Proposta de Projetos Multidisciplinares no Ensino
Física para o Curso de Engenharia
Evandro S. Pereira (CUFSA – Santo André) *
Orientador : Prof. Dr. Mauricio B. Magro (CUFSA – Santo André)
Introdução
Discussão e Resultados
Conhecimento científico-tecnológico para vencer desafios e a rápida
evolução do conhecimento;[Lezana et all]
 Conhecimento de informática como instrumento do exercício da
engenharia; [Lezana et al]
 Capacidade para solução de problemas;[Lezana et al]
 Introdução à técnicas de modelagem ;
 Melhoria da aquisição de conhecimento em Física e Matemática;
 Introdução às técnicas experimentais de aquisição de dados.

-Inicialmente foram obtido os seguintes resultados:
•Projeto 1:
a) Com base na Lei de Coulomb, encontramos expressões algébricas para as forças
de cada uma das acusações mais q Q.
Objetivo
Esse projeto busca desenvolver atividades extracurriculares e
multidisciplinares para serem desenvolvidas pelos alunos de um curso de
Engenharia, proporcionando-lhes uma forma alternativa e mais eficiente
para o aprendizado dos conceitos fundamentais de Física e Matemática.

b) Com base no princípio da superposição, foi possível encontrar uma expressão
algébrica para a força resultante que as três cargas q fixas fazem sobre Q.
•Projeto 2:
Metodologia
Como método de trabalho, desenvolvemos projetos multidisciplinares
que foram discutidos de forma periódica, supervisionados pelo
orientador do projeto, baseando-se na literatura disponível e em meios
eletrônicos como a Internet e software Matlab. Utilizamos, a princípio,
como bibliografia básica, os livros Curso de Física Básica, Vol. 2 e 3, de
H. Moysés Nussenzveig e Um Curso de Cálculo, Vol 1 e 2, de H. L.
Guidorizzi.
Resumo do Projeto
a) Encontramos na literatura o valor experimental do momento de dipolo elétrico
de água. Foi calculádo assumindo que o dipolo elétrico total de água é uma
soma vetorial de dois dipolo elétrico, cada um no eixo que liga o O e o H.
b) Mostramos matemáticamente a expressão da equação do campo elétrico sobre um dipolo.
c) Desenhamos um gráfico de E (z) no MATLAB e comparamos as equações.
O projeto, portanto, consiste inicialmente na compreensão de 3 problemas, cujos dados são
descritos na seqüência:
1. Considere três pequenas cargas elétricas com q mesma magnitude que são fixados nos
vértices de um triângulo como mostra a figura 1. Uma carga Q é pequena livre para se mover
sobre o eixo x positivo sob a influência das forças provocadas pelas outras três cargas fixas.
2. A molécula mais importante para a vida polar é a água (H2O), onde um átomo de oxigênio
negativo, com carga-2e, conecta-se com dois átomos de hidrogênio positivo, com carga +e,
como a figura 2.
Gráfico (equação a)
•
Gráfico (equação b)
Projeto 3:
a) Nesse projeto foram pesquisados na literatura assuntos relacionados ao problema como :
Circuitos Elétricos RC, RL, LC e RLC; Filtros Passa-Alta, Passa-Baixa; Método de Euller ,
Método de Houge Cuta.
Figura 1
Figura 2
3. Em uma indústria armazena-se parte da produção de laranjas de uma zona agrícola importante e
se realiza seu empacotamento em embalagens que são distribuídas diretamente aos supermercados
para posterior venda ao consumidor. A indústria contém uma série de esteiras transportadoras por
onde circulam as laranjas e onde, primeiramente, são classificadas por seu diâmetro. Uma vez
agrupadas pelo tamanho, inicia-se o processo de pesagem para poder embalá-las em sacolas de
aproximadamente 5 kg de peso.
Das diversas operações, a mais crítica é a pesagem. A medida do diâmetro é uma operação
relativamente simples e rápida que se realiza com um scanner durante o trânsito das laranjas pela
esteira principal. As frutas são selecionadas e levadas a esteiras transportadores de pesagem.
Através delas, as laranjas chegam rolando e caem em um prato de uma balança. Como conseqüência
do golpe, produz-se um oscilação no prato da balança que acarreta a uma série de medidas que
variam com o tempo. Para obter o peso correto das laranjas deveríamos esperar a estabilização da
balança. Podemos modelar a balança como uma mola que, como conseqüência do golpe provocado
pela queda das laranjas, começa a oscilar. Suponhamos uma balança com uma constante de
amortecimento relativamente pequena. Como conseqüência disto, a pesagem oscilará durante um
longo período de tempo ao redor do valor médio do peso. Em resumo, o processo de estabilização da
pesagem, até que possamos afirmar que a leitura vale um certo valor constante, é um processo
muito longo que tornaria a pesagem uma atividade altamente ineficiente. Pretendemos modelar
matematicamente o sinal de leitura da balança a partir de um modelo de filtros de passa-baixa e
passa - alta que surgem em circuitos elétricos do tipo RC que possuem fórmulas matemáticas
idênticas a um sistema mecânico mola-amortecedor como o apresentado pela balança.
Conclusão e Atividades futuras
Acreditamos que o desenvolvimento desses projetos serão de grande
utilidade para à aprendizagem de física em curso de engenharia, pois, os
mesmo abrangem uma gama de disciplinas envolvidas. Os próximos
passos desses projetos consistiram de :

Finalização dos projetos 1,2 e 3;
Desenvolvimento
de novos projetos de: (Campo Elétrico, Campo
Magnético, Potencial Elétrico, Capacitores e Circuitos Elétricos);
Aplicação
prática desses projetos em uma sala real de Engenharia;
*Aluno bolsista Projeto de Pesquisa Programa de Iniciação Científica
2011