Física experimental com Arduino: ondas em uma corda tensionada

Abstract

Resumo Neste trabalho foi desenvolvido um aparato para estudo do som emitido por cordas vibrantes utilizando a plataforma Arduino. Cordas de aço e nylon foram fixadas a um dispositivo que permitia aplicar uma força de tração às cordas e investigar a relação entre esta força e a frequência do som emitido utilizando em conjunto com o Arduino, respectivamente, um sensor de força baseado no módulo HX711 e um sensor de áudio baseado no circuito MAX4466. O sinal de áudio foi obtido a partir da conversão analógico-digital (A/D) da tensão elétrica no pino de saída do sensor de som. Para a obtenção de um sinal mais fidedigno, foram implementadas estratégias de programação que permitiram aumentar a velocidade de conversão A/D e diminuir o impacto da latência de comunicação Arduino-PC. Após análise espectral dos sinais de áudio, verificamos uma boa concordância entre previsões teóricas e os resultados obtidos experimentalmente mostrando, assim, que a abordagem adotada pode ser utilizada tanto no desenvolvimento de aulas experimentais como também na confecção de instrumentação para pesquisa na área de acústica.

Use of Arduino and flute in teaching waves in a high school class

“…As in other works in the literature, such as Admiral (2020b), the results of the data collected using Arduino were well compatible with what was expected in theory. In a complementary way to the methodology used by Sousa et al (2020), also using Arduino, but for a wave on a string, has a very interesting degree of precision in the experimental results. In relation to the experimental results from the apparatus, we can highlight the practicality obtained by displaying the information graphically, and in real time.…”

“…The use of Arduino for teaching Physics has been widely documented in the literature, particularly with works that involve the understanding of Mechanical and Electromagnetic Waves, as in the works of Admiral (2020a), Admiral (2020b), Sousa et. al.…”

Interação entre sensores piezoelétricos e microcontroladores para confecção de um tambor eletrônico MIDI

“…Sua principal vantagem é sua prática silenciosa, produzindo menos ruído do que tambor tradicional, sendo ideal para estudos. Usamos a plataforma Arduino, pois a própria facilita a concepção e a realização de experimentos de Física por disponibilizar o software e o hardware que permitem o controle e o processamento de dados obtidos a partir de sensores externos, ou mesmo em suas portas I/O [2].…”