TELÉGRAFOS COMO ARTEFATOS MUSEAIS EM UMA EXPOSIÇÃO DE ELETROMAGNETISMO

## TELÉGRAFOS COMO ARTEFATOS MUSEAIS EM UMA EXPOSIÇÃO DE ELETROMAGNETISMO

## Kelvin Barbosa Araújo¹, Sílvia Martins dos Santos²

1 Universidade Federal de Uberlândia, kelvinba@ufu.br

2 Universidade Federal de Uberlândia, smartins@ufu.br

## Resumo

Esse trabalho surgiu de estudos realizados no processo de construção da Exposição de Eletromagnetismo do Museu Diversão com Ciência e Arte (DICA), com o intuito de tornar essa Exposição interativa para o público. Tais estudos abrangeram, além de educação em espaços não formais, educação em museus, transposição museal e didática, assuntos como desconhecimento do progresso linear da ciência, visão simplista acerca da ciência e de seus produtos tecnológicos e suas consequências no cotidiano, além das principais dificuldades de ensino de eletromagnetismo. Diante dos resultados da pesquisa bibliográfica percebeu-se a possibilidade de melhorar e aumentar a abrangência de objetivos da Exposição através da inserção de quatro artefatos museais pertencentes a um período histórico posterior ao da Exposição. Essa Exposição já conta com 25 objetos, tais como pêndulos eletrostáticos, eletroscópio, eletróforo de Volta, máquina eletrostática de Wimshurst, experimentos entre ímãs e entre ímã e limalha de ferro, pilha de Volta, Bobina de Helmholtz e bússolas, dínamos de Faraday, eletroímã, motores elétricos, lâmpada de Edison, gaiola de Faraday, transformadores, bobina de Tesla e Gerador de Van der Graaff. Os artefatos inseridos são uma réplica de uma torre de observação da linha telegráfica de Chappe, um telégrafo elétrico, um experimento de Heinrich Hertz e um 'Telégrafo' de Oliver Lodge. Dessa forma, este texto possui o objetivo de descrever brevemente os passos que antecederam a implementação da Exposição, relatando a pesquisa prévia sobre as problemáticas no ensino de eletromagnetismo, que norteou a definição das metas e objetivos dessa Exposição, e que, juntamente com leituras paralelas sobre história da ciência, fomentou a idealização de tais artefatos, de maneira que o planejamento dos artefatos e a forma da interação dos mesmos com o público, e os possíveis impactos que se espera obter são o foco principal do documento.

Palavras-chave : Ensino não formal, Divulgação Científica, Eletromagnetismo, Telégrafo.

## Introdução

A ideia que motivou a publicação desse trabalho surgiu de estudos realizados no processo de construção da Exposição de Eletromagnetismo do Museu DICA, Diversão com Ciência e Arte, museu de ciências da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Com o intuito de tornar essa Exposição interativa para o público, foram feitas pesquisas bibliográficas que trespassaram por vários questionamentos, que foram além de educação em espaços não formais, educação em museus e transposição museal e didática.

Assuntos como quais são as principais dificuldades de ensino de eletromagnetismo, adentrando em discussões como o desconhecimento do

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progresso linear da ciência, consequências de uma visão simplista acerca da ciência e de seus produtos tecnológicos por parte da população em geral, prejudicando seu enculturamento científico, e por consequência, suas tomadas de decisões relacionadas a esses temas no dia a dia.

Tais pesquisas revelaram que, para a Exposição de Eletromagnetismo interagir melhor com as dificuldades que o público tem em relação ao eletromagnetismo, seria interessante a inserção de alguns outros artefatos museais que integrassem a temática da exposição.

Dessa forma, este texto possui o objetivo de descrever brevemente os passos que antecederam a implementação da Exposição de Eletromagnetismo, relatando a pesquisa prévia sobre as problemáticas no ensino de eletromagnetismo que norteou a definição das metas e objetivos dessa Exposição. Assim, juntamente com leituras paralelas sobre história da ciência, essa pesquisa fomentou a idealização de artefatos importantes para integrar a Exposição com o propósito de ampliar o campo de abordagem às dificuldades citadas, de maneira que o planejamento dos artefatos e a forma da interação dos mesmos com o público, e os possíveis impactos que se espera obter são o foco principal do documento.

## O Museu DICA, uma breve apresentação

- O Museu Diversão com Ciência e Arte (DICA), do Instituto de Física (INFIS) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), foi criado em 2005 (CARMOOLIVEIRA et al., 2008). Em 2011, precisando de um ambiente com mais espaço, mudou-se para uma sala maior, ainda dentro do Campus Santa Mônica, onde funciona até a data de submissão desse texto.

