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Análise do posicionamento de um Bebê Conforto em carro de passeio com o uso didático do software livre [tracker ] ANALYSIS OF POSITIONING A BABY IN COMFORT RIDE CAR WITH EDUCATIONAL USE OF FREE SOFTWARE [TRACKER]

Victtor Hudson Alves Arantes Arantes V. H. A Ufg, D.R Luiz Gonzaga Roversi Genovese Genovez, L. G. R Ufg

Evento
Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
Edição
XXII
Ano
2017
Data
23/01/2017
Linha de pesquisa
Materiais, Métodos E Estratégias De Ensino De Física
Tipo
Pôster

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Texto completo

1

## ANÁLISE DO POSICIONAMENTO DE UM BEBÊ CONFORTO EM CARRO DE PASSEIO COM O USO DIDÁTICO DO SOFTWARE LIVRE [TRACKER ] ANALYSIS OF POSITIONING A BABY IN COMFORT RIDE CAR WITH EDUCATIONAL USE OF FREE SOFTWARE [TRACKER]

Victtor Hudson Alves Arantes 1 [victtorhudson@hotmail.com] Prof. Dr. Luiz Gonzaga Roversi Genovese ²[ lgenovese@ufg.com]

Universidade Federal de Goiás/ Instituto de Física/ www.ufg.br

## Resumo

É normal conhecermos a ciência e a tecnologia como utensílios que satisfazem as necessidades do homem. Porém, pode ser bastante perigoso acreditarmos que esse conhecimento seja tão-somente o único fator responsável para a evolução das relações humanas [ALVES FILHO,1998]. Partindo deste entendimento e utilizando da perspectiva CTS, metodologia de ensino caracterizada na Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional [LDB], juntamente aos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio [PCNEMs]. Desenvolveu-se o estudo de um artefato tecnológico que relaciona os três elementos ciência, tecnologia e sociedade por meio de implicação social CTS, situação esta, representada em um fenômeno social evidenciado em quase todas as cidades do mundo, que é o uso indiscriminado do Bebê conforto em carros de passeio. O objetivo especifico deste trabalho é analisar o posicionamento do artefato tecnológico bebê conforto em uma colisão frontal de um carro de passeio, sendo comparado: as posições frontais, em que a cadeirinha ficará de frente para o motorista e a posição de costas do bebê conforto ficando em relação ao condutor do veículo. Para isso, utilizamos de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) caracterizado no uso do software TRACKER (2013). Sendo este um programa livre para análise de vídeos e imagens utilizado com finalidades didáticas para atividades experimentais em sala de aula facilitando a aprendizagem significativa de conceitos de Física em nível de ensino médio. E por último, destacou-se o quanto que essa pequena modificação nesse artefato tecnológico pode garantir à sobrevivência de vidas com o estudo da relação sociedade e tecnologia nos ambientes educacionais.

Palavras-chave : Ensino de ciências. Bebê conforto. Ciência, Tecnologia e Sociedade.

## Introdução

- O desenvolvimento da ciência e da tecnologia tem gerado diversas transformações na sociedade moderna, demonstrando as diversas mudanças dos parâmetros econômicas, politico e social. É normal conhecermos a ciência e a tecnologia como utensílios que satisfazem as necessidades do homem. Porém, pode ser bastante perigoso acreditarmos que esse conhecimento seja tão somente, o único fator responsável para a evolução das relações humanas. Reforçando esses comentários, Bazzo (1998, p.142) destaca que:

'É inegável a contribuição que a ciência e a tecnologia trouxeram nos últimos anos. Porém, apesar desta constatação, não podemos confiar excessivamente nelas, tornando-nos cegos pelo conforto que nos proporcionam cotidianamente em seus aparatos e dispositivos técnicos. Isso pode gerar um resultado perigoso porque, nesta anestesia que o deslumbramento da modernidade tecnológica nos oferece, podemos nos esquecer de que a ciência e a tecnologia incorporam questões sociais, éticas e políticas.'

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23 a 27 de janeiro de 2015

A ideia de se pensar um artefato tecnológico como algo que nos compra é algo muitas vezes questionados pelas pessoas. Gostamos de acreditar nisso e dizer que somos usados pelas grandes indústrias é uma forma de evidenciarmos o quão preocupados estamos com relação a este tema. Pois, compramos objetos de forma bastante subjetiva, desconhecendo muitas etapas importantes para a melhor forma de uso, ou mesmo no estabelecimento destes. Direitos, deveres quase nunca são postos neste simples ato ao cliente. E participar deste jogo tecnológico requer códigos que não detemos da maneira como nos é colocado, transparecendo algo injusto e o pior imposto.

