A IMPORTÂNCIA DA ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL NA PRODUÇÃO DE OVOS, POSSIBILITANDO CONEXÃO ENTRE AS DISCIPLINAS FÍSICA E AVICULTURA GERAL.

## A IMPORTÂNCIA DA ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL NA PRODUÇÃO DE OVOS, POSSIBILITANDO CONEXÃO ENTRE AS DISCIPLINAS FÍSICA E AVICULTURA GERAL.

## Roberto Dias Lima 1 , Roberto Taiguara da Silva Lima , Edilson Carvalho de 2 Moraes 3

## Resumo

A constatação que o ensino da disciplina Física no Brasil, ainda se pratica de forma descontextualizada, reflete numa formação deficitária para os discentes das escolas técnicas agrícolas. Este fato evidencia que no ensino de Física ainda é ressaltado a memorização de fórmulas com aplicações simplesmente numéricas e que os conceitos são transmitidos sem levar em consideração a realidade do cotidiano e os conhecimentos prévios dos discentes. Essa prática torna a disciplina Física, principalmente nas escolas técnicas agrícolas, alienada no que diz respeito às questões sociais, ambientais, tecnológicas e políticas. Mudar essa problemática é possível quando se leva em consideração que a Física necessita ser trabalhada se desprendendo de certos padrões de referenciais pedagógicos, ressaltando a busca em epistemologias contemporâneas que leve em consideração a contextualização e a interdisciplinaridade. Este trabalho tem como objetivo principal, compreender a importância da iluminação artificial na produção de ovos e o dimensionamento do consumo de energia elétrica de um galpão aviário. Dessa maneira o propósito é contextualizar os conteúdos da disciplina Física, isto é, estabelecer conexão com a disciplina Avicultura Geral, a partir do tema gerador que será 'luz'. A pesquisa se fundamentará em teorias da disciplina Física e Avicultura Geral do curso técnico integrado em Agropecuária do Instituto Federal do Pará - Campus Castanhal, numa turma de 2 série a do Ensino Médio. Procurar-se-á compreender a definição de luz e a aplicabilidade da iluminação na avicultura, com o intuito de melhorar a produção de ovos. Para tanto, se definirá as dimensões de um aviário e calcular o dimensionamento da iluminação para proporcionar o número de lumens capaz de produzir estímulos nas aves, economia no consumo de energia elétrica e aumento na margem de lucro do produtor.

Palavras-chave : Ensino de Física, ensino agrícola, contextualização, interdisciplinaridade e iluminação artificial.

## Introdução

A presente pesquisa verificará a contribuição da disciplina Física na compreensão da influência da iluminação artificial na produção de ovos, dessa maneira estabelecerá uma relação mais restrita entre a disciplina Física e Avicultura Geral. O objetivo será verificar a aplicabilidade da disciplina Física no contexto do

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

curso técnico integrado em Agropecuária, enfatizando a situação prática vivenciada pelos alunos no desenrolar do curso.

A maneira tradicional, como os alunos ainda percebem a Física, necessita ser superada, para que isso aconteça, as ferramentas contextualização e interdisciplinaridade devem ser trabalhadas de maneira mais eficaz.

Vale ressaltar, que no decorrer dos anos, o ensino de Física foi sempre direcionado a preparação para os vestibulares, onde era enfatizada a memorização, macetes e exercícios de aplicação de formulas, deixando de lado a contextualização e a relação entre as disciplinas. Dessa forma, consolidando a Física como mais uma disciplina da matriz curricular, com pouca ou nenhuma interação com as outras disciplinas.

Nesse sentido, percebe-se que os anos iniciais do século XXI têm sido marcados por mudanças significativas no discurso sobre educação. Estas têm como objetivo melhorar o processo de ensino e aprendizagem, na qual o ensino de Física está inserido, daí a introdução de elementos como contextualização, interdisciplinaridade, transdisciplinaridade e ensino integrado. Ressalte-se apenas que são elementos difíceis de serem introduzidos em sala de aula.

