Oscilador harmônico amortecido e séries infinitas

Abstract

Neste trabalho discute-se um arranjo experimental bastante simples e de baixo custo, cujo objetivo consiste em se exemplificar de forma concreta a aplicação de técnicas matemáticas envolvendo solução por séries infinitas destinadas ao estudo de determinado fenômeno físico. Esta prática desenvolvida e direcionada aos alunos de um curso de Graduação em Matemática, consiste basicamente de um estudo quantitativo relacionado ao comportamento oscilatório amortecido de um sistema constituído por uma massa acoplada a uma mola. Os resultados experimentais corroboraram muito bem a teoria fenomenológica e possibilitam a determinação numérica de uma constante física normalmente considerada desprezível, mencionada de passagem nos livros textos. Um fato de destaque deste trabalho referente ao fenômeno ondulatório estudado, ilimitado no tempo, mas limitado no espaço, é o de permitir uma boa discussão com os estudantes sobre o conceito de limite matemático.

Uma abordagem teórica e experimental do oscilador harmônico em duas dimensões utilizando as curvas de Lissajous

“…Poucos trabalhos na literatura têm abordado movimentos oscilatórios de diferentes tipos propondo experimentos simples que possibilitem seu estudo em laboratório didático de física [37]. Embora seja constantemente apontado como um importante tópico para o ensinoé constantemente desvalorizado ou ainda simplificado de modo extremo, prejudicando o processo de aprendizagem e desenvolvimento do aluno [1,5]. Alguns tópicos relacionados a movimento oscilatório sequer são discutidos em livros textos usuais de Física inclusive de nível mais avançado [4].…”