Com esta atividade os alunos obtém a relação entre as velocidade introduzidas na programação e a real velocidade de deslocamento do robô. A relação entre as velocidades reais e as inseridas na programação irão ser necessárias para outras atividades.
Objetivo geral
- Estabelecer a relação entre os valores de velocidade inseridos na programação e os valores de velocidade reais do robô.
Objetivos específicos
- Reconhecer e compreender a função dos blocos do programa.
- Utilizar a interface de programação:
- Alterar a velocidade do robô na programação;
- Efetuar o upload do programa.
- Utilizar o menu do bloco EV3.
- Compreender o conceito de intervalo de tempo.
- Medir distâncias percorridas.
- Efetuar a conversão de unidades.
- Calcular distâncias percorridas (aplica-se apenas ao método 2).
- Calcular o valor médio de um conjunto de medições.
- Calcular velocidades.
- Registar dados numa tabela.
- Interpretar o gráfico da velocidade real do robô em função da velocidade inserida na programação.
MÉTODO 1
Introdução
Um robô desloca-se sempre à mesma velocidade?
Como é que se pode calcular a velocidade com que se desloca um robô?
Como funciona o sensor de ultrassons do robô?
As velocidades inseridas na programação do robô correspondem a que velocidades reais, em unidades SI?
O robô EV3 pode deslocar-se a diferentes velocidades, dependendo dos valores que são inseridos na programação, em cada um dos motores. Os valores inseridos, de ‘0’ a ‘100’, não tem relação com qualquer unidade, pelo que é necessário calibrar três desses valores para valores de velocidade reais, em unidade SI.
A velocidade com que o robô se desloca num determinado percurso irá ser calculada através da distância que percorre e do intervalo de tempo que demorou a percorrê-la.
Na atividade é utilizado o sensor de ultrassons para controlar quando é que o robô deve terminar o seu movimento.
Material
- Computador ou tablet com o LEGO Mindstorms Education EV3 instalado.
- Projeto de programação "EV3naFisica”.
- Robô LEGO EV3.
- Documento do Excel “EV3naFisica”.
- Bloco de material para servir de obstáculo.
- Fita-cola preta.
- Fita métrica.
- Cronómetro.
MÉTODO 2
Introdução
Como determinar a distância percorrida por um robô sem medir fisicamente essa distância?
Será que através do perímetro das rodas do robô é possível determinar a distância percorrida?
Um robô desloca-se sempre à mesma velocidade?
Como é que se pode calcular a velocidade com que se desloca um robô?
As velocidades inseridas na programação do robô correspondem a que velocidades reais, em unidades SI?
As rodas do robô são circunferências que podem ser acionadas e controladas de forma independente. Ao manter a mesma velocidade nas duas rodas, o robô desloca-se segundo uma trajetória retilínea.
A distância percorrida pelo robô irá ser determinada através do produto do perímetro das rodas do robô pelo número de rotações inserido na programação.
A distância percorrida pelo robô é calculada utilizando expressões matemáticas fornecidas.
Material
- Computador ou tablet com o LEGO Mindstorms Education EV3 instalado.
- Projeto de programação “EV3naFisica”.
- Robô LEGO EV3.
- Documento do Excel “EV3naFisica”.
- Fita-cola branca.
- Fita métrica.
- Cronómetro.
Fotografias
Documentos disponíveis
[+] Guia de utilização "EV3 no ensino da Física" (para professores) [.DOCX] [.PDF].
[+] "Modelo de Plano de aula - Velocidade - método 1" (para professores) [.DOCX] [.PDF].
[+] "Modelo de Plano de aula - Velocidade - método 2" (para professores) [.DOCX] [.PDF].
[+] "Atividade - Velocidade - método 1" (para alunos) [.DOCX] [.PDF].
[+] "Atividade - Velocidade - método 2" (para alunos) [.DOCX] [.PDF].
[+] Projeto de programação "EV3naFisica" (para alunos) [.EV3].
[+] Folha de cálculo "EV3naFisica" (para alunos) [.XLSX].
António Machado, Miguel Neta, Teresa Carvalho
Material publicado na Casa das Ciências a 22 de setembro de 2022.