Porém o DICA cresceu ainda mais e novamente está em processo de mudança. Dessa vez saindo de dentro do ambiente acadêmico e indo para o Parque Municipal Gávea, em um trabalho conjunto com a Prefeitura de Uberlândia. Esperase com isso estar mais próximo do público que ainda não tenha o hábito de frequentar museus de ciências.

- A equipe do DICA atualmente é formada por professores da UFU, assistentes administrativos, estudantes bolsistas de diversos cursos, tais como mestrandos em biologia e artes, licenciandos em física, graduandos em história, jornalismo e engenharia mecatrônica além de voluntários.

## A Exposição de Eletromagnetismo

A Exposição de Eletromagnetismo, que será aberta ao público em outubro de 2016, é composta por cerca de 25 objetos, entre eles: pêndulos eletrostáticos, eletroscópio, eletróforo de Volta, máquina eletrostática de Wimshurst, experimentos entre ímãs e entre ímã e limalha de ferro, pilha de Volta, Bobina de Helmholtz e bússolas, dínamos de Faraday, eletroímã, motores elétricos, lâmpada de Edison, gaiola de Faraday, transformadores, bobina de Tesla e Gerador de Van der Graaff. Através desses artefatos a equipe busca contar a história do eletromagnetismo e discutir sua importância no cotidiano do público.

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Porém, uma exposição de um museu de ciências é mais que expor um objeto para o público. Quando uma exposição é montada em um museu de ciências é necessário pensar em assuntos como: de que maneira o espaço do museu relaciona-se com a exposição, de que forma os elementos da exposição se conectam e como esse conjunto interage com o público (NASCIMENTO e VENTURA, 2001).

Apesar do local para o qual o DICA estar em trânsito não ter sido concluído e a exposição ser planejada para ele, parte da equipe já trabalha na organização da Exposição, pensando como ela se comunicará com o novo espaço. Paralelo a isso, outra parcela do time está focada em como estruturar os objetos de maneira que, independente do trajeto escolhido pelo visitante, que é livre, façam sentido na ideia da exposição como um todo.

Além disso, as pessoas envolvidas nesse trabalho têm a preocupação de tornar os objetos em artefatos museais (CHINELLI, 2009) de fato. E é nesse ponto onde aparece a necessidade de identificar previamente quais são as relações do conteúdo da Exposição com o público.

## Eletromagnetismo, o público e suas dificuldades

Uma das atitudes adotadas para compreender como é o relacionamento do público com esse conteúdo foi procurar na literatura da área de ensino como é a relação de estudantes e professores, do nível médio e superior, com o eletromagnetismo. Nessa revisão bibliográfica foi possível constatar uma série de dificuldades em relação ao conteúdo. Algumas dessas dificuldades chamaram a atenção por terem pontos que podem ser trabalhados através de interações com artefatos museais em museus de ciências.

Campos eletromagnéticos escapam aos sentidos sensoriais, podem ser percebidos apenas indiretamente, o que dificulta a compreensão empírica e consequentemente o seu entendimento matemático, sendo que esse próprio tratamento matemático não é elementar (LODER, 2003).

Corrente elétrica é corriqueiramente confundida com diferença de potencial (PAZ, 2007).

As simetrias do eletromagnetismo são complexas e não observáveis sem instrumentos de medida, além disso envolvem conceitos de grandezas vetoriais que também não são simples de compreender, de maneira que a própria percepção espacial do fenômeno físico é prejudicada (SILVA e MARTINS, 2016).

Dificuldade em aplicar os conhecimentos científicos-tecnológicos para resolver problemas cotidianos (SANTOS, 2002), e nos espaços de ensino formal não conseguir compreender o que as ideias do conteúdo representam (GILBERT, 2005) e pior, as vezes nem com experimentos pela incapacidade de separar os fenômenos físicos e ou não entender o funcionamento desses (PEREIRA, 2011).

Um aspecto concordante nos artigos é a dificuldade matemática, entretanto como a Exposição não tem objetivo nem se propõe a fazer tratamento matemático dos fenômenos no Museu, esse assunto não será discutido nesse texto.

Pode-se perceber que, de maneira geral, as dificuldades com o eletromagnetismo repousam na incapacidade humana de notar grande parte dos fenômenos eletromagnéticos diretamente. Consequentemente isso leva-os a criar

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modelos mentais equivocados ou simplistas para esses fenômenos, influenciando de maneira prejudicial no ensino e nas tomadas de decisões das pessoas no cotidiano por não compreenderem o funcionamento de tecnologias dessa área do conhecimento.

Essas dificuldades constatadas nas leituras são importantes para serem considerados durante a organização da exposição. A própria sequência em que os artefatos se encontrarão no percurso proposto pode levar a uma compreensão empírica mais assertiva do eletromagnetismo. Partindo de fenômenos mais simples para mais complexos, com uma evidenciação do que se observar em cada experimentação e de atribuir corretamente tais percepções aos devidos significantes físicos, o visitante tem a oportunidade de, através de uma vivência, atribuir um significado ao eletromagnetismo mais próximo do significado científico.

