Desenvolvimento de um cronômetro com sensores infravermelhos como plataforma aberta e acessível para experimentos de cinemática com trilhos de ar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mouchet, Bruno Flores
Data de Publicação: 2025
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
Texto Completo: https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/123456789/10244
Resumo: This work presents the development of a low-cost stopwatch based on the Arduino microcontroller platform and infrared sensors, intended for conducting kinematics experiments with air tracks. The objective is to offer an accessible and easily replicable alternative to commercial devices commonly used in teaching laboratories, which are often expensive. The developed system enables precise time measurements in experiments involving Uniform Rectilinear Motion (URM) and, potentially, Uniformly Accelerated Rectilinear Motion (UARM), using four reflective infrared sensors positioned along the track. The collected data is displayed on an LCD screen, requiring no prior programming knowledge from the user. The project follows an open-source approach, allowing for future modifications and enhancements. In addition to detailing the construction process, the work includes the validation of the instrument through a comparison between the data obtained by the stopwatch and a logic analyzer, highlighting the system's limitations and accuracy. The results indicate that the proposal significantly contributes to making experimental activities in Physics Education more accessible, fostering learning through the integration of technology into laboratory practices.
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spelling Guadagnini, Paulo HenriqueGuadagnini, Paulo HenriqueCunha, Francisco Machado daLopes, Ricardo GomesMouchet, Bruno Flores2025-07-29T17:52:47Z2025-07-292025-07-02MOUCHET, Bruno Flores. Desenvolvimento de um cronômetro com sensores infravermelhos como plataforma aberta e acessível para experimentos de cinemática com trilhos de ar. 49 p. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Licenciatura em Física) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2025.https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/123456789/10244This work presents the development of a low-cost stopwatch based on the Arduino microcontroller platform and infrared sensors, intended for conducting kinematics experiments with air tracks. The objective is to offer an accessible and easily replicable alternative to commercial devices commonly used in teaching laboratories, which are often expensive. The developed system enables precise time measurements in experiments involving Uniform Rectilinear Motion (URM) and, potentially, Uniformly Accelerated Rectilinear Motion (UARM), using four reflective infrared sensors positioned along the track. The collected data is displayed on an LCD screen, requiring no prior programming knowledge from the user. The project follows an open-source approach, allowing for future modifications and enhancements. In addition to detailing the construction process, the work includes the validation of the instrument through a comparison between the data obtained by the stopwatch and a logic analyzer, highlighting the system's limitations and accuracy. The results indicate that the proposal significantly contributes to making experimental activities in Physics Education more accessible, fostering learning through the integration of technology into laboratory practices.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um cronômetro de baixo custo, baseado na Plataforma Microcontroladora Arduino e sensores infravermelhos, para a realização de experimentos de cinemática com trilhos de ar. O objetivo é oferecer uma alternativa acessível e de fácil replicação aos dispositivos comerciais utilizados em laboratórios de ensino, cujos custos costumam ser elevados. O sistema desenvolvido permite medições precisas de tempo em experimentos de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e, potencialmente, de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), utilizando quatro sensores infravermelhos reflexivos posicionados ao longo do trilho. Os dados coletados são exibidos em um display LCD, dispensando conhecimentos prévios em programação por parte do usuário. O projeto adota uma abordagem de código aberto, permitindo modificações e aprimoramentos futuros. Além de detalhar o processo de construção, o trabalho inclui a validação do instrumento por meio da comparação entre os dados obtidos pelo cronômetro e um analisador lógico, evidenciando as limitações e a exatidão do sistema. Os resultados indicam que a proposta contribui significativamente para tornar mais acessível a realização de práticas experimentais no Ensino de Física, fomentando a aprendizagem por meio da integração de tecnologia em atividades laboratoriais.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus BagéCIENCIAS EXATAS E DA TERRAEnsino de FísicaAutomaçãoTecnologias EducacionaisPhysics EducationAutomationEducational TechnologiesDesenvolvimento de um cronômetro com sensores infravermelhos como plataforma aberta e acessível para experimentos de cinemática com trilhos de arinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALTCC_Bruno_Mouchet_2025.pdfTCC_Bruno_Mouchet_2025.pdfapplication/pdf1573635https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/4e93e72b-efb1-414a-a2c7-d876e4560caf/download27506b103074070b27667cc2247c80d5MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81670https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/ee2d9b79-1daa-455d-9dd6-8a66fb549b72/download0d1676a7f543432696ddf2f1676dffe0MD52falseAnonymousREAD123456789/102442025-07-29 17:52:47.656open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:123456789/10244https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2025-07-29T17:52:47Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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