Contribuição à influência de tratamento criogênico em propriedades térmicas e mecânicas das ligas NiTi austenítica e martensítica com memória de forma

Tese (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.As ligas com memória de forma possuem a habilidade de retornar, após uma deformação pseudoplástica a um formato ou tamanho previamente definido, quando submetidas a um ciclo termomecânico adequado. Essas ligas exibem duas propriedades fundamentais: a pseudoelasticidade e o efeito memória de forma. O tratamento criogênico é muito utilizado na indústria para melhorar as propriedades mecânicas dos aços, fundamentalmente a resistência ao desgaste. O objetivo desta pesquisa foi investigar se e como o tratamento criogênico afetaria as propriedades térmicas e mecânicas de duas ligas de NiTi, sendo uma austenítica Ni57Ti43 e outra martensítica Ni55Ti45 na faixa de temperatura de 24°C à 27°C. A metodologia empregada consistiu de uma análise experimental comparativa entre propriedades térmicas e mecânicas das ligas como recebidas, com as tratadas criogenicamente. E de análise microestrutural dos mesmos materiais para explicar os resultados. O tratamento criogênico consistiu em um resfriamento à -196 °C, por imersão em nitrogênio líquido, em diferentes tempos de imersão que variaram entre 6 e 48 horas. As propriedades térmicas (temperaturas de transformação de fase e calor latente de transformação) foram avaliadas por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), e as mecânicas (módulo de elasticidade e amortecimento) por excitação por impulso, também foi avaliada a dureza Rockell - B. A análise microestrutural foi realizada por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de raios X (DRX) e Fluorescência de raios X (FRX). Os resultados mostraram que, independente do tempo de resfriamento criogênico, o módulo elástico, a dureza e as fases presentes no material não sofreram modificações. Porém, houve aumento nas seguintes propriedades das ligas: temperatura de transformação de fase, histerese térmica e amortecimento. As observações das análises microestruturais permitiram concluir que não houve aumento no tamanho médio do grão.The shape-memory alloys bear the ability of returning, after a pseudoplastic deformation, to a size or shape previously when submitted to an adequate thermomechanical cycle. Those alloys present two fundamental properties: the pseudoelasticity and the shape-memory effect. The cryogenic treatment is very much used in industry for the improvement of the mechanical properties of the steel, essentially the abrasion resistance. The objective of this research was to investigate whether and how the cryogenic treatment would affect the thermal and mechanical properties of two shape-memory alloys, one austenitic Ni57Ti43 and another martensitic Ni55Ti45, in a temperature range from 24 ºC to 27º C . The method consisted of an experimental comparative analysis of the thermal and mechanical properties of the alloys in as received and the cryogenically treated conditions. Also a microstructural analysis of the same material was carried out to explain the results. The cryogenic treatment consisted of a cooling action at -196 º C through immersion in liquid nitrogen in different periods of immersion that varied between 6 and 48 hours. The thermal properties (phase transformation temperatures and transformation latent heat) were evaluated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the mechanic (modulus of elasticity and damping) technique through impulse excitation; the hardness was also evaluated. The microstructural analysis accomplished through Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and X-Ray Fluorescence (XRF). The results showed that apart the cryogenic cooling time, the modulus of elasticity, the hardness and the phases that were present in the material did not undergo modifications. Nevertheless, there was an increase in the following properties of the alloys: toughness, phase transformation temperature, thermal hysteresis and damping. The observations of the microstructural analyses enabled the conclusion that there was no increase in the average grain size

Tratamentos criogênicos nos metais

Os tratamentos térmicos criogênicos nos metais são utilizados sobretudo para aumentar a resistência ao desgaste e a tenacidade. É fato que ferramentas tais como brocas e fresas helicoidais, que trabalham em altas velocidades e sob altas temperaturas, necessitam de alta dureza e resistência, sem intercorrência em condições extremas de operação. A inserção da etapa de alívio de tensões antes desses tratamentos é uma prática corriqueira nas indústrias, com a finalidade de evitar trincas devido aos gradientes térmicos durante o processo de resfriamento do metal. A obtenção de tais propriedades mecânicas é feita através dos tratamentos térmicos de têmpera e revenido. Entretanto, trabalhos anteriores indicaram que essa prática está diretamente relacionada a um efeito estabilizador da austenita retida. O presente trabalho é uma revisão da literatura que teve objetivo de apresentar as alterações na microestrutura dos metais após tratamento criogênico.Palavras-chave: Alívio de tensões. Metais. Tratamento criogênico