Outro aspecto de grande peso para o Museu, percebido muitas vezes em segundo plano na literatura, é a importância do caráter histórico no tema. O que não é dissonante com o parágrafo anterior pois afinal, haveria alguma maneira mais gradual e contextualizada de se apresentar os conceitos de eletromagnetismo, se não o próprio progresso linear do avanço científico e tecnológico, que partiu de explicações de fenômenos simples para os mais complexos e possibilitando a fabricação de tecnologias cada vez mais sofisticadas?

Devido as percepções das leituras desses artigos, do contato com materiais de história da ciência e ao envolvimento com a Exposição nasceu uma ideia. A Exposição tem como foco o período entre o início dos estudos sobre o eletromagnetismo, incluindo o anterior a junção das áreas eletricidade e magnetismo, até as Equações de Maxwell.

Dessa forma, um dos períodos mais férteis para o desenvolvimento científico, a época do surgimento da telegrafia elétrica até o aparecimento da radiodifusão, e de grande impacto para a sociedade atual, extremamente dependente dos artefatos tecnológicos produzidos graças aos avanços no eletromagnetismo dessa época, não estão em destaque nessa Exposição.

Para alcançar o público e suas necessidades, a Exposição do Museu precisa ir além das Equações de Maxwell, que apesar de propiciar uma experiência frutífera com o eletromagnetismo, não tem como foco a parte de progresso linear da ciência nem discussões acerca da simplista da ciência e seus produtos tecnológicos.

Nesse instante surge o tema de um Projeto proposto a Coordenadora do Museu, de adicionar alguns artefatos pertencentes a esse período entre a telegrafia elétrica e o início da radiodifusão, e que tem objetivos centrados nesses tópicos que haviam ficado longe do alcance da Exposição.

Além disso, a proposta abre espaço para uma futura expansão da Exposição de maneira contínua, em várias etapas, cada qual com o tema do episódio histórico correspondente, de maneira que, partindo núcleo Eletromagnetismo, seja possível chegar, organicamente e sem grandes saltos, em núcleos sobre Mecânica Quântica e Supercondutores.

Assim nasceu, dentro da proposta da Exposição da História do Eletromagnetismo, a necessidade da utilização do telégrafo como instrumento para contextualizar a importância do eletromagnetismo para a construção do paradigma científico e tecnológico da sociedade atual.

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## Do Telégrafo à Radiodifusão e além

A proposta de integrar a Exposição com artefatos da época entre a telegrafia elétrica e o início da radiodifusão é centrada em quatro objetos, Telégrafo de Chappe, Telégrafo Elétrico, Experimento de Heinrich Hertz e 'Telégrafo' de Oliver Lodge, dispostos em três bancadas, representando a época anterior ao eletromagnetismo, a época das correntes elétricas e a época dos campos elétricos. Além dos objetos, as bancadas contam com imagens, linhas do tempo, textos e códigos QR's que linkam a páginas na WEB para leitura complementar, esses complementos visam dar sentido aos objetos, atribuindo-lhes significado, tornandoos artefatos.

- É interessante notar que geralmente as pessoas utilizam o termo telégrafo se referindo apenas aos telégrafos elétricos ou eletromagnéticos, sendo que o termo abrange muito mais formas de comunicações e muito mais antigas, baseadas em sons ou sinais visuais, tais como fogueiras, sinais de fumaça e tambores.
- O verbete telégrafo é de origem grega, o termo tele significa distância ou remoto, e grafo significa escrita ou comunicação, dessa forma podemos interpretar o a palavra telégrafo como comunicação à distância, no Dicionário Aurélio temos a seguinte definição 'Qualquer sistema de transmissão de mensagens entre pontos distantes por meio de sinais' (FERREIRA, 2010).

Dessa forma o primeiro objeto é uma réplica de uma das Torres de Observação da Linha Telegráfica de Claude Chappe (HOLZMANN, 1991) (SHAFFNER, 1859) (DILHAC, 2001), que foram utilizadas pela primeira vez em meados de 1790. Assim o visitante tem contato com uma arquitetura histórica e pode explorar manualmente como eram feitos os símbolos e entender como esses sinais eram observados através de lunetas, para então serem repassados a próxima Torre de Observação, e assim por diante, até que a mensagem percorresse toda a Linha Telegráfica. A réplica por si só é apenas um objeto, e em um primeiro momento talvez nem faça sentido para a Exposição porque não tem foco no eletromagnetismo, porém esse é o objetivo, mostrar aos visitantes como era antes.