## Moreira (2000) relata que:

Não se pode deixar de mencionar iniciativas e contribuições importantes enfocadas a retrospecção sobre o ensino de Física em escolas de nível médio ao longo dos últimos anos, tais como a 'Física do cotidiano', 'equipamentos de baixos custos', 'ciência, tecnologia e sociedade', 'história e filosofia da ciência contemporânea' e 'novas tecnologias'. Cada uma destas vertentes tem seu valor, mas também suas limitações e, até mesmo, prejuízos para o ensino de Física, na medida em que forem exclusivas. É um erro ensinar Física sob um único enfoque, por mais atraente e moderno que seja. Por exemplo, ensinar Física somente sob a ótica da Física do cotidiano é uma distorção, porque em boa medida, 'aprender Física é, justamente libertar-se do dia-a-dia'.

Dessa forma, percebe-se a necessidade de se buscar diversas alternativas para tornar o ensino de Física mais integrado ao contexto vivenciado pelo aluno, logo o ensino de Física será mais bem compreendido se forem adotadas diversificadas metodologias e ferramentas que venham favorecer o bom desenvolvimento dos conceitos da Física. E que tais métodos de ensino sejam modificados toda vez que for necessário, para tornar os alunos capazes de ter autonomia para a aprendizagem. É preciso o fazer aprender a aprender, logo o ensino de Física deve ter um direcionamento no sentido de se buscar a troca entre o que ensina e o que aprende.

De acordo com Freire (1996):

Saber que ensinar não é transferir conhecimento, mas criar possibilidade para sua própria produção ou construção. Quando entro em sala devo estar sempre aberto a indagações, a curiosidades, ás perguntas dos alunos, ás suas inibições, um ser inquiridor, inquieto em face da tarefa que tenho - a de ensinar e não a de transferir conhecimento.

O ensino e a aprendizagem devem estar voltados para o crescimento do aluno, para isso é necessário que se faça a associação com o mundo onde ele está inserido. O conhecimento deve ser construído gradativamente, pois dessa maneira a sua consolidação será mais eficaz e cabe ao professor a tarefa de ensinar a aprender.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

A pesquisa buscará aplicar a contextualização a partir do tema 'luz' que é um conceito da Física que está relacionada na produção de ovos. Diversos fatores ambientais apresentam papéis importantes no controle das funções biológicas das aves, sendo a luz um deles. Vale ressaltar, que os aviários modernos são cuidadosamente iluminados não somente para garantir uma melhor produção e bem estar das aves, mas também para uma redução nos custos de energia elétrica.

Segundo Campos (2000), é conhecido que a diferença na luminosidade, em função das estações do ano, coordena a migração e permite a reprodução de animais na denominada 'estação de monta', período em que as fêmeas estão prontas para serem fecundadas.

Um dos primeiros a perceber a influência da luz sobre as aves foi Rowan em 1921, ao proporcionar luz artificial para imitar os dias longos da primavera. Ele fez com que as aves colocassem ovos no outono, mesmo em temperaturas abaixo de zero. Estes resultados foram o marco zero para uma série de estudos buscando entender como os sinais foto periódicos são percebidos pelas aves e como eles influenciam a postura.

## Fundamentação Teórica

A luz e seu comportamento desde a antiga Grécia, sempre intrigou as pessoas e uma das teorias aceitas nessa época, descrevia a luz como constituída de pequenas partículas emitidas pelo olho em direção ao objeto visado, que se iluminava ao ser atingido por elas (por volta do século V a.C). Em seguida o filosofo grego Aristóteles (384 - 322 a.C) propôs a natureza ondulatória da luz, pois a considerava uma espécie de fluido imaterial que chegava aos nossos olhos, vindo dos objetos visíveis, através de ondas.

Na atualidade sabemos que grande parte dos muitos fenômenos que envolvem luz pode ser explicada por um modelo corpuscular da luz. Nesse modelo, a luz é considerada um feixe de partículas emitidas por uma fonte de luz que atinge o olho, estimulando a visão.

Conceitualmente, pode-se dizer que luz é o agente físico que, atuando nos órgãos visuais produz a sensação da visão ou que é uma forma de energia radiante e esta se propaga por meio de ondas eletromagnéticas e esta incidindo num meio acarreta elevação de temperatura.

A vida na Terra está subordinada á energia radiante recebida do Sol. Todos os seres vivos se nutrem dessa energia, produzida pela fusão nuclear do hidrogênio, que, ao ser submetido à temperatura de milhões de graus Celsius, se transforma em hélio.

