A Modelagem Matemática e Experimentação na Construção de Foguetes de Garrafa PET.

A prototipação de foguetes é uma prática educacional que envolve a criação e lançamento de protótipos de foguetes antes da construção da versão final. No Centro de Ensino em Período Integral (CEPI) Dr. Mauá Cavalcante Sávio, essa iniciativa é realizada por meio da disciplina eletiva "Fogueteiros do Mauá", onde aprendemos a criar foguetes a partir de garrafas PET. Os objetivos desta disciplina incluem promover o interesse dos alunos pela exploração espacial, desenvolver competências em ciência e tecnologia e fornecer um aprendizado prático e interdisciplinar. Estudamos conceitos de física, química, engenharia e matemática enquanto trabalhamos em equipes para projetar, montar e testar nossos próprios foguetes de garrafa PET. No entanto, o estudo não se limita à montagem dos foguetes, ele também incorpora a modelagem matemática, a qual nos permite criar equações para descrever o comportamento dos foguetes durante o voo, considerando variáveis como pressão interna. A pesquisa busca testar três hipóteses principais: (H1) a abordagem de modelagem matemática e experimentação levará a um melhor entendimento dos princípios científicos e à construção de foguetes mais eficientes; (H2) a abordagem interdisciplinar promoverá uma aprendizagem mais holística e aprofundada; e (H3) a variação de variáveis-chave afetará o desempenho dos foguetes e esses efeitos podem ser mensuráveis e descritos matematicamente. Os resultados preliminares indicam que essa abordagem educacional é promissora, aumentando o entusiasmo dos alunos pelo aprendizado e destacando a importância da interdisciplinaridade na educação. Além disso, os alunos conduziram experimentos para determinar a quantidade ideal de bicarbonato de sódio necessária para os lançamentos dos foguetes, usando cálculos estequiométricos para otimizar o desempenho. No geral, essa pesquisa mostra como a prototipação de foguetes de garrafa PET pode ser uma ferramenta eficaz para o ensino de ciência e tecnologia, destacando a importância da modelagem matemática, da experimentação e da interdisciplinaridade no processo educacional.