O uso do jogo “The Paper Ball Launcher” como estratégia didática nas aulas de lançamento de projéteis

Nesta pesquisa, foi desenvolvida uma metodologia de gamificação para o ensino de Física com a proposta do jogo The paper ball launcher como ferramenta didático-pedagógica digital para facilitar o processo de ensino-aprendizagem do conteúdo de lançamento horizontal e oblíquo. Os jogos fazem parte do nosso cotidiano, sendo utilizados para diversão, ludicidade e estímulo à construção de novos conhecimentos. Dessa forma, fascinam crianças, jovens e adultos. Os avanços da tecnologia possibilitaram desenvolver os jogos digitais, que agregam, no contexto educacional, ao cotidiano das crianças e dos jovens. Os jogos educacionais têm como foco facilitar o processo de ensino-aprendizagem e são embasados por parâmetros pedagógicos. A metodologia desta pesquisa consistiu na elaboração de aulas unindo os conteúdos programáticos da disciplina com gamificação. Posteriormente, foi aplicado um questionário com o intuito de verificar a motivação dos estudantes e a assimilação dos conceitos. As aulas foram ministradas favorecendo os momentos para os estudantes construírem e verificarem seus conhecimentos jogando. Os resultados demonstraram o aumento do interesse dos estudantes pelas aulas de Física, apontando maior motivação para o processo de ensino-aprendizagem. Os resultados positivos desta pesquisa indicam a necessidade de os professores incluírem a gamificação nas aulas de Física, aproximando o ensino ao contexto dos estudantes e tornando a educação uma atividade desafiadora e prazerosa

Uso de história em quadrinhos na abordagem do conteúdo quantidade de movimento e impulso

Há mais de um século, as Histórias em Quadrinhos (HQs) promovem diversão e são utilizadas para divulgação aos seus leitores. As HQs possuem um potencial pedagógico que pode ser aproveitado em diversos conteúdos, combinando a leitura e a interpretação visual. Neste trabalho, analisamos os processos de ensino e de aprendizagem de uma estratégia que utiliza HQs no primeiro ano do Ensino Médio. Este relato de experiência apresenta um estudo de cunho quali-quantitativo. As HQs foram utilizadas na introdução dos conteúdos de quantidade de movimento e impulso com a finalidade de explicar os fenômenos físicos abordados. Os resultados evidenciam que o uso das HQs como estratégia de ensino pode facilitar os processos de ensino e de aprendizagem de forma eficaz, servindo como elo entre a realidade do estudante e os conceitos científicos apresentados em sala de aula

O ENSINO DE FÍSICA ALIADO A RECURSOS EDUCACIONAIS DIGITAIS (RED): As contribuições da plataforma Arduino em sala de aula.

