Proposta Projeto Interdisciplinar PIBID: Pluviômetro

Neste "post", trago uma proposta de trabalhar o conteúdo de ciências e matemática no PIBID para o Projeto Interdisciplinar. Esta proposta foi apresentada e discutida com os alunos bolsistas em uma de nossas reuniões.

Pluviômetro comercial

Pensando em utilizar o conhecimento matemático no ensino de ciências, propomos a elaboração de um Pluviômetro utilizando material alternativo. E não somente a construção do equipamento para medir o índice pluviométrico, mas também discutir o uso da matemática na interpretação dos resultados.

Basicamente, o pluviômetro é um equipamento utilizado para medir a quantidade de chuva em uma determinada região por um determinado período. Os pluviômetros comerciais, são cilíndros ou cones graduados, o qual já permite a leitura dos "milímetros" de água de chuva.

A proposta do projeto é construir um pluviômetro com garrafas descartáveis de PET e estabelecer os cálculos matemáticos para se chegar no mesmo resultado dos pluviômetros comerciais.

É claro que é necessário o entendimento desta unidade de medida para a quantidade de chuva. O que significa este "milímetro" de chuva, já que milímetro é uma unidade de comprimento e a água de chuva pode ser melhor medida em volume?

Vamos explicar, como foi mostrado em nossa última reunião:

 

De acordo com as informações acima, a unidade de milímetro de chuva equivale a altura da coluna de água em uma área 1 m² . Considerando uma área de 1 m x 1 m, o volume de água necessário para subir a coluna em 1 mm equivale a 1,0 L. Assim, temos:

 Na primeira situação, poderíamos utilizar uma garrafa de PET. Fazendo um corte na região superior, e invertendo ao "funil" na garrafa, poderíamos coletar a quantidade de água da chuva, sem se preocupar com a área de coleta ou com o formato da garrafa. 

Seria necessário, somente, um recipiente para fazer a leitura do volume de água, podendo ser, por exemplo, uma proveta ou qualquer recipiente graduado em volume. 

No exemplo acima, suponha um volume de 500 mL coletados após um dia de chuva. 500 mL de água seria suficiente para, em uma área de 1 m², obter uma altura de 0,5 mm.

Em uma segunda situação, poderíamos dimensionar a área de coleta de água, conforme mostrado na imagem abaixo:

 

Nesta situação, seria necessário um recipiente de formato cilíndrico regular. Para isso, sua base deverá ser preenchida com cimento, formando assim, um cilindro regular. Em seguida, uma régua, do tipo escolar, é fixada na garrafa. O a base da garrafa, na região plana, seria o marco de 0 cm da régua. 

Considerando o diâmetro da garrafa (área de coleta) de 10 cm, o que na verdade é mais ou menos este valor para garrafas de 2L, calcula-se a área de coleta, que dos cálculos acima é de 78,54 cm². 

Supondo que a quantidade de chuva coletada em um dia marque 10 cm de altura, o volume calculado de água seria 785,4 cm³. Este volume corresponde a 0,7854 L. Este volume, em uma área de m², formaria uma coluna de aproximadamente 0,785 mm. 

Desta maneira, pode-se estabelecer uma equação matemática que relaciona a altura da coluna de água na garrafa PET por meio da leitura da régua em função do Índice Pluviométrico (I.P.):

 

Recomenda-se instalar o pluviômetro a uma altura de 1,5 m do solo em um área bem aberta. Não instale debaixo de árvores ou próximo à muros e construções.

Sugestão de instalação do pluviômetro

Assim, é possível trabalhar com os alunos função matemática, construção e interpretação de gráficos e tabelas. E ainda, fazer um comparativo com os índices pluviométricos obtido das agências de meteorologia, encontrado em diversos endereços eletrônicos. 

Bom pessoal, é esta a proposta de se trabalhar um conteúdo interdisciplinar para meus alunos do PIBID-UNIFEB.