Borges, Cristiene Chaves; Dickman, Adriana Gomes; Vertchenko, Lev

doi:10.1590/1806-9126-RBEF-2017-0215

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Revista Brasileira de Ensino de Física

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Sumário

Produtos e Materiais Didáticos • Rev. Bras. Ensino Fís. 40 (2) • 2018 • https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2017-0215 copy

A class about energy conversion using a bicycle, engine, alternator and bulb

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

In this work we present a teaching proposal about energy conversion, through the analysis of a system consisting of a bicycle wheel connected to an alternator and a headlight, activated by an engine. This experiment provides an opportunity to discuss energy conversion, explaining the types of energy involved in the process, the need to power the system, and efficiency in energy use. The proposal was realized in a high school class, in which the students participated in a lecture about energy along with a demonstration of the experiment. The analysis of the data, collected via questionnaires before and after the class, indicates an improvement in the students’ understanding regarding energy conversion and dissipation processes.

Keywords:
Physics education; Energy; Experimentation; High School

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Tipos de energia	54,8	“Eu sei que existe energia nuclear, elétrica, solar e energia eólica, a nuclear não sei para que serve, a solar serve para aquecer a água, e para outras coisas, a energia elétrica serve para fornecer luz elétrica, ou seja é um tipo de energia artificial, serve também para aquecer água encanada, serve para usar aparelhos eletrônicos e etc.” (A $_{9})$
Lâmpada/luz	38,7	Desenhos: Lâmpadas (A $_{19})$ ; Figuras 2 e 3. “A energia está presente em quase tudo, nos eletrodomésticos, na luz, no Sol.” (A $_{5})$
Postes/torres de transmissão	35,5	Desenhos e palavras: Figura 3“As torres, os postes” (A $_{31})$ ; “A energia vem originalmente do gerador e passa por fios de eletricidade para chegar em nossas casas” (A $_{12})$
Fonte de energia	35,5	“Água é uma grande fonte de energia”. (A $_{21})$ Desenhos: Sol, bateria, gerador. Figura 2
Casa com energia	22,6	Desenhos: Casas ligadas com postes de luz. (A $_{7})$ “Casa com energia” (A $_{31})$
Eletrodomésticos	22,6	“A energia está presente em quase tudo, nos eletrodomésticos, na luz, no Sol.” (A $_{5})$
Funcionamento de aparelhos	16,1	“[…] serve para usar aparelhos eletrônicos e etc.” (A $_{9});$
Corpo humano	9,7	“Energia e luz da sua casa, e o seu carro funcionando, o poste de luz, energia é tudo que é rede, e também do corpo humano […] (A $_{1})$
Tudo tem energia	6,5	“A energia para mim está em tudo e em todos, nos eletrodomésticos, nos seres humanos, mas cada um com um tipo de energia diferente”. (A $_{2})$
Força	6,5	“[…] e a força que temos de pensar, andar, falar, etc.” (A $_{1})$ ou “É o que dá força para as coisas funcionarem […]. ” (A $_{29})$
Movimento	6,5	“Exemplo, o movimento: ao se movimentar você consome energia. ” (A $_{33})$ ou Desenho de um ônibus em movimento. (A $_{33})$
Causa e efeito	3,2	“Quando abrimos a geladeira e ela liga a luz”. (A $_{25})$
Não sei	3,2	“Não sei explicar”. (A $_{18})$

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Fontes de energia	38,7	“A energia elétrica vem da água, vento, ou do carvão. A energia do nosso corpo é diferente, ela vem dos alimentos ou de outras composições. ” (A $_{25})$
Experiências/estudos	25,8	“Através dos processos físicos”. (A $_{6})$
Outras	22,6	“Surgem da conversão” (A $_{13})$ ; “Necessidade de ter duas energias que podem se atrair e serem usadas juntas” (A $_{26})$
Não sabe	12,9	“Não sei”. (A $_{32})$

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Transformação de energia	29,0	“É quando se converte um tipo de energia em outro: exemplo, elétrica em térmica, etc” (A $_{2})$
Outras	19,4	“Transfusão de energia.” (A $_{24})$ ; “Antigamente não tinha energia elétrica usavam lamparinas e hoje usamos a energia elétrica houve uma transformação de energia” (A $_{15})$ ,
Transmissão de energia	16,1	“É quando passa a energia para as casas, e possa utilizar equipamentos que usam energia.” (A $_{29})$ .
Criação de energia	9,7	“Conversão é o processo de criar energia.” (A $_{8})$
Não sabe	9,7	“Não sei.” (A $_{10}$ ; A $_{4}$ ; A $_{16})$
Surge da água	6,5	“A energia que surge da água.” (A $_{30})$
Ligação elétrica	6,5	Exemplo uma TV ligada com o DVD e com o som.” (A $_{22})$
Branco	3,2	Em branco

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Outras	41,9	“Quando a energia se converte […] ex: energia elétrica para energia térmica.” (A $_{15})$ ; “Deslocamento de massa” (A $_{17})$ ; “Energia estática.” (A $_{13})$ .
Branco/Não sabe	29,0	Deixou em branco ou respondeu “Não sei”. (A $_{10}$ ; A $_{4}$ ; A $_{16})$
Perda de energia	19,4	“Acho que é perda de energia.” (A $_{9})$
Corte de energia	16,1	“Quando a energia é cortada, como se queimasse o fuziu (sic) de energia”. (A $_{1})$ .
Consumo de energia	9,7	“Perder energia, consumir energia” (A $_{21})$

