Robô Gearboy em foco, integrado com peças Lego Technic e engrenagens, posicionado sobre uma representação de pista de corrida em uma mesa iluminada.

Gearboy: Engenharia com Lego e a Matemática da Velocidade

Olhar para trás e resgatar projetos antigos é um exercício de “pé no chão”. Ao revisitar o Gearboy — um projeto que nasceu em 2020 —, percebo que os pilares da minha busca pela precisão e pelo prazer de organizar a informação já estavam lá. Era o início de uma procura: tirar as ideias do papel e transformá-las em algo que os alunos pudessem tocar, testar e investigar.

Abaixo, compartilho a estrutura dessa investigação técnica. Transcrevi o manual e o plano de ação que guiaram tantas turmas, mantendo o cuidado com a engenharia física que sempre procurei colocar em cada etapa do trabalho aqui no laboratório.


GearBoy: Uma Investigação sobre Transmissão e Velocidade

O Cenário da Investigação

Manual de Prototipagem

Manual Gearboy por Pedro Henrique Ramos dos Santos

Especificações Técnicas e Objetivos

  • Duração: 90 minutos de investigação ativa.
  • Formato: Trabalho Colaborativo (Duplas).
  • Pilar STREAM: Engenharia (Mecânica) e Matemática (Razão de Transmissão).

O objetivo central é que o aluno não apenas monte o robô, mas compreenda como as engrenagens transmitem movimento e transformam força entre eixos distintos, aplicando conceitos de multiplicação e redução para atingir um resultado físico: o lançamento do pião.


A Ciência por trás das Engrenagens

Ao manipular as rodas dentadas do kit, os alunos descobrem que sua função primordial é criar uma cadeia de força. O diferencial técnico surge na razão de transmissão: como as engrenagens trabalham em pares de tamanhos diferentes, podemos alterar a velocidade final do sistema.

Engrenagens Lego WeDo 2.0
O conjunto de ferramentas para investigar transmissão e torque.

Entendendo as Razões de Transmissão:

  • Multiplicação (24/8 = 3): Quando a engrenagem motora é maior, a secundária gira mais rápido. Cada volta da “roda” grande faz a pequena completar 3 rotações. É o segredo da nossa velocidade.
  • Redução (8/24): Invertendo a ordem, ganhamos torque. O motor precisa de mais voltas, mas o sistema ganha a força necessária para mover cargas pesadas.
Engrenagem 24 acionando 8
Transformando força em rotação acelerada: razão de 3 para 1.

O Fluxo de Movimento no Sistema Gearboy

O Gearboy foi projetado para demonstrar uma “cascata de transmissão”. O desafio dos alunos é seguir o fluxo da energia mecânica desde o motor até o pião:

  1. Multiplicação Inicial: A engrenagem motora de 24 dentes aciona uma de 12 dentes, duplicando a velocidade.
  2. Transferência por Eixo: O movimento passa para o próximo estágio sem perda de rotação.
  3. Acoplamento de Saída: O pião recebe a velocidade final acumulada.

Resultado Final: Através da matemática aplicada à mecânica, o pião atinge 4x a velocidade original do motor. É o momento em que a teoria se torna tangível para a criança.

Mecanismo Gearboy detalhado
A visão integrada da engenharia de movimento do robô.

Reflexões de 2026: Por que o básico é essencial

Revisitar este projeto hoje me traz uma saudade genuína da rotina com a robótica infantil. Havia algo de mágico no momento em que o cálculo no quadro se transformava no giro veloz do pião. Sinto falta daquela troca verdadeira com os alunos a cada montagem que não funcionava de primeira — o erro ali era sempre o início de uma nova investigação.

Fico feliz ao ver que o Gearboy, criado em 2020, ainda se mantém relevante. Ele nos lembra que a boa educação não depende da tecnologia mais cara, mas de fundamentos sólidos. Às vezes, na pressa de aprender sistemas avançados, esquecemos de colocar a mão na massa para entender como o torque e a velocidade precisam estar em equilíbrio. É uma lição de paciência e observação que todo técnico ou engenheiro deveria exercitar.

Material de apoio produzido para fins de investigação pedagógica | Prof. Pedro.