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Ícone da caixa de ferramentas do professor Caixa de ferramentas do professor - Esboço da atividade

  • Esta exploração apresentará aos alunos o dimensionamento e a conversão de unidades esboçando e projetando um hipódromo. Os alunos trabalharão em grupos para encontrar uma área onde possam definir seu curso. Eles então medirão a área que possuem para o curso e esboçarão essa área com as dimensões adequadas em seu caderno de engenharia. Depois que os alunos tiverem o esboço do tamanho real do curso, eles usarão conversões de unidades para reduzir o curso para que caiba em seu caderno de engenharia.

  • Assim que o curso for reduzido. Eles também desenharão uma versão reduzida do Speedbot em seu percurso para que possam visualizar o quão grande/pequeno o robô é em comparação com seu percurso. Isso os ajudará a decidir como o robô pode navegar no percurso. Por exemplo, as curvas são largas o suficiente? O robô pode passar facilmente?

  • Depois que o grupo tiver projetado seu curso em escala reduzida, eles usarão essas dimensões para definir seu curso em tamanho real usando fita adesiva ou outros materiais. Eles então conduzirão seu robô pelo percurso usando o Programa do Motorista para testar e garantir que suas medições e cálculos estejam corretos. Os alunos serão incentivados a testar e editar as dimensões de seu curso conforme acharem adequado.

  • Existe a opção de dimensionar usando papel milimetrado em vez de realizar múltiplas conversões.

  • Essas habilidades os ajudarão a ter sucesso no Robo Rally Challenge, onde serão obrigados a combinar seu percurso com outro grupo e conduzir o robô pelo novo percurso combinado o mais rápido!

Materiais requisitados:
Quantidade Materiais necessários
1

Caderno de Engenharia

1

Rolo de fita

1

VEX V5 Speedbot com bateria carregada

1

Controlador VEX V5

1

Medidor ou régua

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Use as medidas dos robôs ao projetar as pistas de corrida para garantir que os robôs tenham espaço suficiente para se mover e virar sem cruzar as linhas do percurso.

Etapa 1: medindo seu robô

Largura do Speedbot
Medindo a largura do VEX V5 Speedbot

Meça o comprimento e a largura do VEX V5 Speedbot usando uma régua ou régua e anote suas dimensões em seu caderno de engenharia.

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Permita que os grupos utilizem espaços diferentes na sala de aula quando possível, mas o mesmo espaço pode ser usado se houver apenas um disponível. Considere permitir que o mesmo espaço seja usado em configurações diferentes, fazendo com que os grupos gravem novamente suas faixas.

Etapa 2:  Esboçar e medir a área

Pista de corrida de design
Exemplo de esboço de uma área com medidas

Desenhe um esboço simples da área disponível para o projeto da sua pista de corrida em seu caderno de engenharia. Usando uma régua ou régua, meça as dimensões da área e registre-as no esboço da área em seu caderno de engenharia.

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Outra opção, em vez de medir todas as distâncias em escala, seria usar papel milimetrado para facilitar o desenho do percurso em escala.

Usando papel milimetrado no caderno de engenharia dos alunos, peça-lhes que criem uma versão em escala da área que você esboçou usando as medidas registradas. Antes de começar, decida a escala em que você gostaria de recriar a área em metros. Por exemplo, cada quadrado no papel milimetrado pode representar um único metro quadrado. No exemplo acima, um metro quadrado equivale a 4 caixas por 4 caixas no papel milimetrado.

Você deve considerar o tamanho do seu papel milimetrado ao escolher a escala. Uma escala muito grande pode não caber no papel milimetrado que você está usando. Adicione uma versão em escala do VEX V5 Speedbot ao seu papel milimetrado para ajudar a visualizar seu tamanho em escala em comparação com a área em escala que você criou.

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Comece fazendo com que os alunos convertam para uma unidade de medida padrão, seja convertendo as medidas em centímetros dos robôs para metros (em decimais) ou convertendo as medidas em metros do espaço para centímetros. Use a unidade de medida padrão para criar a escala com mais facilidade.

As medidas aproximadas do Speedbot são 30 cm na frente e 24 cm na lateral.

30 cm = 300 mm = 0,3 m
24 cm = 240 mm = 0,24 m

Etapa 3:  Criando uma versão em escala

Hipódromo em escala
Exemplo de esboço de área em escala

Em seu caderno de engenharia, crie uma versão em escala da área que você esboçou usando as medidas registradas. Antes de começar, decida a escala em que você gostaria de recriar a área em metros. Por exemplo, 20 milímetros no esboço podem equivaler a 1 metro na área que você tem disponível para o seu autódromo, como no exemplo acima.

Você deve considerar o tamanho do seu esboço ao escolher a escala. Uma escala muito grande pode não caber no papel que você está usando.

Adicione uma versão em escala do VEX V5 Speedbot ao seu esboço para ajudar a visualizar seu tamanho em escala em comparação com a área em escala que você criou.

Responda às perguntas abaixo em seu caderno de engenharia:

  • Como você determinou a escala a ser usada em seu esboço?