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Gostam das aulas	35,5	“As aulas de física são ótimas e bem produtivas”
Não estudou energia	32,3	“Não foi possível chegar a este conteúdo”
Não respondeu	25,8	Deixaram em branco ou disseram que “não sei” (A $_{1})$ ou “nunca estudei física” (A $_{16})$
Outras	19,3	“Como a energia recebe suas cargas e transforma em energia” (A $_{3})$ ; “Nós estudamos velocidade que é um meio de consumir energia”. (A $_{33})$

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Tipos de energia	48,4	“Envolve energia sonora, energia mecânica e dissipação”. (A $_{1})$
Processos	25,8	“Acho que é a dissipação ou seja a energia do motor é passada para a lâmpada, que isso que faz ela acender” (A $_{32})$ ou “Energia é um processo de conversão”. (A $_{20})$
Força	19,4	“É uma fonte que fornece força as coisas dando vida as fontes elétricas”. (A $_{3})$
Tudo é energia	9,6	“Eu entendo que tudo é energia, exemplo ar, o som e o calor”. (A $_{14})$
Outras	6,5	“Eu entendo que a energia independente do estado, após passar por uma conversão se torna mais fraca ou por um processo” (A $_{12})$ ou “Movimento das matérias e é produzida em quantidades elevadas”. (A $_{17})$
Não sabe	3,2	“Energia é!!!! Não sei…” (A $_{13})$
Lâmpada	3,2	Foi feito o desenho de uma lâmpada

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo de respostas
Exemplos de conversão	71,0	“Conversão da mecânica para a sonora e sonora para elétrica”. (A $_{27})$
Tipos de energia	16,1	“Energia sonora, energia solar, energia elétrica”. (A $_{9})$
Descrição do experimento	9,7	“Que na hora que você pedala você está gastando energia e recebendo luz e quando você para de pedalar a luz se apaga”. (A $_{32})$
Transformação de energia	3,2	“É a transformação de uma energia para outra”. (A $_{30})$

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Tipos de energia	74,2	“Térmica e sonora” (A $_{2})$ ou “Dissipação sonora e calor”. (A $_{3})$
Transmissão de energia	9,7	“Quando é passada a energia para o motor, ou seja, da correia até o motor”. (A $_{32})$
Outras	9,7	“Que com a energia é possível fazer várias coisas” (A $_{23})$ ou “O motor teve uma perda muito forte de energia, pois foi uma das partes que começou a perder grande energia” (A $_{9})$ ou “energia eólica”. (A $_{17})$
Falta de energia	6,5	“Se a roda parar de rodar a lanterna vai se apagar, se a roda não estiver numa velocidade boa a luz vai dar falhas”. (A $_{1})$

Categoria	Porcentagem (%)	Exemplo ou Natureza das respostas
Máquina perfeita	41,9	“Seria uma máquina perfeita” (A $_{2})$ ; “Seria o experimento perfeito, porque não haveria perda de energia e não haveria desperdício” (A $_{29})$ .
Melhor desempenho	25,8	“A tecnologia seria ao máximo de aproveitamento, seria muito bom o desempenho” (A $_{24})$ ; “O resultado seria melhor pois seria alimentado com a mesma quantidade de energia do começo da experiência”. (A $_{20})$
Outras	16,1	“Se não houvesse a bicicleta iria funcionar perfeitamente, não iria ter defeitos” (A $_{1})$ , ou “movimentação lenta de energia”. (A $_{17})$
Transformação/consumo de energia	6,5	“É para mover a bicicleta dando velocidade e luz para a bicicleta” (A $_{31})$ ; “Sim, a lâmpada não acenderá sem uma dissipação de energia elétrica”. (A $_{12})$
Acúmulo de energia	6,5	“Acho que juntaria mais energia, pois ele iria ficar cada vez mais forte”. (A $_{32})$
Branco	3,2	Os alunos não responderam à questão.

	Categoria	Frequência	Natureza/Exemplo das respostas
Caracterização da aula	Legal/ótima	14	Ótimo; excelente, muito bom, legal, bom, show.
	Melhor	5	“É legal porque aula prática é melhor que teoria”. (A $_{29})$
	Interessante	4	“O experimento foi muito interessante, pois podemos ter uma noção sobre energia”. (A $_{6})$
	Divertida	3	“Divertida, não é cansativa”.
	Diferente	1	“Achei legal e diferente, porque todas as aulas ficamos dentro de sala”. (A $_{4})$
Justificativa	Mais fácil	16	“Eu acho que a partir de demonstrações é mais fácil aprender sobre Física”. (A $_{23})$
	Aprende mais	5	“Aprendi várias coisas”. (A $_{32})$ “Aprender na prática é bom pois você entende melhor” (A $_{30})$
	Visualização	5	“Com demonstrações é mais fácil, pois é possível ver para saber do que está sendo falado”. (A $_{24})$
	Outras	2	“Física estar com experiências sobre a energia como você vai gastando energia, e pode receber você mesmo” (A $_{31})$ ; “Energia solar para energia elétrica, e a energia mecânica e elétrica como movimentar uma roda” (A $_{12})$ .

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[1] *Endereço de correspondência: adrianadickman@gmail.com.