This study aimed to identify the literary production on the use of the Arduino platform as a digital technological resource (RED) for teaching physics concepts in high school. This is an exploratory study carried out in databases of recognized scientific journals in the areas of teaching and exact sciences. From the survey of 32 works that were characterized by the scope of this study, fourteen articles stood out that brought the results of experimental projects developed for the teaching of scientific concepts with the help of Arduino. The results of these studies indicated that the use of this RED in the development of experimental activities in the classroom, in addition to providing autonomy and the development of the student's scientific, critical and creative thinking, also proved to be a technologically viable and economically sustainable resource for low cost, but with quality and versatility equal to or greater than commercial options.Este estudio tuvo como objetivo identificar la producción literaria sobre el uso de la plataforma Arduino como recurso tecnológico digital (RED) para la enseñanza de conceptos de física en la escuela secundaria. Se trata de un estudio exploratorio realizado en bases de datos de reconocidas revistas científicas en las áreas de docencia y ciencias exactas. Del relevamiento de 32 trabajos que se caracterizaron por el alcance de este estudio, se destacaron catorce artículos que trajeron los resultados de proyectos experimentales desarrollados para la enseñanza de conceptos científicos con la ayuda de Arduino. Los resultados de estos estudios indicaron que el uso de esta RED en el desarrollo de actividades experimentales en el aula, además de brindar autonomía y el desarrollo del pensamiento científico, crítico y creativo del estudiante, también resultó ser un recurso tecnológicamente viable y económicamente sostenible. recurso a bajo costo, pero con calidad y versatilidad igual o superior a las opciones comerciales.Este estudo teve por objetivo identificar a produção literária sobre o uso da plataforma Arduino como um recurso tecnológico digital (RED)[1] para o ensino de conceitos da Física no ensino médio. Trata-se de um estudo exploratório realizado em bases de dados de periódicos científicos reconhecidos nas áreas de ensino e ciências exatas. A partir do levantamento de 32 trabalhos que se caracterizavam ao escopo deste estudo, destacaram-se quatorze artigos que traziam os resultados de projetos experimentais desenvolvidos para o ensino de conceitos científicos com o auxílio do Arduino. Os resultados desses estudos indicaram que o uso deste RED no desenvolvimento de atividades experimentais em sala de aula, além de propiciar a autonomia e o desenvolvimento do pensamento científico, crítico e criativo do estudante, também se revelou como um recurso tecnologicamente viável e economicamente sustentável por ser de baixo custo, mas com qualidade e versatilidade iguais ou superiores às opções comerciais.   [1] Conforme definição da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFP), um recurso educacional digital é, na prática, um arquivo digital utilizado como ferramenta de ensino para apoiar o aprendizado. Pode ser um arquivo de imagem (vídeo, foto, ilustração, animação; ou um arquivo de áudio (música, uma gravação, um som, um toque, audiolivro, podcast, etc); ou um tipo específico de documento (texto, planilha, uma apresentação) ou, ainda, um tipo específico de arquivo associado a uma aplicação especializada (aplicativos de simulação matemática, física, anatomia, etc.). Cf.: http://www.utfpr.edu.br/estrutura-universitaria/pro-reitorias/prograd/cotedu/recursos-educacionais-digitais/tipos-de-recurso

PHYSICS TEACHING COMBINED WITH DIGITAL TECHNOLOGICAL RESOURCES (RTD): the contributions of the Arduino platform in the classroom

This study aimed to identify the literary production on the use of the Arduino platform as a digital technological resource (RED) for teaching physics concepts in high school. This is an exploratory study carried out in databases of recognized scientific journals in the areas of teaching and exact sciences. From the survey of 32 works that were characterized by the scope of this study, fourteen articles stood out that brought the results of experimental projects developed for the teaching of scientific concepts with the help of Arduino. The results of these studies indicated that the use of this RED in the development of experimental activities in the classroom, in addition to providing autonomy and the development of the student's scientific, critical and creative thinking, also proved to be a technologically viable and economically sustainable resource for low cost, but with quality and versatility equal to or greater than commercial options. &nbsp

Dificuldades e desafios para a educação sexual em uma escola técnica do Tocantins

No âmbito da educação sexual, a escola e os educadores têm papel fundamental, podendo contribuir positivamente para uma educação integral, social e culturalmente libertadora, em que o conhecimento ultrapasse a técnica e o conteúdo dos currículos das disciplinas, tornando claras as relações entre o saber e a vida cotidiana. Nesse sentido, esta pesquisa objetivou investigar a percepção dos professores que atuam no curso Técnico em Eventos de uma escola técnica do Tocantins a respeito da educação sexual, buscando compreender as dificuldades e os desafios ao abordar essa temática em sala de aula. Para tanto, utilizou-se como proposta metodológica a abordagem quanti-qualitativa, envolvendo a pesquisa exploratória por meio de um questionário semiestruturado contendo 11 questões que permearam a opinião desses professores a respeito da temática abordada. O questionário foi elaborado no Google Forms e enviado por e-mail a esses docentes. Os resultados indicaram que a maioria dos docentes não abordam a educação sexual em suas aulas, e 100% afirmam não ter tido formação sobre essa temática. Neste trabalho, concluiu-se que os principais fatores limitantes da educação sexual em sala de aula estão relacionados ao preconceito presente no contexto familiar, à falta de conhecimento e de formação dos docentes, aos credos religiosos e à diversidade social e político-econômica dos estudantes.

