Equilíbrio no espaço: experimentação e modelagem matemática

• Main Authors: P.A. Pereira Borges, N.A. Toniazzo, J.C. da Silva
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Published: Sociedade Brasileira de Física
• Series: Revista Brasileira de Ensino de Física
• Subjects: mechanics; physics education; experimentation; technology and education
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172009000200010&lng=en&tlng=en
• ISSN: 1806-1117; 1806-9126

A elaboração e realização de experimentos, associadas à interpretação dos resultados, construção e aplicação de conceitos e uso de recursos da informatica, constituem uma opção metodológica desafiadora no ensino de física dos dias atuais, considerando as necessidades de conhecimento, habilidades e criatividade que as novas gerações devem ter para enfrentar os problemas científicos e tecnológicos. Este trabalho tem como objetivos apresentar o problema de cálculo das forças atuantes em cabos e hastes que sustentam massas no espaço, desenvolver um modelo matemático geral, como um estudo de modelagem fortemente integrador dos conteúdos das disciplinas de Mecânica Geral, Algebra Linear e Cálculo Numérico de cursos de engenharia, física ou matemática. O modelo foi testado com verificação experimental para varias situações, sendo três delas descritas no artigo: casos simétrico e assimétrico com forças de tração e um caso assimétrico com força de compressão. Foi realizada a analise de incerteza das medidas de comprimento dos cabos e posicionamento dos apoios. O trabalho evidenciou a riqueza de situações de aprendizagem e aplicação de conceitos, técnicas de tratamento de dados de medida e desafios matemáticos, ao associar ações teóricas e experimentais para a validação do modelo, além de apresentar outras investigações relacionadas com o tema abordado.