UNIJUÍ

Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul

Caixa de texto: MODELAGEM MATEMÁTICA

“Cálculo da área de um CD”

DEFEM – Departamento de Física, Estatística e Matemática

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adão Reinaldo Vasconcelos Alves

Marlene Brum Guazina

 

Pelotas, maio de 2006

 

INTRODUÇÃO

 

A proposta deste trabalho é discutir o cálculo de área com utilização de material de grande atração por parte dos alunos e muito presente no seu dia-a-dia.Este estudo envolveu os professores Adão Reinaldo Vasconcelos Alves e Marlene Brum Guazina do Ensino Médio da Rede Pública Estadual e vinte alunos da terceira série,noturno, da Escola Técnica Estadual Profª Sylvia Mello localizada no bairro Fragata, à rua Evaristo da Veiga nº 75,na cidade de Pelotas, estado do Rio Grande do Sul.

            Para o desenvolvimento deste trabalho dividimos a turma em quatro grupos de cinco elementos sendo distribuídos a cada grupo, um CD,uma fita métrica, régua e um compasso.

            CD é a abreviação de compact disc (disco compacto).É um disco digital com leitura de raio laser considerado atualmente o mais popular meio de armazenamento de dados digitais principalmente música comercializada e software de computador recebendo, neste caso , o nome  de CD-ROOM (usado para Instalação de programas, recursos de multimídia, fotos, literaturas, jogos, etc).Como foi desenvolvido também para armazenar música ,chamado de CD-DA, substituiu o disco de vinil com vantagens, pois é gravado digitalmente, ou seja, os sons são transformados em bits e bytes.Chegou no mercado na década de 80 desenvolvido conjuntamente pela Sony japonesa e pela Philips holandesa.

             Tendo em vista, então, que a música está presente na vida de todos nós e principalmente no cotidiano dos jovens, podemos aplicar a Matemática utilizando esse contexto, despertando neles curiosidade e senso crítico. Nesta proposta os alunos foram estimulados a relacionar o CD com a Geometria calculando sua área com instrumentos de medidas diferentes.

 

CÁLCULO DA ÁREA DE UM CD

 

DESENVOLVIMENTO

 

1ª Etapa:

 

            Utilizando quatro CD’s (um por grupo), denominado-os A,B,C,D, fita métrica e comparando-os a uma circunferência, isto é, os alunos mediram seus contornos e através da fórmula C =2 π r obtiveram os raios, e aplicando na fórmula da área do círculo A = πr² calcularam as áreas,montando assim a tabela:

CD

Compr.circunf.(cm)

Raio(cm)

Área(cm²)

A

38,0

6,05

114,93

B

39,0

6,21

121,09

C

38,5

6,13

117,99

D

38,7

6,16

119,14

 

          Calcularam, então, a média das áreas somando-as e dividindo pelo nº de CD’s, obtiveram 118,28 cm².

 

2ª Etapa:

 

          Num segundo momento calcularam a área, medindo o diâmetro do CD,com uma régua,chegando assim aos resultados, conforme tabela:

 

CD

Diâmetro(cm)

Raio(cm)

Área(cm²)

A

12,2

6,10

116,83

B

11,9

5,95

111,16

C

12,1

6,05

114,93

D

11,8

5,90

109,30

 

         Fizeram a média entre as áreas e obtiveram 113,05 cm².

3ª Etapa:

         Num terceiro momento, foi solicitado aos grupos que reproduzissem o CD numa folha usando os instrumentos de medida entregues anteriormente. Levando em consideração que o centro do CD é representado por um círculo (conforme figura).

    

                                

          Calcularam as respectivas áreas montando a tabela:

 

CD

R1

R2

S1

S2

SCD(S1-S2)

A

6,0

0,8

113,04

2,00

111.04

B

6,1

0,8

116,83

2,00

114,83

C

5,9

0,8

109,30

2,00

107,30

D

6,1

0,8

116,83

2,00

114,83

 

          Da mesma forma, calcularam a média das áreas resultantes e obtiveram

111,86 cm².

 

          Após os cálculos efetuados pelos grupos reproduzimos todo o processo com os alunos tentando verificar o cálculo real da área de um CD, e assim podermos comparar qual a média mais próxima da encontrada pelo grande grupo.

