O ensino de Física em contextos : compreendendo o fenômeno da ressonância a partir de um modelo para o oscilador amortecido e forçado
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
O trabalho investigou o fenômeno da ressonância, que é um fenômeno dentre vários
fenômenos naturais. Descrevendo por um modelo para o oscilador amortecido e forçado
que reproduza dentro dos limites aceitáveis as características essenciais em razão
destes fenômenos que surgem com certa frequência no ensino de Física, o fenômeno
da ressonância pode ser estudado a partir de contextos no ensino de Física, por
exemplo, ao fazer uma taça de vidro vibrar intensamente, podendo quebrar, quando
submetida a uma onda sonora de frequência específica, ou quando um aparelho de
microondas funciona, fornecendo energia para o aumento da vibração das moléculas
de um alimento. Neste trabalho, investigamos o fenômeno da ressonância em contextos
para o ensino de Física através do modelo mecânico para o oscilador amortecido e
forçado em seu regime de subamortecimento que é o único que possui os parâmetros
ligados à ressonância. Para tanto, abordamos a resolução da equação diferencial que
rege a dinâmica do modelo tanto de forma analítica quanto numérica, a fim de bem
caracterizarmos o fenômeno através de seu aumento de amplitude ou através de seu
fator de amplificação ou fator de qualidade Q. Assim, o fenômeno da ressonância surge
em vários outros contextos no ensino de Física, justificando-se sua importância e sua
abordagem didática. Com este modelo básico podemos caracterizar e compreender a
ressonância contribuindo para o ensino-aprendizagem, por meio do incentivo à analogia
entre as grandezas mecânicas do modelo e as grandezas de interesse nas demais
situações.
Description
Keywords
Modelo mecânico, Equações diferenciais
Citation
SÁ, Maximiliano Freitas de. O ensino de Física em contextos: compreendendo o fenômeno da ressonância a partir de um modelo para o oscilador amortecido e forçado. Orientador: José Ricardo Rodrigues Duarte. 2023. 109 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Física) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2023.