Impressão 3D na produção de materiais para o laboratório de Física: uma possibilidade

dc.contributor.advisor1Longaresi, Rafael Henriques
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0191932527256862
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8194-828X
dc.contributor.authorAbreu, Reginaldo de
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9656738549258472
dc.contributor.refereeSilva, Adriana de Oliveira Delgado
dc.contributor.refereeIdogava, Henrique Takashi
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2707979913713089
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/5753948458044804
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-6545-8480
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-7508-1325
dc.date.accessioned2026-01-29T19:03:31Z
dc.date.issued2025-06-20
dc.description.abstractThere is a growing concern that new generations are becoming increasingly less inclined toward scientific careers and more apathetic in school activities. Driven by this context, this study aims to shed light on the possibility of increasing students' interest in Physics through experimental activities. Based on the assumption that there is a lack of equipment in high school physics laboratories and that students are avid consumers of technology, this research proposes using 3D printing to produce instructional materials for physics laboratories while also captivating students through a manufacturing technology that is widely discussed but not well understood. To assess this possibility, a set of laboratory materials was designed and 3D-printed by the author and subsequently employed in a seven-week course with eight high school students at a private school in the state of São Paulo, Brazil. The activities covered Dynamics (determination of gravitational acceleration and acceleration in pulley systems) and Statics (conditions of equilibrium in systems with concurrent forces in different configurations). Students were responsible for assembling the equipment, making theoretical predictions, experimentally obtaining the expected quantities, and comparing the results while identifying possible sources of discrepancy. At the end of the course, semi-structured interviews were conducted with some students, which revealed both motivational and methodological impacts of 3D printing in Physics teaching: on the one hand, fostering curiosity in the technological field by demonstrating that the equipment was designed and manufactured within the school itself - thus highlighting the feasibility of 3D printing for educational and domestic use - and, on the other hand, enabling the implementation of experimental strategies in Physics through low-cost, teacher-designed materials that can also be shared across other areas of knowledge.eng
dc.description.resumoHá uma preocupação de que as novas gerações estão cada vez menos propensas às carreiras científicas e mais apáticas nas atividades escolares. Impulsionado por esse contexto, o presente trabalho busca lançar luz sobre a possibilidade de resgatar o interesse dos jovens pela Física através de atividades experimentais. Partindo do pressuposto de que há uma carência de equipamentos nos laboratórios didáticos das escolas de ensino médio e que os estudantes são ávidos consumidores de tecnologia, propõe-se usar a impressão 3D para produzir materiais instrucionais para o laboratório de Física e, ao mesmo tempo, seduzir os estudantes a partir de uma tecnologia de manufatura da qual muito se fala, mas pouco se compreende. Para avaliar essa possibilidade, construiu-se um conjunto de materiais para laboratório, projetados e impressos pelo autor, que foram utilizados num curso para 8 estudantes do Ensino Médio em uma escola particular no estado de São Paulo, durante 7 semanas. Foram executadas atividades envolvendo Dinâmica (determinação da aceleração gravitacional e aceleração em sistemas com polias) e Estática (Condições de equilíbrio em sistemas com forças concorrentes em diferentes configurações). Os estudantes foram responsáveis por montar os equipamentos, realizar previsões teóricas, obter experimentalmente as grandezas previstas e comparar os resultados apontando possíveis fontes de divergência. Ao final do curso, alguns estudantes foram ouvidos em entrevistas semiestruturadas e foi possível constatar os efeitos motivacionais e metodológicos que a impressão 3D agrega ao ensino de Física: por um lado, alimentando e suprindo a curiosidade dos estudantes pela área tecnológica, a partir da percepção de que os equipamentos foram projetados e impressos dentro da escola, o que demonstra a viabilidade da impressão 3D para uso escolar e doméstico; e, por outro lado, viabilizando o uso de estratégias experimentais em Física concebidas a partir de materiais que podem ser projetados e impressos, pelo próprio professor, a um custo relativamente baixo e que pode ser compartilhado com as demais áreas do conhecimento.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationABREU, Reginaldo de. Impressão 3D na produção de materiais para o laboratório de Física: uma possibilidade. 2025. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23515.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23515
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCâmpus Sorocaba
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - PROFIS
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectEnsino de Físicapor
dc.subjectManufatura Aditivapor
dc.subjectPrototipagempor
dc.subjectMaterial Didáticopor
dc.subjectPoliaspor
dc.subjectMesa de Forçaspor
dc.subjectPhysics Teachingpor
dc.subjectAdditive Manufacturingeng
dc.subjectPrototypingeng
dc.subjectInstructional Materialeng
dc.subjectPulleyseng
dc.subjectForce Tableeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS HUMANAS::EDUCACAO
dc.subject.ods4. Educação de Qualidade
dc.subject.ods12. Consumo e Produção Responsáveis
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleImpressão 3D na produção de materiais para o laboratório de Física: uma possibilidadepor
dc.title.alternative3D printing in the development of materials for the Physics laboratory: a feasible approacheng
dc.typeDissertação

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