Modelagem teórica e experimental da dinâmica de corpos rígidos em superfícies com atrito aplicada ao ensino do conceito de energia e suas transformações

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Laia, Maria da Penha de
Orientador(a): Polito, Antony Marco Mota
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/22009
http://dx.doi.org/10.26512/2015.12.D.22009
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015.
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O aparato consiste em um dispositivo capaz de lançar um disco de madeira munido de quatro pontos de apoio sobre uma superfície plana, em movimento combinado de rotação e translação. O movimento de rotação é produzido pela conversão de energia potencial gravitacional, estocada em um peso suspenso, enquanto o movimento de translação é produzido pela conversão de energia potencial elástica, estocada em uma mola. Ao final de cada ensaio, uma trajetória desenhada sobre a superfície é analisada para avaliar o princípio de conservação da energia mecânica e as perdas energéticas por atrito por meio da superfície e das partes móveis do aparato. Para uma avaliação qualitativa do desempenho da estratégia, foram utilizados mapas conceituais. Esse produto educacional foi aplicado no Instituto Federal Norte de Minas Gerais - Campus Salinas, para uma turma do primeiro ano do Ensino Médio. Acreditamos que esse produto tem grande potencial para enriquecer não apenas as aulas relacionadas com o tema “energia e suas transformações”, mas todas as demais aulas de mecânica. Ele possibilita, ainda, estudar o impacto que a introdução de aparatos experimentais, manipuláveis diretamente pelo aluno, permite alcançar na melhoria da aprendizagem significativa de conceitos básicos da mecânica, integrando de forma mais efetiva os conceitos e suas definições matemáticas. A estratégia utilizada para a aplicação desse trabalho visou uma participação ativa dos estudantes na construção dos conceitos, na manipulação do experimento e na execução de medidas.In this work, we present the development and construction of an experimental apparatus and a sequence of learning to conduct a study of the concept of energy and its transformations using the dynamics of a rigid body sliding on a surface with friction. The apparatus consists of a device capable of launching a disc of wood supported by four points upon a flat surface, in a combination of rotational and translational movement. The rotational motion is produced converting gravitational potential energy, stored in a suspended weight, while the translational motion is produced converting elastic potential energy stored in a spring. At the end of each trial, a trajectory drawn on the surface is analyzed to assess the principle of conservation of mechanical energy and the energy losses through the forces of friction produced both by the surface and by the movable parts of the apparatus. For a qualitative assessment of the strategy, we used conceptual maps. This educational product was applied at the Instituto Federal do Norte de Minas Gerais - Campus Salinas, for a first year high school class. We believe that this product has great potential to enrich not just the classes related to the theme "energy and its transformations", but all other classes of mechanics. It also allows to study whether the introduction of experimental apparatus, directly manipulated by the students, allows to improve meaningful learning of basic concepts of mechanics, integrating more effectively the mathematical concepts and their definitions. The strategy used for the application of this work aimed at the active participation of the students in the construction of concepts, in the handling of the trial and execution of measurements.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessModelagem teórica e experimental da dinâmica de corpos rígidos em superfícies com atrito aplicada ao ensino do conceito de energia e suas transformaçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMapa conceitualEnergia potêncialAprendizagem significativaporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2015_MariadaPenhadeLaia.pdf2015_MariadaPenhadeLaia.pdfapplication/pdf4821224http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/22009/1/2015_MariadaPenhadeLaia.pdf74ba696ac4dd4380b829c40c828b52bcMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain760http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/22009/2/license.txtda3a40fd75a1b4a70620c18e45ca11e8MD52open access10482/220092023-07-14 17:03:13.829open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2023-07-14T20:03:13Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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