Estudo do movimento amortecido usando discos de papelão: Uma abordagem por vídeo
análise

Contexto e Motivação

A busca por metodologias que tornem o ensino de ciências menos pragmático, mais crítico e atraente tem sido um dos principais estímulos à pesquisa em ensino de física. Essa busca tem se beneficiado muito com o incessante desenvolvimento científico e tecnológico. Nesse contexto, a vídeo-análise tem ganhado um papel de grande destaque como instrumento para análises detalhadas de fenômenos ou práticas experimentais.

Descrição do Projeto e seus principais objetivos

O projeto baseia-se numa atividade de baixo custo, a fim de investigar a força de arrasto, que atua na geometria de um disco, através das oscilações amortecidas de um sistema massa-mola. São utilizados discos de papelão de diferentes raios, enquanto a massa do sistema oscilatório é controlada, ao ser mantida fixa. Assim, é possível estudar a influência da variação exclusiva da magnitude da força de arrasto na dinâmica desse sistema, uma vez que o raio do disco varia, mas todos os outros parâmetros acessíveis mantêm-se fixos. A técnica de vídeo-análise é utilizada para rastrear o movimento do sistema. Com isso, o estudante investiga e extrai conclusões sobre a dependência funcional da força de atrito viscosa com a espessura do disco, e ainda obtém a constante elástica.

Aplicações, Potencialidades e Vantagens do Projeto

Buscamos desenvolver uma metodologia para o aprendizado de física, através de um experimento de baixo custo, com materiais alternativos. Já a técnica de vídeo-análise permite investigar a força de arrasto sofrida por discos de papelão de diferentes espessuras, quando eles são postos a oscilar presos a uma mola.

Nível de maturidade do Projeto

Em desenvolvimento.

O projeto já tem como resultado a publicação de um artigo em periódico. Atualmente, outro trabalho vem sendo desenvolvido para publicação futura.

Parcerias

O projeto não conta ainda com parcerias.

Fotos do Projeto

Vídeos do Projeto

Responsável pelo Projeto: Leandro de Oliveira Pereira (leandro.pereira@ifrj.edu.br)

Laboratórios: LISComp – Laboratório de Instrumentação e Simulação Computacional Científicas Aplicadas http://dgp.cnpq.br/dgp/espelhogrupo/210348

Produções do Projeto:

• PEREIRA, L. O. et al. Investigação experimental da lei de Stokes em discos: uma abordagem de baixo custo por vídeo-análise de oscilações amortecidas. Revista Brasileira de Ensino de Física, 43, 2021. https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0498