 

 

                               CÁLCULO DA ÁREA DE UM CD

Utilizando compasso e régua, calculou-se a área de um CD:

S1= πr² com π=3,14

 

r=6,0 cm logo  S1=3,14.(6,0)²  S1= 113,4 cm²

 

S2= πr²

 

r=0,75cm logo S2=3,14.(0.75)²S2= 1,76

 

                                ÁREA DE UM CD = (S1-S2)

S1-S2 = 113,4 – 1,76

S1-S2 = 111,64

 

 

CONCLUSÃO

 

 

             O trabalho realizado possibilitou-nos uma análise sobre a utilização dos instrumentos de medidas, as quais podem ser observadas nas tabelas, pois com os mesmos instrumentos os grupos obtiveram medidas diferentes, resultando com isso cálculo de áreas distintas.

             Tendo em vista que os valores encontrados pelos grupos foram divergentes, foi através da reprodução do processo juntamente com os participantes e comparando com os cálculos da 3ª etapa que chegamos a uma análise mais próxima da realidade.

             Salientamos, também, que a diferença entre as medidas com a fita métrica deu-se pelo fato que a mesma sofre dilatação, pela ação do tempo e pelo material que é composta a fita.

              Assim, concluímos que a média das áreas que mais se aproxima da área do CD foi a encontrada na 3ª etapa, pois além de utilizar a reprodução do mesmo com régua e compasso também foi considerado o centro do CD como um círculo.

 

 

 

 

 

 

ESTATÍSTICA

“PERFIL DO ALUNO QUE FREQÜENTA CINEMA”

 

ADÃO REINALDO VASCONCELOS ALVES

MARLENE BRUM GUAZINA

 

Pelotas, maio de 2006

 

 

INTRODUÇÃO

 

               O presente trabalho tem por objetivo a construção de tabelas e gráficos a partir de um banco de dados. O estudo envolveu os professores Adão Reinaldo Vasconcelos Alves e Marlene  Brum Guazina, da disciplina de Matemática, que desenvolvem seus trabalhos no Ensino Médio da Rede Estadual de Ensino e vinte alunos do 3º ano, noturno, da Escola Técnica Estadual Professora Sylvia Mello, localizada no bairro Fragata à rua  Evaristo da Veiga, 75 na cidade de Pelotas, estado do Rio Grande do Sul.

                A escola como Instituição representativa dos moradores do bairro, também recebe alunos oriundos das cidades próximas, tais como: Arroio Grande, Canguçu, Capão do Leão, Pedro Osório e São Lourenço do Sul. A escola possui 28 salas de aula, 114 professores, 18 funcionários, 1.698 alunos, 1 laboratório de informática, 1 biblioteca, 1 sala de vídeo, 1 quadra de esportes, 1 refeitório, 1 auditório, 1 laboratório de Biologia, 1 sala de jogos, sala dos professores, secretaria, SOE, SSE, setor pessoal.

                 Realizamos este trabalho com a intenção de fazermos uma coleta de dados através de uma pesquisa de campo, a fim de termos um perfil do nosso “aluno” nos finais de semana. A escolha da amostra foi feita com os alunos da escola a qual o entrevistado pertence. Num segundo momento organizou-se em tabelas os dados coletados e construiu-se planilhas e gráficos para representar os resultados obtidos e posteriormente divulgá-los a comunidade escolar.

 

QUESTIONÁRIO

 

TEMA: 

CINEMA

 

PÚBLICO ALVO:

Alunos do 3º  Ano do Ensino Médio,noturno, da Escola Técnica Estadual Professora Sylvia Mello.

 

OBJETIVO:

Colher dados, para analisar e interpretar gráficos e tabelas.

 

Dados de Identificação

 

Nome da Escola: Escola Técnica Estadual Professora Sylvia Mello

Cidade: Pelotas

Estado: RS

Rede: Pública

Série: 3º

Grau: Ensino Médio

 

  1. Nome do aluno(a): _______________________________________
  2. Sexo

a) (    ) Masculino

b) (    ) Feminino

     3. Qual a sua idade? ______________________

     4. Estado civil:

            a) (    ) Solteiro(a)

            b) (    ) Casado(a)

     5. Meio de transporte usado para ir ao cinema.

            a) (    ) Carro

            b) (    ) Ônibus

     6. Qual a renda mensal  familiar(salário mínimo)? ___________________

 