Assim, fazendo uma reflexão a respeito do público consumidor de carros de passeio 'exemplo prático das ideias colocadas acima' e por consequência dos usuários do artefato bebê conforto, percebemos sobre o viés de estudo Ciência Tecnologia e Sociedade [CTS] que os critérios analisados na hora da compra; segue uma ordem de lógica consumista. Elencado por: baixo preço, indicações, modelo que remete à aparência e somente por último como um utensilio de segurança, direitos não encontrados outrora.

No entanto, sendo obrigatórias no Brasil as cadeirinhas são recomendadas para crianças de até 1,45 m de altura e só podem ser usadas no banco de trás. Os 'bebês conforto', indicados para crianças de até 13 kg, consiste de um aparato necessário e obrigatório observado pela legislação brasileira. Compreensão esta, explicita pela resolução do DENATRAN 12 que dispõe sobre o transporte de menores de 10 anos e a utilização do dispositivo de retenção para o transporte de crianças em veículos.

Todavia, o que se vê é uma inequívoca discriminação no uso desta resolução e o não comprometimento dos fabricantes do bebê conforto no atendimento aos parâmetros legais e necessários para a garantia de segurança dos passageiros dos veículos. Em um crash test feito pela Global NCAP ( Promoting Safer Cars In The Um Decade of Action ) realizado na Alemanha no início do segundo semestre no ano em 2014. O teste de impacto lateral simulou uma batida a 28 km/h, e o de impacto frontal simulou uma batida a 64 km/h, de acordo com os parâmetros internacionais da Global NCAP. No banco de trás havia dois bonecos de teste simulando crianças, cada uma acomodada em uma das cadeirinhas avaliadas.

Assim, diversas cadeirinhas infantis vendidas no Brasil não oferecem proteção adequada às crianças nos casos de acidente automotivo. Em um relatório divulgado pela Proteste [Associação de Consumidores] com respeito a nove modelos destinados a bebês de 0 a 3 anos, todos aprovados pelo Inmetro , tiveram resultados considerados "preocupantes". Nenhuma cadeirinha obteve índice máximo de segurança. Apenas uma ofereceu proteção na simulação de colisão lateral

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situação que não faz parte dos testes necessários para a homologação de cadeirinhas em um país.

Então, um dilema é nos posto: o de promover no aluno, ou seja o consumidor de tais objetos um olhar crítico com relação aos elementos formadores deste bebê conforto. Seguindo essas ideias de como podemos discutir um tema aparentemente tão técnico na lógica de sala de aula caminhamos na direção do uso de Tecnologias Educacionais Livres. Para isso, como ferramenta de ensino utilizamos o software TRACKER [2013] em que o mesmo, consiste de um programa livre para análise de vídeos e imagens utilizado com finalidades didáticas para atividades experimentais em sala de aula facilitando a aprendizagem significativa de conceitos de Física em nível de ensino médio.

Assim, com o mediador TRACKER [2003] o objetivo deste trabalho foi analisar o movimento de recuo do bebê conforto na colisão de um carro de passeio. Observando com essa ferramenta o posicionamento do bebê conforto em uma colisão frontal, comparando as duas posições: cadeirinha de frente para o motorista e a outra posição, cadeirinha de costas para o motorista. Mostrando com essa pequena modificação espacial deste artefato tecnológico destacou-se o quanto que esse entendimento pode garantir à sobrevivência de vidas e como quanto; o estudo da relação sociedade e tecnologia nos ambientes educacionais nos possibilita abordagens críticas em ensino de física.

Cabe destacar aqui, que a preocupação com a realização de praticas experimentais que permitem a construção do conhecimento e o entendimento de situações problemas as quais citamos acima foi realizada no curso de licenciatura em física da UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS, durante o curso de Didática de Ensino, precisamente na redação e construção de um estudo que nos possibilitasse a aplicação de um programa educacional livre.

