Ondas sonoras estacionárias em um tubo: análise de problemas e sugestões

Vieira, L.P.; Amara, D.F.; Lara, V.O.M.

doi:10.1590/s1806-11172014000100022

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“…No trabalho de Vieira et al (2014) foram apresentados alguns questionamentos acerca da abordagem utilizada em alguns livros didáticos de nível médio relacionados ao tema de ondas sonoras estacionárias em tubos. Além de classificar os livros didáticos com base em critérios estabelecidos, também apresentam algumas sugestões para uma discussão mais aprofundada do tema.…”

Section: Iii1 Ensino De Acústicaunclassified

O violão no ensino de acústica: uma proposta com enfoque histórico-epistemológico em uma unidade de ensino potencialmente significativa

Lima¹,

Damasio

2019

Cad. bras. Ens. Fís.

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O trabalho relata uma pesquisa em ensino de acústica, cujo objetivo foi proporcionar um ambiente que se pudesse promover a evolução conceitual, não só de ciência, mas também sobre ciência. Para isso, utilizou-se do violão como ferramenta didática dentro da noção de organizador prévio e da organização sequencial, também para procurar despertar uma pré-disposição em aprender. Além da discussão de conceitos envolvidos no ensino de acústica, procurou-se também levantar questões acerca do empreendimento científico, utilizando-se de episódios históricos da ciência para isto. O trabalho pauta-se em três referenciais, articulados e coerentes: Teoria da Aprendizagem Significativa Crítica (teórico educacional), a filosofia da ciência de Paul Feyerabend (teórico epistemológico) e as Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (metodológico) que são sequências de ensino fundamentadas teoricamente com o objetivo de criar um ambiente em que a aprendizagem significativa possa ser construída. A metodologia da pesquisa consistiu nas etapas de: (i) revisão bibliográfica; (ii) planejamento e elaboração do material instrucional; (iii) aplicação da UEPS; (iv) construção de uma página na rede mundial de computadores para reunir os materiais elaborados para alunos e professores e; (v) a análise dos dados. Os resultados da pesquisa indicam indícios de aprendizagem significativa quando se utiliza instrumentos musicais em sala de aula, tal qual abordado pela pesquisa.

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Section: Iii1 Ensino De Acústicaunclassified

O violão no ensino de acústica: uma proposta com enfoque histórico-epistemológico em uma unidade de ensino potencialmente significativa

Lima¹,

Damasio

2019

Cad. bras. Ens. Fís.

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“…Tendo em vista estes aspectos, realizou-se um estudo sobre ondas estacionárias em um tubo com a finalidade de sanar os principais problemas experimentais e sua interpretação teórica de forma complementar ao estudado por Vieira [2]. Além disso, está sendo proposta uma forma diferente para a aquisição do sinal, a qual evitará o surgimento de dúvidas ou dubiedade nos fenômenos observados, incluindo exemplos e forma de analisá-los.…”

Section: Figuraunclassified

“…O conceito de ondas, em especial de ondas estacionárias, está presente em quase todos os currículos dos cursos de ciências exatas, como Física, seja em cursos de ensino superior ou no ensino médio [1,2]. Existem várias maneiras de se visualizar ondas em estado estacionário, sendo a mais simples delas o experimento da corda vibrante baseado no conceito de ondas transversais [3,4].…”

Section: Introductionunclassified

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Uma avaliação experimental do tubo de ondas sonoras estacionárias

Pizetta

Wanderley

Mastelaro

et al. 2017

Rev. Bras. Ensino Fís.

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A maioria dos aparatos experimentais para o estudo de ondas de som estacionárias é composto por um tubo onde há um êmbolo com um microfone para captação do sinal e um alto-falante como fonte excitadora. Este mesmo êmbolo define o tamanho útil do tubo de forma manual. A interpretação correta dos fenômenos físicos relacionados a este experimento está intimamente conectada com a configuração experimental, podendo causar má interpretação. O sistema usual foi adaptado para ser automatizado e para que permitisse a movimentação do êmbolo e do microfone de forma independente. Os resultados obtidos na configuração de tubo semiaberto e fechado estão em acordo com a teoria e mostraram quais parâmetros afetavam de forma mais significativa os experimentos em relação à montagem tradicional, como a falta de vedação entre o alto-falante e o tubo e o perfil do sinal que não corresponde ao de uma onda estacionária quando o microfone está fixo ao êmbolo. Além de permitir uma correta interpretação do fenômeno, a utilização de um sistema automatizado para aquisição do sinal permitiu a observação de resultados experimentais que normalmente não são discutidos quando este tipo de experimento é realizado.

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“…The use of tablets and smartphones in science education expands the possibilities of approaches that motivate students to better understand several physical phenomena [1][2][3][4]. In particular, tablets have been shown to be good tools for measuring the magnetostatic responses in current-carrying wires.…”

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Demonstrations of magnetic phenomena: measuring the air permeability using tablets

Lara

Amaral²,

Faria

et al. 2014

Phys. Educ.

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We use a tablet to determine experimentally the dependencies of the magnetic field (B) on the electrical current and on the axial distance from a coil (z). Our data shows a good precision on the inverse cubic dependence of the magnetic field on the axial distance, B ∝ z −3 . We obtain with good accuracy the value of air permeability µair. We also observe the same dependence of B on z when considering a magnet instead of a coil. Although our estimates are obtained through simple data fits, we also perform a more sophisticated error analysis, confirming the result for µair. PACS numbers:The use of tablets and smartphone in science education expands possibilities for approaches that motivate students to understand better several physical phenomena [1][2][3][4]. In particular, tablets were shown as good tools to measure magnetostatic responses in current-carrying wires. This interesting work is about magnetic field sensoring [1]. It reports a simple way of obtaining experimentally the linear dependence between the magnetic field B and the number of turns N in the current-carrying coil using an "app" for iPad [5]. However, additional dependences of B are still not discussed, some of which we show in this paper leading to a wider description of this kind of system.We determine the dependencies of B on the electric current I and on the axial distance z in a coil, in suitably conditions using an iPad and the same free app MagnetMeter [5] (we suggest a similar app for Android [6]). We also perform the similar experiments with a small magnet instead of a coil. For the coil, we also make a good estimate for the magnetic permeability of the air µ air ∼ = µ 0 ≡ 4π × 10 −6 Hm −1 . The demonstration set used is composed by an electrical circuit, a ruler and a book. The circuit is formed by the following components, all of them connected in series: a wirewound potentiometer with resistance up to 30Ω; a resistor with 10Ω; an electrical source from a cell phone (max. output current ∼ 0.9A); a digital multimeter and a coil (internal diameter 2R i = 1.91 cm and external diameter 2R e = 2.42 cm and N = 62 turns).

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Ondas sonoras estacionárias em um tubo: análise de problemas e sugestões

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O violão no ensino de acústica: uma proposta com enfoque histórico-epistemológico em uma unidade de ensino potencialmente significativa

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Uma avaliação experimental do tubo de ondas sonoras estacionárias

Demonstrations of magnetic phenomena: measuring the air permeability using tablets

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