 

Planilha: Banco de dados

 

 

Entrevistado

Idade

Estado civil

Transporte

Renda familiar

em nº sal. mínimos

1

28

casado

carro

1

2

38

casado

carro

2

3

24

solteiro

carro

2

4

43

casado

carro

3

5

32

solteiro

ônibus

3

6

19

solteiro

ônibus

1

7

22

solteiro

ônibus

1

8

25

solteiro

ônibus

1

9

41

casado

ônibus

2

10

40

solteiro

ônibus

3

11

35

solteiro

carro

2

12

29

casado

carro

1

13

31

casado

carro

2

14

36

casado

carro

2

15

48

casado

carro

3

16

23

casado

carro

2

17

27

solteiro

ônibus

2

18

26

solteiro

ônibus

3

19

29

casado

ônibus

3

20

30

casado

carro

3

Fonte Aula de Matemática

 

 

 

 

Tabela 1: Idade da turma

Idade

Freqüência absoluta

Freqüência relativa

Porcentagem (%)

  19 |-- 25

4

0,20

20

25 |-- 31

7

0,35

35

31 |-- 37

4

0,20

20

37 |-- 43

3

0,15

15

43 |-- 49

2

0,10

10

Total

20

1,00

100

Fonte: Aula de Matemática

 

 


Tabela 2: Meio de transporte usado pela turma

Transporte

Freqüência absoluta

Freqüência relativa

Porcentagem (%)

ônibus

9

0,45

45

Carro

11

0,55

55

Total

20

1,00

100

Fonte: Aula de Matemática

 

 


 


                    Fonte: Aula de Matemática


 


                    Fonte: Aula de Matemática

 

 

Renda familiar nº sal. Mínimos

 

 

Média

2,1

Erro padrão

0,176217569

Mediana

2

Modo

2

Desvio padrão

0,788068926

Variância da amostra

0,621052632

Curtose

-1,307827929

Assimetria

-0,186395695

Intervalo

2

Mínimo

1

Máximo

3

Soma

42

Contagem

20

Figura 1-Resultado da Estatística Descritiva

               Análise de Dados

 

 

Idade

 

 

Média

31,3

Erro padrão

1,729162

Mediana

29,5

Modo

29

Desvio padrão

7,733046

Variância da amostra

59,8

Curtose

-0,415549

Assimetria

0,520872

Intervalo

29

Mínimo

19

Máximo

48

Soma

626

Contagem

20

Figura 2-Resultado da Estatística Descritiva

               Análise de dados

 

 

Estado Civil da Turma

Estado civil

Dados

Total

casado

Estado civil (%)

55,00%

 

Estado civil (contagem)

11

solteiro

Estado civil (%)

45,00%

 

Estado civil (contagem)

9

Total Estado civil (%)

 

100,00%

Total Estado civil (contagem)

 

20

Fonte: Aula de matemática

 

 

Tabela cruzada: Idade, transporte, renda familiar, estado civil.

Estado civil

Transporte

Dados

Total

Casado

Carro

Contagem de Idade

45,00%

 

 

Contagem de Transporte

9

 

 

Soma de Renda familiar em nº sal. Mínimos

19

 

Ônibus

Contagem de Idade

10,00%

 

 

Contagem de Transporte

2

 

 

Soma de Renda familiar em nº sal. Mínimos

5

casado Contagem de Idade

 

 

55,00%

casado Contagem de Transporte

 

 

11

casado Soma de Renda

familiar em nº sal. mínimos

 

 

24

Solteiro

Carro

Contagem de Idade

10,00%

 

 

Contagem de Transporte

2

 

 

Soma de Renda familiar em nº sal. Mínimos

4

 

Ônibus

Contagem de Idade

35,00%

 

 

Contagem de Transporte

7

 

 

Soma de Renda familiar em nº sal. Mínimos

14

solteiro Contagem de Idade

 

 

45,00%

solteiro Contagem de Transporte

 

 

9

solteiro Soma de Renda

familiar em nº sal. Mínimos

 

 

18

Total Contagem de Idade

 

 

100,00%

Total Contagem de Transporte

 

 

20

Total Soma de Renda

familiar em nº sal. Mínimos

 

 

42

Fonte: Aula de matemática 

 

 

 

CONCLUSÃO

 

Na sociedade moderna cada, vez mais interligada e homogênea, é possível conhecer com bastante precisão as tendências e preferências de consumo da maior parte da população, mediante as pesquisas de opinião.