## Referencial teórico

Com o objetivo de delimitar a nossa área de estudo, a base teórica utilizada nesse momento remete a uma das modalidades do ensino CTS ( Ciência Tecnologia e Sociedade ), conhecida como Ciência e tecnologia por meio do CTS. Estruturando nosso conteúdo científico a ser abordado, utilizando o enfoque CTS, estruturação esta, podendo acontecer em uma só disciplina ou por meio de trabalhos multidisciplinares e interdisciplinares. Nesse viés, destacamos o trabalho PLON ( Dutch physics curriculum developmente project ) como um bom exemplo nesse enxerto. Com a tentativa de aumentar ao máximo o número de alunos no rumo das ciências naturais com enfoque CTS não só no âmbito escolar, procura-se um despertar inicial no aluno, com o objetivo de que ele desenvolva uma postura questionadora e crítica que o coloque dentro do entendimento dos discursos científicos que são colocados no seu cotidiano.

No caso em que estamos analisando, por exemplo, queremos demonstrar que no posicionando do bebê conforto de costas para o motorista do veículo, teremos então maior segurança; devido a conjectura da trajetória do movimento da cadeirinha: que por ser mais suave, acarretara menores lesões para à criança. Envolto disso, foi importante para a caracterização desse fenômeno, diversos pontos experimentais que facilitassem a coleta de dados. E isto é muito facilitado por um processo conhecido como vídeo-análise: que consiste em fazer uma tomada de vídeo (ou importar um vídeo da web, por exemplo) de um fenômeno ou experimento

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e depois realizar uma análise sobre o vídeo através de ferramentas que relacionem o fenômeno que se quer estudar com grandezas da física. É possível estudar, por exemplo, grandezas da mecânica como posição, velocidade, aceleração e força sobre um corpo.

Neste sentido, software TRACKER (2013) é um programa livre para análise de vídeos e imagens quadro a quadro e, no exterior já é bastante conhecido e utilizado com finalidades didáticas. Ele é gratuito, de código aberto e roda na plataforma Java. Possibilita a obtenção de resultados diversos, tais como a construção de gráficos de alta precisão referentes ao movimento de corpos, bem como auxilia no processo de obtenção de medidas de corpos/objetos variados presentes na cena. Com esse software, professores e alunos podem criar, filmar e analisar experimentos com câmeras digitais caseiras, reduzindo os custos operacionais e o tempo de preparação dos experimentos. Além disso, os resultados obtidos são inversamente proporcionais ao custo e simplicidade adquiridos com o uso do Tracker. No Brasil já existem estudos publicados tratando da aplicação desse tipo de software no ensino de Física. Um bom exemplo é o trabalho " Videoanálise com o software livre22 a 24 de maio de 2013 Página X tracker no laboratório didático de Física: movimento parabólico e segunda lei de Newton", publicado no Caderno Brasileiro de Ensino de Física (BEZERRA et al, 2012). Os autores desse trabalho ressaltam outras vantagens do uso dessa TIC no ensino de Física:

Em resumo, o Tracker permite aos alunos acompanharem a evolução das grandezas físicas em tempo real, pondo fim à mera sequência de passos experimentais em roteiros de laboratórios estruturados ao extremo; permite a manipulação dos dados e a construção dos gráficos a partir de tais observações, fundamental para a construção do conhecimento físico a partir de atividades experimentais (...), e, finalmente, permite aos atores deste processo serem agentes ativos na construção, customização e adequação do programa às suas realidades, como, por exemplo, a tradução do Tracker para o português feita pelos autores e já disponibilizada para a comunidade que dá suporte ao programa. (Bezerra et al, 2012).

Neste estudo utilizamos atividades experimentais em sala de aula, através da vídeo-aula, procurando promover a interação teoria/prática com o objetivo de facilitar a aprendizagem significativa de conceitos de Física em nível de ensino médio. Acreditamos que o fato de mudar a rotina em sala de aula pode levar os alunos assumirem o compromisso de aprender efetivamente o conhecimento apresentado, ponto fundamental para a aprendizagem significativa dos conteúdos a serem ensinados.

## Metodologia

No presente trabalho utilizamos vídeos disponíveis no sítio web da Latin NCAP. Os vídeos foram tomados numa câmera rápida e dispostos no formato .wmv que pode ser importado diretamente pelo Tracker. Primeiramente, para ajustar a escala de tamanho no Tracker , utilizamos a distância entre o bebê conforto e o banco dianteiro (0,80m). Configurando a barra de ferramentas do Tracker proporcionando uma ferramenta para este ajuste de escala. Colocou-se um ponto para acompanhar o movimento ao longo de toda a trajetória. Para fazermos a análise do percurso realizado pelo veículo, o ponto que escolhemos foi na cabeça da criança. O programa oferece duas opções: marcação manual, quadro a quadro ou marcação automática ( autotracking ). Escolhemos a primeira opção onde nos

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mesmos é que ralizamos as marcações da posição e do tempo à cada quadro. Isto permite um maior controle dos resultados esperados, com maior número de pontos.

