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MODELAGEM MATEMÁTICA E AUTOMAÇÃO APLICADA À EFICIÊNCIA DE COMPOSTAGEM COMPACTA E DIRETRIZES HÍDRICAS DE UMA HORTA VERTICAL ESCOLAR

RESUMO

Introdução: A dissociação entre as Ciências Naturais e Exatas frequentemente limita a compreensão de fenômenos ecológicos na educação básica, enquanto hortas e composteiras escolares enfrentam o abandono por falta de tempo ou manejo incorreto. Diante desse cenário, o trabalho utiliza o pensamento computacional e a abstração matemática para mitigar problemas socioambientais, unindo tecnologia e sustentabilidade com rigor formal. Objetivos: O objetivo geral consiste em mapear e modelar matematicamente o balanço térmico de uma composteira termofílica e a dinâmica de eficiência hídrica de uma horta vertical automatizada no colégio. Especificamente, busca-se coletar dados diários de temperatura e umidade via sensores, aplicar estatística descritiva para avaliar a estabilidade do composto, determinar a reta de regressão linear para prever o consumo hídrico e desenvolver um algoritmo de irrigação baseado em lógica booleana. Materiais e Método: A pesquisa possui abordagem qualitativo-quantitativa, alinhada à análise ecológica experimental conduzida no Colégio da Polícia Militar do Paraná por estudantes do Atendimento Educacional Especializado em Altas Habilidades ou Superdotação. A metodologia divide-se em: dimensionamento geométrico do sistema; instrumentação IoT com microcontroladores e sensores digitais gerando dados a cada 60 minutos; tratamento estatístico com cálculo do Coeficiente de Correlação de Pearson e gráficos de dispersão; e automação hídrica via relés ativados por função condicional matemática (quando a umidade medida é inferior à crítica). Resultados: Espera-se consolidar um modelo preditivo para picos térmicos microbianos e taxa de evapotranspiração, comprovando a redução do tempo de maturação do composto orgânico pelo controle microclimático. Pretende-se validar a economia e a eficiência hídrica do sistema automatizado, prevenindo falhas por estresse hídrico vegetal e demonstrando a aplicação prática de regressão linear e lógica computacional em demandas escolares. Considerações Finais: Conclui-se que a integração entre automação de baixo custo e análise estatístico-matemática otimiza a eficiência de sistemas sustentáveis urbanos na escola. O projeto soluciona a auto manutenção hídrica nos recessos, aproximando os estudantes de rotinas científicas aplicadas e promovendo o protagonismo juvenil alinhado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU.

Palavras-chave: Modelagem matemática; Automação agrícola; Vermicompostagem; Internet das Coisas; Horta vertical

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

TEMA

ODS 11 – Cidades e comunidades sustentáveis

CATEGORIA

Ensino médio e técnico
Legendas:
  1. Estudante
  2. Colaborador
  3. Supervisor
  4. Colégio

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