Estratégias do ensino de física para estudantes surdos: uma revisão da literatura

Os processos de ensino e aprendizagem para estudantes surdos têm alcançado maiores e melhores níveis no âmbito educacional nos últimos anos, mas os desafios ainda se mostram predominantes. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar as estratégias do ensino de física para estudantes surdos a partir de documentos já publicados. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática da literatura sobre tema, e a busca foi delimitada com artigos publicados entre os anos de 2014 e 2019 a partir das bases de dados Scientific Electronic Library Online (SciELO) e Google Scholar, com os seguintes descritores: 1) ensino; 2) Física; 3) surdo; 4) inclusão; e 5) Libras. Avaliou-se como é tratado o ensino de Física para o estudante surdo, sob a óptica de formação humana integral e omnilateral, com base nos autores Karl Marx e Gramsci. Após a avaliação dos artigos, observa-se que os professores demonstram interesse e/ou preocupação na inserção do estudante surdo na disciplina de Física. Assim, o estudo aponta fatores que influenciam no processo de inserção dos estudantes surdos, como a insuficiência de recursos financeiros, carência de profissionais especializados na área de educação inclusiva para auxiliar os professores e a necessidade de formação continuada pelos profissionais da educação em geral

PBL mais aprendizagem colaborativa: práticas metodológicas para o ensino médio integrado

The research aimed to verify the use of active methodologies applied in integrated high school, namely, problem-based learning and collaborative learning. The research problem was to analyze the use of such methodologies for contextualized and meaningful learning. For this, a study and analysis of the Common National Curriculum Base was made, regarding the competences and skills for high school, and the Curricular Pedagogical Project (PPC) of high school integrated to the technical course in informatics of the Federal Institute of Tocantins, Araguaína campus. The research methodology is a qualitative approach, regarding its objectives, it is characterized as exploratory, as for technical procedures it is configured as bibliographic and documentary. As a result, it was found that the PPC of the technical course in computer science is aligned with the proposals for an innovative teaching practice, through active methodologies, and the graduate of the course is able to develop competencies and skills for professional performance and for the exercise of citizenship.A pesquisa teve como objetivo verificar o uso de metodologias ativas aplicadas no ensino médio integrado, sendo elas, a aprendizagem baseada em problemas e aprendizagem colaborativa. O problema da pesquisa foianalisar a utilização de tais metodologias para uma aprendizagem contextualizada e significativa. Para isso, fez-se um estudo e análise da Base Nacional Comum Curricular, no que tange as competências e habilidades para o ensino médio, e o Projeto Pedagógico Curricular (PPC) do ensino médio integrado ao curso técnico em informática do Instituto Federal do Tocantins, campus Araguaína. A metodologia da pesquisa trata-se de uma abordagem qualitativa, quanto aos seus objetivos, caracteriza-se como exploratória, já quanto aos procedimentos técnicos se configura como bibliográfica e documental. Como resultado, verificou-se que o PPC do curso técnico em informática está alinhado com as propostas de uma prática de ensino inovadora, através de metodologias ativas, e o egresso do curso está apto a desenvolver competências e habilidades para atuação profissional e para o exercício da cidadania

Transposição didática em propostas de produtos educacionais no mestrado em Educação Profissional e Tecnológica do IFTO

Inicia-se este estudo com o seguinte questionamento: Considerando os produtos educacionais como instrumentos da transposição didática, de que maneira estes contribuem com a formação dos sujeitos na perspectiva da omnilateralidade e da integralidade? Assim, essa indagação conduziu as leituras e as discussões propostas neste trabalho. Objetiva-se, com este estudo, avaliar a correlação do produto educacional e a transposição didática, revisitando algumas das teorias de aprendizagem. Ainda, analisar as percepções dos mestrandos sobre seus produtos educacionais enquanto atividade obrigatória para o processo de formação docente no mestrado em Educação Profissional e Tecnológica. Para tanto, aplicou-se questionário com questões de múltipla escolha e questões abertas aos mestrandos da turma 2021, do IFTO, pelo Google Forms, que foi categorizado e analisado à luz das teorias de aprendizagem e da transposição didática. Todos os mestrandos vislumbram desenvolver um produto educacional e o compreendem como elemento de transposição didática; no entanto, nem todos têm clareza sobre a teoria de aprendizagem que deve orientar ou conduzir o trabalho. Embora a maioria das pesquisas esteja na linha de práticas pedagógicas, todas têm grande relevância no processo de construção do conhecimento e, notadamente, na história e memória do PROFEPT/IFTO por trazer à comunidade científica um saber inovador