A Figura abaixo exibe uma captura de tela do programa onde é posível observar, à direita, a tabela e o gráfico gerados conforme o programa captura a posição de choque do veículo.

Figura:1 captura de tela do programa Tracker.

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Tendo coletado os dados, ajustamos a escala de tempo que está propositalmente alterada no vídeo apresentado no site, de forma a melhorar a visualização do movimento. A escala de tempo do vídeo não corresponde a escala real de tempo da colisão por um fator de cerca de 60 vezes a julgar pelo tempo real mostrado no cronômetro que aparece na filmagem e o tempo que se leva para observar todo o choque em câmera lenta. O ajuste desssa escala foi feito da seguinte forma: ao conhecer a velocidade do veículo antes do impacto (constante) e a distância por ele percorrida é possível determinar o intervalo de tempo entre cada quadro do filme.

Sabendo que o veículo se desloca a uma velocidade v e que o mesmo se desloca, ao longo de n quadros do filme, por uma distância x , podemos determinar o tempo real do vídeo. O próprio programa apresenta um tempo t , que deve ser corrigido, então através da equação que determina o intervalo de tempo ∆ t' entre cada quadro:

Foram coletados os dados de posição versus tempo para a criança disposta no bebê conforto. Os resultados do tratamento numérico dos dados que apresentamos poderiam ser obtidos mesmo manualmente através de gráficos, ou usando planilhas, porém utilizou-se o programa afim de possuir maior agilidade no processo. A figura 2 mostra as duas posições em que foram colocados o bebê conforto, sendo estas: posição frontal, ou seja, a criança de frente para o motorista e posição de costas em que a cadeirinha ficara de costas para o motorista.

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Figura2: Posições frontal e de costas do bebê conforto imagem retirada de crash text (YOUTUBE).

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A figura abaixo mostra o gráfico que foi gerado pelo programa tracker 2013 em que o mesmo possui em sua conjectura a posição por unidade de tempo; nele a curva caracterizada pelos marcos em preto representa a posição frontal do bebê conforto (de frente para o motorista) e concomitântemente a curva em vermelho consistindo da posição trazeira do utensílho (de costas para o motorista)

.

Figura 3: Variação da cabeça da criança em posições distintas

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## Discusão

Inicialmente partindo do olhar do público em geral, temos que qualquer pessoa em um carro quando virados para frente, é jogada em direção ao objeto que se chocou com o carro e a cabeça é jogada na mesma posição. Em uma batida de frente ou de trás, a cabeça é jogada para frente e depois para trás rapidamente, com uma violência absurda, fazendo um efeito de chicote, característica evidenciada no gráfico. E isso no caso de bebês, mesmo com uma batida fraca ou até uma freada brusca, pode ser fatal, afinal a cabeça dos bebês é proporcionalmente menos resistente se comparada a de um adulto. Além disso, o bebê não tem musculatura no pescoço suficientemente forte e sua coluna vertebral se estica muito mais. Ou

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seja, uma batida com a criança ou bebê virado para a frente, mesmo usando uma cadeirinha, pode ser fatal ou causar paralisia.

Já sob a perspectiva física deste fenômeno observou-se que das famosas condições de contorno importantes na física e por uma questão de necessidade da vídeo-análise os dados foram coletados na cabeça do bebê carregando assim algumas aproximações. Decorrida pelo fato do movimento não ocorrer de forma totalmente frontal, ou seja, a cadeirinha movimentar-se também nas direções y e z. Assim, além do movimento de recuo do bebê conforto na colisão, este também irá rotacionar ao redor destes eixos cartesianos. Pois, dependendo da posição que escolhermos como referência, podemos observar movimentos que se diferem. Assim, discutindo as características que norteiam o movimento e as informações implícitas no gráfico acima: percebe-se que a posição de costas do bebê conforto (curva vermelha) proporcionou menor deslocamento por unidade de tempo da cabeça da criança, ou seja, proporcionando menores lesões em sua coluna cervical. Outro ponto também bastante importante demonstrado pelo gráfico nos conta que devido a segunda lei de newton, F= m.a caracterizada pela relação de proporcionalidade direta entre força e aceleração a curva vermelha demonstra uma velocidade uniforme no trecho de 1 a 8 segundos. Diferentemente da curva preta que devido a inclinação da reta tangente ser bastante abrupta nos mostrou que houve uma variação intensa no trecho de 1 a 8 segundos da quantidade de movimento do corpo acarretando por si só uma força maior de impacto na coluna cervical do bebê.

