Laboratório de Bolso: Investigação Experimental com Phyphox

Transformaremos o smartphone de uma distração em um Laboratório de Bolso. Utilizaremos o aplicativo Phyphox para acessar sensores internos (acelerômetro, giroscópio, microfone) e coletar dados com precisão de laboratório.

Estrutura Detalhada

1. Tema

Experimentação de baixo custo e alta precisão: explorando sensores de smartphones em problemas de Mecânica.

2. Objetivos Educacionais

• Identificar e operar sensores internos via Phyphox.
• Utilizar o Cronômetro Acústico para determinar a gravidade ($g$).
• Investigar a relação entre comprimento e frequência em pêndulos.
• Planejar atividades experimentais com materiais do cotidiano.

3. Conteúdo Ministrado

• Sensores: Acelerômetro, Giroscópio e Microfone.
• Interface Phyphox: coleta e exportação de dados.
• MHS (Pêndulo) e Queda Livre.
• Metodologia Investigativa e Pergunta-Problema.

4. Metodologia e Estratégia

• Aula Invertida: Exploração prévia dos eixos $x, y, z$ em casa.
• ABP: Desafio: "É possível medir a gravidade apenas com o som da queda?".
• Gamificação: Desafio "Pêndulo de Precisão" com badge de excelência.

Proposta de Sequência Didática

Momento 1: O Smartphone como Sensor (45 min)

Demonstração de interface e pareamento remoto via rede local. Discussão sobre a regra da mão direita nos eixos de rotação.

Momento 2: Oficina de Queda Livre (90 min)

Uso do Cronômetro Acústico. Configuração de "limiar de ruído" para disparo e parada automática por impacto.

Cálculo: $h = \frac{1}{2}g \cdot t^{2}$ para determinação experimental de $g$.

Momento 3: Desafio do Pêndulo Simples (60 min)

Medição automática de período e frequência. Verificação da concordância teórica ao variar o comprimento do barbante.

Avaliação

• Participação (PA): Engajamento na coleta e calibração acústica.
• Avaliação Prática (AP): Gráfico de linearização ($h \times t^{2}$) e cálculo de erro relativo.

Atividade de Casa

Fichamento Técnico: Analisar seções de "Validação" (Pedroso et al., 2020) sobre ruído e eco. Elaborar roteiro para o Ensino Médio.