Na bancada que a Torre se encontra o visitante tem a oportunidade de perceber a importância desse avanço tecnológico para: os estudos em Criptografia, tendo em vista que os únicos detentores do significado dos códigos eram os emissores e receptores das mensagens nas extremidades da Linha Telegráfica; Arquitetura de Redes, pois as Torres de Observação da Linha Telegráfica eram construídas de maneira que à mensagem percorresse o menor caminho possível, e ainda visavam também garantir a integridade da mensagem, evitando que ela fosse corrompida no meio do caminho devido a fatores externos; Revolução da informação, porque diminuiu drasticamente o tempo de troca de informações. Para transmitir uma mensagem de Lille à Paris, na França, com a primeira Linha Telegráfica instalada, gastava-se em média 10 minutos, enquanto um mensageiro à cavalo por exemplo, levaria pelo menos 3 horas e 10 minutos, isso teoricamente e em condições ideais.

Além disso, o Telégrafo de Chappe foi importante como passo inicial para a utilização da telegrafia para transmissão de mensagens terrestres a longas distâncias, e do próprio eletromagnetismo, uma vez que os avanços tecnológicos dos próximos modelos telegráficos demandaram soluções para alguns problemas, fomentando assim o avanço científico no caminho para resolver tais impasses.

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Na segunda bancada, o visitante é convidado a uma época diferente, 1837, quando o Telégrafo Elétrico foi patenteado por Samuel Morse (NYQUIST, 2002), e nesse ambiente tem contato com um modelo desse Telégrafo bem como o Código utilizado nele, podendo inclusive manipular o equipamento e enviar mensagens ao receptor que se encontra na bancada, se assim desejar. Há também fotos de outros modelos de Telégrafos Elétricos mais usados na época. O público pode ainda fazer uma digressão na história do Eletromagnetismo através de uma linha do tempo sintética, possibilitando-os perceber quais foram alguns dos principais marcos científicos que propiciaram os conhecimentos necessários para que Morse e os cientistas de sua época pudessem construir seus telégrafos.

Entre eles estão Stephen Gray e materiais condutores em 1729 (GRAY, 1731). William Watson e correntes elétricas à grandes distâncias em 1747 (WATSON, 1748). Alexandre Volta e a pilha elétrica em 1800 (CHAGAS, 2000). Hans Christian Oersted e a agulha de uma bússola sendo defletida por uma corrente elétrica em 1819 (CALUZI, FILHO e BOSS, 2007). Michael Faraday e o gerador elétrico em 1830 (MATEUS e LOUREIRO, 2004). Os eletroímãs, também da época de 1830, de William Sturgeon e de Joseph Henry, que também inventou o relê eletromagnético, criando um cenário no qual a criação do telégrafo elétrico era possível (SHERMAN, 200-?). Há ainda um episódio ocorrido após a difusão do telégrafo de Morse de grande relevância para o avanço científico e tecnológico, o lançamento do Cabo Telegráfico Submarino (LEHNE, 2004).

Terminando na terceira bancada, pertence ao período 'Wi-Fi' do eletromagnetismo, os artefatos são uma réplica do Experimento de Heinrich Hertz, realizado pelo cientista em 1887 (THUMM, 2001), e do "Telégrafo" que o professor Oliver Lodge apresentou em Oxford durante a palestra memorial em 1894, um ano após da morte de Hertz (ISTED, 1991).

Além disso alguns acontecimentos históricos importantes para contextualização estão presentes em linha cronológica. Michael Faraday e o conceito de campo eletromagnético em 1845 (ASSIS, RIBEIRO e VANNUCCI, 2009). James Clerk Maxwell e a matematização da teoria de Faraday nas famosas Equações de Maxwell em 1864 (ASSIS, RIBEIRO e VANNUCCI, 2009). Jagadish Chandra Bose e o detector de ondas aprimorado em 1895 (AGGARWAL, 20--?). Guglielmo Marconi e sua patente em 1896 (ISTED, 1991). Jagadish Chandra Bose e o cristal semicondutor natural em 1896 (YADUGIRI, 2010).

Dessa maneira, esses artefatos são importantes para a exposição pois incluem em seus objetivos uma aproximação da teoria do eletromagnetismo para o cotidiano das pessoas, evidencia o progresso linear da ciência e diminui no visitante alguma possível visão simplista sobre o eletromagnetismo e seus produtos.

## Considerações finais

Com o exposto no texto, é possível perceber a importância da integração desses artefatos na Exposição, permitindo que ela propicie ao visitante de maneira mais efetiva, além dos objetivos iniciais, uma percepção mais clara do progresso linear da ciência, da influência do avanço científico e tecnológico na vida das pessoas uma desconstrução de possíveis visões simplistas sobre o eletromagnetismo e seus produtos tecnológicos.

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