- O aumento da produção de ovos relacionado a implantação de sistemas artificiais de luz, embora no Brasil, o tema não venha recebendo a devida atenção por parte dos pesquisadores. Os produtores de ovos acreditam que quanto mais luz for fornecida as suas poedeiras, melhor será o desempenho das aves, mas o uso adequado pode proporcionar uma diminuição no consumo de energia elétrica e aumento na margem de lucro do produtor.
- O principal efeito da luz é alterar a idade em que as aves alcançam a maturidade sexual. Essa diferença não é produzida pela intensidade da luz, e sim pela duração do período de luz, que altera a idade de produção dos primeiros ovos.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

A intensidade da luz está mais relacionada com a uniformidade da maturidade sexual e com o aumento da sensibilidade orgânica em responder aos estimulo luminoso.

O objetivo principal de um programa de luz é o de retardar a maturidade sexual das frangas, fazendo com que elas iniciem a postura por volta de 23 semanas de idade. A partir daí, o objetivo é estimular a produção de ovos e sincronizar a postura.

Segundo Campos (2000), a ave começa a se tornar sensível ao estimulo luminoso entre 10 e 12 semanas de idade, porém entre 18 e 22 semanas de idade, ela se torna altamente sensível a eles. É justamente nessa fase que começa a secreção de LH, assim, quanto menos estímulos de luz a ave receber, menor será a produção de LH. Entre 18 e 20 semanas, a ave começa a receber estímulos crescentes de luz até atingir 14 horas de fotofase.

A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado á potencia elétrica da lâmpada que é medida em watt (W), logo a eficiência luminosa é medida em lumens por watts (lm/W). De acordo com Campos (2000) uma lâmpada incandescente de 40 W emite 430 lumens e uma fluorescente também de 40 W emite de 2000 a 2500 lumens.

A iluminação artificial de um aviário de um modo geral, a grande maioria dos avicultores emprega luz de lâmpadas incandescentes para iluminar seus aviários que é um equivoco, porque estas consomem mais energia elétrica e iluminam menos que as lâmpadas fluorescentes de mesma potência.

A utilização de lâmpadas incandescentes está com seus dias contados, pois deixarão de serem fabricadas, estas apresentam elevado consumo de energia elétrica e baixa durabilidade e serão substituídas por lâmpadas de alta eficiência como fluorescente compacta ou de LED que além de mais econômicas apresentam uma vida útil longa.

A lâmpada LED possui eficiência luminosa de 100 lm/W, sendo superior às lâmpadas incandescentes (15 lm/W) e fluorescentes (80 lm/W). Além disso, a vida útil de uma lâmpada de LED pode atingir até 50.000 horas. Este valor é muito superior se comparado ao das lâmpadas incandescentes e fluorescentes compactas, que alcançam 1.000 e 10.000 horas de uso, respectivamente, contribuindo para a redução do custo de manutenção do sistema de iluminação artificial.

As vantagens da utilização das lâmpadas fluorescentes são: maior número de lumens por watts e maior durabilidade. Quanto às desvantagens, podemos citar: o custo inicial mais elevado, mas se levarmos em conta a durabilidade e o número de lumens, esta desvantagem desaparece, a intensidade é reduzida com temperatura inferiores a 10 o C ocorrendo raramente e em apenas algumas regiões do Brasil.

Vale ressaltar que a luz fluorescente branca convencional não é indicada, devido à grande variação de intensidade. Esse tipo de lâmpada apenas tem a sua máxima eficiência quando a temperatura do ar está entre 21 a 27 o C. Fora desses patamares, sua eficiência é reduzida. O ideal é a utilização da luz fluorescente quente (fluorescente eletrônica compacta ou PI). A utilização desse tipo de luz implica um maior custo de instalação, no entanto, resulta em menor custo de

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

consumo de energia (70 % a menos). Como vantagem tem-se a durabilidade da lâmpada sendo de 8 a 10 vezes maior que a incandescente.

## Metodologia (Resultados)

Para se atingir os resultados esperados no trabalho que consiste em compreender a importância da iluminação artificial na produção de ovos, como um instrumento metodológico para se estabelecer conexão entre as disciplinas Física e Avicultura Geral, será necessário as seguintes etapas de analise: construção de um galpão aviário com as dimensões citadas abaixo para aves de postura, e os alunos participantes irão fazer os cálculos da iluminação desse aviário, isto é, como este aviário deve ser iluminado de maneira a proporcionar o número de lumens capaz de produzir estímulos nas aves, bem como o dimensionamento do consumo de energia elétrica.