## Conclusão

O trabalho aqui mostrou uma aplicação do programa Tracker (2013) e seu uso no ensino de física. Os nossos resultados preliminares sugerem a possibilidade de ensinar a utilização deste software em poucas aulas e que, após algumas semanas, mesmo usuários relativamente inexperientes são capazes de empregá-lo na realização de experimentos significativos de física. Neste sentido, o uso desta tecnologia surge como uma importante alternativa a ser usada nos diversos níveis de ensino e sendo boa forma de incrementar as aulas de física nas escolas e universidades brasileiras. Esperamos que, através desta atividade, o professor se sinta motivado a introduzir os conceitos físicos fazendo uso de tecnologias, ilustrado através de um problema real e de relevância social.

Por fim no estudo descrito acima Percebemos que a posição de costas do bebê conforto (curva vermelha) proporcionou menor deslocamento por unidade de tempo da cabeça da criança, ou seja proporcionando menores lesões em sua coluna cervical. Outro ponto também bastante importante demonstrado pelo gráfico nos conta que devido a segunda lei de newton, F= m.a caracterizada pela relação de proporcionalidade direta entre força e aceleração: a curva vermelha demonstra uma velocidade uniforme no trecho de 1 a 8 segundos. Diferentemente da curva preta que devido a inclinação da reta tangente ser bastante abrupta nos mostrou que houve uma variação intensa no trecho de 1 a 8 segundos da quantidade de movimento do corpo acarretando por si só uma força maior de impacto na coluna cervical da criança. Por fim, o estudo descrito acima fica de modelo para novos questionamentos e a destacar para futuras produções de materiais mais elásticos. Esperamos que, por meio do uso do software TRACKER o professor se sinta motivado a introduzir os conceitos físicos fazendo uso de tecnologias, ilustrando através de um problema real e de relevância social a necessidade de transpor essas

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discussões em diversos ambientes educacionais. Assim, este estudo fica de modelo para novos questionamentos e a destacar para futuras produções de materiais mais elásticos e resistentes, garantindo de maneira mais eficiente a segurança de nossas crianças.

## Referências

ALVES FILHO, José de Pinho . Atividades experimentais : do método à prática construtivista. Florianópolis, 2000. 440 p. Tese (Doutorado em Educação) - Centro de Ciências da Educação, UFSC.

BEZERRA JR, GINANE, Arandi; OLIVEIRA, Leonardo Presto de; LENZ, Jorge Alberto; SAAVEDRA, Nestor. Videoanálise com o software livre Tracker no laboratório didático de física: movimento parabólico e segunda lei de Newton . Cadernos Brasileiros de Ensino de Física, vol. 29, nº especial 1. Pp 469-490, set. 2012.

ARRUDA, Sérgio M., LABURÚ, Carlos Eduardo. Considerações sobre a função do experimento no ensino de ciências . In: NARDI, Roberto (org.). Questões atuais no ensino de ciências. São Paulo: Escrituras Editora, 1998. p.53-60.

BARREIRO, A C. M, BAGNATO, V. Aulas demonstrativas nos cursos básicos de Física . Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v.9, n.3, p.238-44. 1992.

BROSS, Ana Maria Marques. Recuperação da memória do ensino experimental de física na escola secundária brasileira : produção, utilização, evolução e preservação dos equipamentos. São Paulo, 1990. 151 p. Dissertação (Mestrado em Educação) - Instituto de Física, Faculdade de Educação, USP.

SANTOS, Edilson Duarte. A experimentação no ensino de ciências de 5a a 8ª séries do ensino fundamental: tendências da pesquisa acadêmica entre 1972 e 1995 . Campinas, 2001. 86p. Dissertação (Mestrado em Educação) - Faculdade de Educação, UNICAMP.

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Texto extraído automaticamente do PDF: podem existir erros de conversão, especialmente em fórmulas, tabelas e figuras.