Desenvolvimento de um experimento controlado remotamente e um simulador tridimensional para demonstrar a lei do inverso do quadrado

Abstract

Este trabalho apresenta resultados relacionados ao desenvolvimento e validação de um experimento controlado remotamente e um simulador tridimensional, voltados ao estudo prático da lei do inverso do quadrado da distância. As etapas de criação do protótipo consistiram na manufatura dos mecanismos físicos, do hardware e software necessários pela comunicação e controle entre o usuário e o experimento através de um dispositivo com acesso à internet, possibilitando mensurar a intensidade luminosa de uma fonte de luz que se afasta gradativamente de um fotoresistor (LDR, do inglês “Light Dependent Resistor”). Já as etapas de desenvolvimento do simulador foram divididas em modelagem gráfica 3D de todos os componentes e programação da interação, animação e simulação de dados, assim criando o aplicativo para dispositivos Android. A validação do protótipo foi realizada usando análise estatística e a propagação do erro, além de confrontar os dados obtidos com um luxímetro. Os resultados foram satisfatórios para validação do protótipo e da qualidade das ferramentas de prática experimental, em virtude do relativo baixo custo despendido e do seu potencial de uso.This work presents results related to the development and validation of a remotely controlled experiment and a three-dimensional simulator, aimed at the practical study of the inverse square law of distance. The prototype creation steps consisted in the manufacture of the physical mechanisms, hardware and software necessary for the communication and control between the user and the experiment through a device with internet access, making it possible to measure the luminous intensity of a light source that gradually moves away of a photoresistor (LDR, “Light Dependent Resistor”). The simulator development stages were divided into 3D graphic modeling of all components and interaction programming, animation and data simulation, thus creating the application for Android devices. The prototype validation was performed using statistical analysis and error propagation, in addition to comparing the data obtained with a lux meter. The results were satisfactory for the validation of the prototype and the quality of the experimental practice tools, due to the relative low cost spent and its potential for use.