De modo geral os aviários são abundantemente iluminados, o que racionalmente não é recomendável. Para calcular uma iluminação eficiente em um aviário, são necessários os seguintes dados: 1) Potência das lâmpadas, 2) dimensões: largura, comprimento e altura das lâmpadas. Conhecendo as potencias das lâmpadas e o intervalo de tempo que as mesmas permanecerão acesas os alunos farão também o dimensionamento do consumo de energia elétrica, utilizando a equação matemática: E = n. P. ∆ t, onde n é o número de lâmpadas, P é a potência da lâmpada e ∆ t o intervalo de tempo que as lâmpadas permanecem acesas, se a unidade de medida de P tiver em Watt (W) e o intervalo de tempo ∆ t em segundo a energia será medida em Joule (J), mas a energia poderá ser calculada na unidade prática de energia elétrica denominada de quilowatt-hora (kWh), para isto, basta utilizar a equação E = n. P. ∆ t / 1000. As quantidades de energia elétrica serão obtidas após a implantação do galpão aviário com as devidas instalações das lâmpadas e conhecendo suas potências e tempo de funcionamento.

## Dados do aviário :

Largura: 10 m

Comprimento: 150 m

Altura: 3 m

Para produzir estímulos são necessários 22 lumens por metro quadrado

Cálculos:

- a) total de lumens: 150m x 10 m x 22 = 33000 lumens
- b) Número de fileira de lâmpada: A altura do aviário é de 3m que será também a altura da lâmpada; com isto usa-se a seguinte regra: a distancia das fileiras á lateral do aviário é igual a altura da lâmpada (3m) e a distancia entre as fileiras e entre as lâmpadas é no máximo o dobro da altura (6m), com isto temos: 10m - 6m = 4m, portanto duas fileiras são essenciais.
- c) Número de lâmpadas por fileira: como a distância entre as lâmpadas é igual ao dobro da altura (6m), temos:

Numero de lâmpadas por fileira: comprimento do galpão (150m)/distância entre as lâmpadas (6m) = 25 lâmpadas.

- d) Número total de lâmpadas: 2 fileiras x 25 = 50 lâmpadas

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

e) Cálculo da intensidade de cada lâmpada: 33000/50 lâmpadas = 660 lumens

- f) tipo de lâmpadas: De acordo com Campos (2000), os tipos de lâmpadas
- são:

Incandescente de 50 W: 655 lumens Fluorescente de 15 W: tem 500 a 700 lumens.

## Conclusão

Pelos cálculos apresentados percebe-se a importância da contextualização e da interdisciplinaridade, pois se partindo de um tema 'luz', pode-se estabelecer a relação entre as disciplina do ensino médio e do curso técnico em agropecuária, tal como a Física, Matemática e Avicultura Geral.

Com a pesquisa os alunos constatarão que a utilização de um sistema eficiente de iluminação no aviário, além do aumento na produção de ovos e bemestar das aves, proporciona diminuição no consumo de energia elétrica, acarretando, assim aumento na margem de lucro do produtor.

De acordo com os PCNs (BRASIL, 1998) as mudanças em educação, estão sendo acompanhadas por um novo vocabulário, que inclui conceitos como contextualização, interdisciplinaridade, competências e habilidades, onde o objetivo da escola média deve, nos dias de hoje estar voltada para a formação de jovens independentes da sua escolaridade.

Dessa maneira, se perceberá um aumento de motivação dos alunos em relação á Física, pois eles conseguirão estabelecer relação com a disciplina Avicultura Geral.

## Referências

ARAÚJO, W. A. G; ALBINO, L. F. T; TAVERNARI, F. C; GODOY, M. J. S. Programa de luz na avicultura de postura. Revista CFMV, Brasília, DF, 2011.

BOAS, N. V. DOCA, R. H.; BICUOLA, G. J. Física, 1 ed - São Paulo: Saraiva, 2010.

CAMPOS, E. I. Avicultura (razões, fatos e divergências). Belo Horizonte. Ed. FEP-MVZ. 2000.

FREIRE, P. Pedagogia da Autonomia: saberes necessários á prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1996.

MOREIRA, M. A. Ensino de Física no Brasil: retrospectiva e perspectiva. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 22, n. 1, março, 2000.

Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio - Bases Legais, 1998.

TEIXEIRA, V. H. Construção e Ambiência, Associação Brasileira de Educação Agrícola, Brasília, 1989.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_