podendo ser usado com fontes de luz muito fracas.
