Equilíbrio no espaço: experimentação e modelagem matemática
| Autor: | Borges, P.A. Pereira, Toniazzo, N.A., Silva, J.C. da |
|---|---|
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2009 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Revista Brasileira de Ensino de Física v.31 n.2 2009 Revista Brasileira de Ensino de Física Sociedade Brasileira de Física (SBF) instacron:SBF Revista Brasileira de Ensino de Física, Volume: 31, Issue: 2, Pages: 2309.1-2309.6, Published: JUN 2009 |
| Popis: | A elaboração e realização de experimentos, associadas à interpretação dos resultados, construção e aplicação de conceitos e uso de recursos da informatica, constituem uma opção metodológica desafiadora no ensino de física dos dias atuais, considerando as necessidades de conhecimento, habilidades e criatividade que as novas gerações devem ter para enfrentar os problemas científicos e tecnológicos. Este trabalho tem como objetivos apresentar o problema de cálculo das forças atuantes em cabos e hastes que sustentam massas no espaço, desenvolver um modelo matemático geral, como um estudo de modelagem fortemente integrador dos conteúdos das disciplinas de Mecânica Geral, Algebra Linear e Cálculo Numérico de cursos de engenharia, física ou matemática. O modelo foi testado com verificação experimental para varias situações, sendo três delas descritas no artigo: casos simétrico e assimétrico com forças de tração e um caso assimétrico com força de compressão. Foi realizada a analise de incerteza das medidas de comprimento dos cabos e posicionamento dos apoios. O trabalho evidenciou a riqueza de situações de aprendizagem e aplicação de conceitos, técnicas de tratamento de dados de medida e desafios matemáticos, ao associar ações teóricas e experimentais para a validação do modelo, além de apresentar outras investigações relacionadas com o tema abordado. The elaboration and accomplishment of experiments, together with the analysis of the results, construction and application of concepts and the use of computing resources are a challenging methodological option in the physics education when considering the needs of knowledge, abilities and creativity that the new generations must have to face the scientific and technological problems. This work has the objective to present the problem of calculation of acting forces in handles and connecting rods that support masses in the space, to develop a general mathematical model and to argue the nature of the tensions of some specific cases, as a modelling study combining the contents of courses like General Mechanics, Linear Algebra and Numerical Calculus for engineering, physics or mathematics. The model was tested for some situations, being three of them described in this article: symmetrical and anti-symmetrical with traction forces and an anti-symmetrical case with compression force. It is presented the analysis of the uncertainty for the measurements of the handles length and the positioning of the supports. This work shows the variety of learning situations and application of concepts, mathematical techniques of data handling and challenges, when associating theoretical and experimental actions for the validation of the model, besides presenting other related inquiries as extensions of the given subject. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|