Você está procurando alguns tópicos para apresentar que podem adicionar
emoção para sua aula de ciências? Foguete e espaço
exploração, como nenhum outro assunto, tem uma maneira de cativar
alunos que facilitam o aprendizado de ciências. Elas
estão se divertindo tanto que nem percebem que
estão aprendendo conceitos básicos de ciência.
Para aproveitar os benefícios desta área de estudo, você pode usar
computador da sua escola para explorar muitas ciências diferentes
tópicos. Na edição de janeiro de 2005 da revista de educação,
“Direções Técnicas” (http://www.techdirections.com), há
um artigo de Spencer C. Wilson da JR Fugett Middle School
em West Chester. Nele, ele descreve como ele usa um foguete
software de design, chamado RockSim (http://www.rocksim.com) para
mostrar aos alunos o processo de projeto de engenharia.
Neste artigo, gostaria de lhe dar algumas outras ideias sobre
como usar o software de design de foguete modelo para demonstrar
outros conceitos básicos da ciência. Aqui estão alguns benefícios para
usando o software RockSim:
1. Permite que o aluno simule centenas de voos de foguetes
muito rapidamente — isso economiza muito dinheiro! Basta pensar no
tempo economizado também. Você não precisa gastar centenas de dólares
comprando motores e horas e horas construindo diferentes
configurações, lançamento, recuperação e reembalagem de foguetes
para testar um recurso de controle.
2. Segurança. Quando você sai para lançar foguetes, sabendo como
eles vão se comportar é um aspecto importante da segurança. Precauções
pode ser feito. Ao executar as simulações, os alunos aprendem
quais conceitos contribuem para manter o lançamento real seguro.
3. O valor científico é incrível. Cada simulação de lançamento
gera uma montanha de dados úteis. Analisar esses dados é
uma maneira fantástica de ensinar o método científico.
4. Os alunos adoram software porque é divertido! Ele tem características
como um videogame, para que os alunos não percebam o quanto
eles estão aprendendo ao mesmo tempo.
5. O software RockSim é a mesma ferramenta usada por
verdadeiros profissionais de foguetes – como a NASA, militares
empreiteiras e universidades. Então você pode se sentir confiante em
os resultados que você recebe de volta do programa.
6. O software permite que os alunos explorem sua criatividade.
Eles podem projetar modelos de aparência muito diferentes, enquanto
aprendendo habilidades de engenharia, etapas de montagem e física.
Aqui estão apenas alguns dos muitos tópicos que você pode explorar com
RockSim:
1. Aerodinâmica e redução de arrasto.
2. Forças de voo: Elevação, Arraste, Impulso e Gravidade.
3. Movimento de projéteis.
4. Propulsão de foguetes usada para viagens espaciais.
5. Estudos atmosféricos: como a temperatura e a pressão
afetar o desempenho?
6. Diferenças planetárias: como funciona o mesmo foguete
em diferentes planetas do nosso sistema solar.
7. Dinâmica e movimento harmônico com amortecimento.
8. Engenharia – como as peças se encaixam.
9. Leis do movimento de Newton.
10. Expressão artística – porque cada aluno pode desenhar um
foguete de aparência diferente e mudar as cores do
componentes para aumentar ainda mais a singularidade do foguete.
11. Explicando distância, velocidade e aceleração.
12. Propriedades do material, como densidade e volume.
13. A importância do peso e equilíbrio (posição do CG) quando
projetando foguetes.
14. Explicando que Trabalho = Força X Distância.
15. Explicar os conceitos de Energia Cinética e Potencial.
16. Mostrando queda livre e velocidade terminal.
17. A importância das unidades e conversão de unidades.
18. A importância de seguir as instruções.
19. Exportando dados e usando programas de planilhas para realizar
redução e manipulação de dados
20. Para mostrar por que os foguetes a motor multiestágio e cluster são
usado em foguetes reais.
21. Conceito de energia química armazenada (no foguete
propulsor) e como ele é convertido em energia mecânica.
22. Conceito de eficiência – obtendo o máximo desempenho
do menor esforço de energia. Pode ser explicado pelo
diferentes tipos de formulações de propulsores.
23. Mostrando o conceito de momento e como isso afeta o
massa ótima do foguete.
24. Encontrar o ângulo de lançamento ideal para condições de brisa.
25. Ângulo de lançamento ideal para distância (curvas balísticas),
e como varia com a curva de empuxo do motor.
26. Mostre como a distribuição de massa afeta a dinâmica
estabilidade do foguete.
27. Demonstrando o conceito de “Precisão Numérica” - o
mais iterações realizadas, melhor a precisão.
28. Mostre como diferentes componentes moldados afetam a estática
estabilidade do foguete.
29. Compare as curvas de empuxo de diferentes motores. Isso pode
mostram como diferentes geometrias (tamanho do furo, localização,
dimensões) afetam o empuxo produzido pelo foguete.
30. Conceito de “Impulso:” que é uma força de empuxo multiplicada
pela duração do tempo que o impulso é criado. Quanto mais alto o
impulso, mais potência o motor tem.
Como você pode ver, o software RockSim é uma ferramenta versátil.
Você economizará centenas de dólares porque pode ser usado em um
variedade de maneiras.