Aplicadas em grupos reduzidos (amostras representativas), as pesquisas levantam informações fidedignas sobre as atitudes de determinado grupo em relação a um assunto ou situação concreta. Para isso, as etapas consideradas importantes da pesquisa foram: definição do universo; escolha  da amostra; elaboração do questionário; entrevista a pessoas da comunidade escolar(alunos); tabulação; análise  e interpretação dos resultados.

No questionário procuramos fazer perguntas que não irritassem  ou ferissem  o entrevistado, obedecendo a uma ordem lógica, de modo que as respostas obtidas correspondessem  a um  questionário claro e lógico, já que a entrevista é um ponto delicado, que requer muita habilidade. As perguntas do questionário foram objetivas, para que o entrevistador inexperiente não induzisse o entrevistado a dar uma resposta seguida por ele, ainda que inconscientemente, pois um tipo de resposta distorcida poderia contribuir para falsear os resultados da pesquisa.

 

 

SITUAÇÃO DE ESTUDO DE UM CD EM OUTRAS DISCIPLINAS

 

      Este trabalho pretende oportunizar reflexões relacionadas com a Modelagem Matemática, visando a sua viabilidade para o ensino da Matemática nos diferentes níveis.

      A Modelagem Matemática, enquanto estratégia alternativa para o ensino matemático num ambiente contextualizado desempenha função importante na Educação Matemática, pois representa uma perspectiva que inclui as vivências sócio-escolares, construção e consolidação do conhecimento garantindo aprendizagens significativas.

      Esse processo que envolve a realidade e a Matemática mediante o qual se definem estratégias de ação, proporcionando ao aluno uma análise global da realidade em que ele interage.

      A situação de estudo, considerada o inicio de um processo de descrição da situação real num problema passa a desencadear o nosso trabalho, partindo do estudo de um CD.

      Este tema levou o aluno a um ambiente de motivação e envolvimento, a analisar o problema, possibilitando resolver aquilo que estivesse ao seu alcance, buscando a construção do conhecimento, conduzindo-o por fim a conquista de seus objetivos.

      Este trabalho teve a participação da disciplina de Física onde foi estudado o funcionamento básico de um CD, em alguns tópicos da Física, tais como: reflexão da luz, recepção de ondas luminosas, codificação das ondas luminosas em sinais elétricos.

      A disciplina de Química contribuiu com a pesquisa do material que compõem o CD (graváveis – regraváveis): rótulo (papel ou impresso); camada plástica protetora;camada refletida com relevo plano; camada dielétrica para disparar calor do laser durante a gravação; camada gravável-regravável: transparente,pode ter pontos tornados opacos ( disco gravável uma única vez) e vice-versa ( discos regraváveis) e camada de policarbonato. A comparação do CD como um modelo atômico. As linhas representam os níveis eletrônicos, onde estão localizados os elétrons e o círculo menor do CD representa o núcleo do átomo.

      Dentro da disciplina de Biologia, podemos estudar a influência do som no aparelho auditivo.

      E também tivemos a participação da disciplina de Língua Portuguesa na produção de textos.

 

 

BIBLIOGRAFIA

 

GIOVANNI, José Ruy; BONJORNO, José Roberto Matemática: uma nova abordagem. São Paulo: Editora FTD,2000..

 

SANTOS, Carlos Alberto Marcondes dos; GENTIL,Nelson; GRECO, Sergio Emilio.Matemática: novo ensino médio. São Paulo: Editora Ática, 2000

 

SITE: www.fazendovideo.com.br/VTFOR2.htm

 

 

ANEXO

 

 

 At - amplitude total

 Li - limite inferior

 Ls - limite superior

 hi - amplitude do intervalo

 n  -  tamanho da amostra

 - nº de intervalos

 fi - freqüência absoluta simples

 fr - freqüência relativa

 

 

 At = Ls – Li                     hi =                              fr=

 

 

Tabela 1

 

 

  At = Ls – Li                              hi=                                   fr =

 

  At = 48-19                             hi =                               fr =

  At = 29                                    

                                                  hi =                              fr = 0,20

 

                                                         hi = 6,48

 

                                                         hi6