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Projeto

EXA-4574: A modelagem matemática e experimentação na construção de foguetes de garrafa PET

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EXA

Ciências Exatas e da Terra

Sub-categoria

Matemática

ícone Autoria Jean Carlos Dias da Silva , Bianca Vitória Mendes Silva , Luiz Henrique Soares da Silva
ícone Orientação Tulio Vadeley Araújo Silva, Hasley Rodrigo Pereira
ícone Instituição Colégio Estadual Dr. Mauá Cavalcante Sávio
ícone Etapa Semifinalista

Resumo

A prototipação de foguetes é uma prática educacional que envolve a criação e lançamento de protótipos de foguetes antes da construção da versão final. No Centro de Ensino em Período Integral (CEPI) Dr. Mauá Cavalcante Sávio, essa iniciativa é realizada por meio da disciplina eletiva "Fogueteiros do Mauá", onde os alunos aprendem a criar foguetes a partir de garrafas PET. Os alunos estudam conceitos de física, química, engenharia e matemática enquanto trabalham em equipes para projetar, montar e testar seus próprios foguetes de garrafa PET. No entanto, o estudo não se limita à montagem dos foguetes, ele também incorpora a modelagem matemática, a qual permite aos alunos criarem equações para descrever o comportamento dos foguetes durante o voo, considerando variáveis como pressão interna. A pesquisa busca testar três hipóteses principais: (H1) a abordagem de modelagem matemática e experimentação levará a um melhor entendimento dos princípios científicos e à construção de foguetes mais eficientes; (H2) a abordagem interdisciplinar promoverá uma aprendizagem mais holística e aprofundada; e (H3) a variação de variáveis-chave afetará o desempenho dos foguetes e esses efeitos podem ser mensuráveis e descritos matematicamente. Os resultados preliminares indicam que essa abordagem educacional é promissora, aumentando o entusiasmo dos alunos pelo aprendizado e destacando a importância da interdisciplinaridade na educação. Além disso, os alunos conduziram experimentos para determinar a quantidade ideal de bicarbonato de sódio necessária para os lançamentos dos foguetes, usando cálculos estequiométricos para otimizar o desempenho. No geral, essa pesquisa mostra como a prototipação de foguetes de garrafa PET pode ser uma ferramenta eficaz para o ensino de ciência e tecnologia, destacando a importância da modelagem matemática, da experimentação e da interdisciplinaridade no processo educacional.

Palavras-chave: Prototipação, Reação Ácido-Base , MOBFog