Simulador de propagação de ondas mecânicas em meios sólidos para o ensino da física

Abstract

O artigo apresenta a descrição de um aparato experimental construído, com materiais de baixo custo, para simular e evidenciar a influência das características inerciais e elásticas do meio na velocidade de propagação de uma onda mecânica longitudinal. O dispositivo foi construído com o objetivo de minimizar as dificuldades relacionadas ao processo de ensino e aprendizagem de conceitos da física, em especial do conteúdo de ondas. Trata-se de um experimento demonstrativo que pode ser feito em sala de aula ou em laboratórios didáticos. Palavras-chave: onda mecânica, velocidade de propagação da onda, características inerciais, características elásticas, experimento demonstrativo.The article describes a low-cost experimental apparatus built to simulate and highlight the influence of inertia and elastic properties of matter on the speed of propagation of a mechanical wave. The aim for building this device was to minimize the difficulties associated with the teaching and learning process of physical concepts, particularly in the context of waves. It is about a demonstrative experiment that can be done in classrooms or in a teaching lab. Keywords: mechanical wave, wave propagation velocity, inertial and elastic properties of matter, demonstrative experiment. IntroduçãoEvidenciamos, numa pesquisa bibliográfica realizada anteriormente e sistematizada na forma de artigo [1], que são raras as proposições de utilização de experimentos principalmente para o estudo de ondas sonoras, sejam elas de caráter demonstrativo, investigativo ou de verificação. Motivados pelos resultados obtidos nessa investigação e pelo interesse que esse assunto pode despertar nos estudantes, nos propomos a investigar e desenvolver experimentos demonstrativos para estudar ondas mecânicas.Provavelmente muitos alunos já observaram ou ouviram falar de fenômenos relacionados com ondas mecânicas como, por exemplo, a propagação de ondas marítimas, um terremoto, etc. Há também evidências curiosas sobre o comportamento de certos insetos como o escorpião, que localizam suas presas por meio de perturbações mecânicas transversais e longitudinais detectadas por sensores localizados em suas patas [2]. Apesar de dispormos de inúmeros exemplos para contextualizarmos o ensino de ondas,é notável para professores daárea que lecionam esse conteúdo a dificuldade que os alunos encontram para relacionar tais fenômenos com os conceitos de ondas mecânicas trabalhados em sala de aula.Outro aspecto importante, mas também de difícil compreensão, está relacionado com a dependência da propagação de uma onda sonora com as características do meio. Essa dificuldade levou-nos a iniciar por um estudo sobre a propagação de ondas mecânicas em meios sólidos, que culminou na construção de um simulador de ondas. Este aparato poderá ser utilizado principalmente para demonstrar alguns conceitos físicos relacionados com a propagação de ondas longitudinais. Serve também para mostrar fenomenologicamente a dependência da velocidade de propagação com as propriedades inerciais e elásticas de um me...

Combate à poluição sonora através de práticas de arborização em escolas e comunidades / Combating noise pollution through trees planting in schools and communities

“…As ondas correspondem ao movimento de átomos e moléculas, mas em média a posição da partícula ao final permanece a mesma. (PIUBELLI et al, 2010). propagação de uma onda provocada pela vibração em uma corda esticada, seu exemplo mais comum.…”

Práticas Pedagógicas De Ensino De Física Mediadas Por Simulações Digitais

“…A utilização da filmadora digital para o estudo do movimento dos corpos (SISMANOGLU; Estes experimentos são analisados empiricamente através de montagens bastante simples, mas reveladores de conceitos físicos importantes da mecânica. Simulador de propagação de ondas mecânicas em meios sólidos para o ensino da Física (PIUBELLI; O dispositivo foi construído com o objetivo de minimizar as dificuldades relacionadas ao processo de ensino e aprendizagem de conceitos da física, em especial do conteúdo de ondas. Tratase de um experimento demonstrativo que pode ser feito em sala de aula ou em laboratórios didáticos.…”

Visualize a Sua Voz: Uma Proposta Para O Ensino De Ondas Sonoras

“…3. Piubelli et al (2010) apresentaram a construção de aparato experimental de baixo custo para simular a influência das características físicas inerciais e elásticas do meio e na velocidade de propagação de uma onda mecânica. Este experimento também demonstra a dependência da velocidade de propagação com as propriedades inerciais e elásticas de um meio sólido.…”