  • Como as dimensões do seu robô influenciaram sua escala?

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Você também pode esboçar o curso usando papel milimetrado:

Peça aos alunos para esboçarem uma pista de corrida dentro da área dimensionada que eles fizeram em seu caderno de engenharia. Tenha em mente o tamanho do VEX V5 Speedbot e como ele é representado na escala que utilizou. O robô deve ser capaz de navegar pelo percurso sem sair das laterais da pista.

Tente ser o mais criativo possível com o percurso, adicionando várias curvas e retas. Use setas ou outros símbolos para indicar a direção que o robô na pista de corrida deve seguir. Além disso, indique a localização das linhas de partida e chegada usando um símbolo ou linhas.

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Peça aos seus alunos que adicionem um símbolo ou desenho para o Speedbot VEX V5 em escala para ajudá-los a reconhecer se o tamanho do curso pode acomodar os robôs.

Etapa 4:  Projetando seu curso

Esboço com Robô
Uma pista de corrida esboçada dentro da área dimensionada

Esboce uma pista de corrida dentro da área dimensionada que você criou em seu caderno de engenharia. Tenha em mente o tamanho do Speedbot VEX V5 e como ele é representado na escala que você utilizou. O robô deve ser capaz de navegar pelo percurso sem sair das laterais da pista.

Tente ser o mais criativo possível em seu percurso, adicionando várias curvas e retas. Use setas ou outros símbolos para indicar a direção que o robô na pista de corrida deve seguir. Além disso, indique a localização das linhas de partida e chegada usando um símbolo ou linhas.

Etapa 5:  Crie seu curso

Hipódromo de Design
Exemplo de uma pista de corrida em tamanho real

Usando fita adesiva e o esboço em escala de sua pista de corrida, crie uma versão em tamanho real do percurso na área que você mediu originalmente. Preste muita atenção à escala que você escolheu para o seu desenho e use uma régua ou régua para garantir que a versão em tamanho real do seu curso corresponda às dimensões da versão em escala que você criou em seu caderno de engenharia.

Responda às perguntas abaixo em seu caderno de engenharia:

  • Qual foi a parte mais difícil ao criar uma versão em tamanho real do curso a partir de sua versão em escala? Por que?

  • Que estratégias você usou para determinar se suas medições eram precisas? Como você os criou?

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Os alunos provavelmente relatarão que a parte mais difícil na criação de uma versão em tamanho real do curso com base na versão em escala é a necessidade de medições precisas. Esta experiência deverá realçar os erros humanos na realização de medições, especialmente quando uma medição é realizada apenas uma vez. Para fins de planejamento, uma forma de reduzir erros de medição é medir mais de uma vez e calcular a média das medições realizadas nessas múltiplas tentativas. Dessa forma, suas medições mais longas e mais curtas, que podem ser imprecisas, são ajustadas para um valor mais provável e preciso.

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Dê aos alunos tempo para:

  • Teste seu hipódromo

  • Tome nota das alterações necessárias de tamanho/dimensão

  • Faça essas alterações desenhando e redimensionando

  • Teste novamente.

Etapa 6:  Teste seu curso

Speedbot construído
VEX V5 Speedbot que está prestes a testar o autódromo recém-construído!

É hora de testar o curso! As medidas em escala no Hipódromo funcionam? Vamos descobrir!

Siga o seguinte procedimento:
1. Certifique-se de que o Cérebro do Robô e o Controlador estejam ligados.
2. Emparelhe o Controlador V5 com o Cérebro do Robô V5.
3. Coloque seu Speedbot na linha de largada do seu Hipódromo.
4. Revise como conduzir o robô usando o Controlador.
5. Execute o Drive Program para conduzir o Speedbot pelo Hipódromo.
6. Anote todos os locais no Hipódromo que devem ser ajustados em tamanho em seu caderno de engenharia.
7. Depois de ter conduzido o robô ao redor do Hipódromo algumas vezes para testar o tamanho, esboce o Hipódromo novamente com os tamanhos melhorados.
8. Redimensione o Hipódromo, documente as alterações feitas e o porquê em seu caderno de engenharia e teste-o novamente!

Ícone da caixa de ferramentas do professor Caixa de ferramentas do professor - Pare e discuta

Depois que os alunos testarem seus hipódromos e fizerem as melhorias necessárias, envolva-os em uma discussão em classe. Primeiro, peça aos alunos que compartilhem suas experiências com um parceiro ou um pequeno grupo antes de pedir-lhes que participem de uma discussão com toda a turma.

Facilite a discussão perguntando:

  • Quais partes do projeto original do seu Hipódromo foram dimensionadas corretamente? Quais peças precisavam ser redimensionadas e por quê?

  • Como o dimensionamento do seu hipódromo permitiu que você fizesse alterações no tamanho com mais facilidade?

  • Ter o tamanho do Speedbot em escala desenhado na versão em escala do seu Hipódromo ajudou você a decidir como o robô deveria se mover? Por que ou por que não?

  • Se você repetisse esta atividade, há algo que você teria feito diferente?