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Física em Movimento: Atividades com Smartphones e Tablets.
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O presente trabalho apresenta uma proposta de como explorar o looping vertical de um balde com água utilizando o aplicativo de videoanálise NewtonDV. Com a análise do vídeo do movimento foi possível verificar a força exercida pelo balde sobre a água no topo da trajetória circular, o menor valor da velocidade tangencial que mantém a água no balde e a força exercida pelo balde sobre a água no ponto mais baixo de sua trajetória. A utilização deste aplicativo de videoanálise permite estabelecer uma interação entre a teoria e a aplicação do conhecimento físico a situações concretas, possibilitando o aprendizado com diferentes representações como gráficos, diagramas, tabelas, imagens e o próprio vídeo. Desta maneira, espera-se que este trabalho norteie a ação pedagógica do professor, fazendo com que os smartphones/tablets sejam vistos como recursos didáticos para as aulas de Física.
Como os aviões conseguem voar? Este trabalho tem como objetivo geral fornecer aos estudantes, fundamentação teórica e orientação prática, a fim de lhes dar as condições de aprendizagem para responder esta pergunta, através de simulações do aplicativo Wind Tunnel no estudo de dinâmica dos fluidos para analisar o voo de um avião. Para alcançar este objetivo são propostas quatro atividades usando os aplicativos e materiais de fácil aquisição. A primeira consiste em utilizar os perfis aerodinâmicos, já existentes no aplicativo, dando aos estudantes a oportunidade de explorar os conteúdos expostos pelo professor em sala de aula. Na segunda atividade, os estudantes, usando o aplicativo, simularão um perfil aerodinâmico que resulte a melhor relação entre a sustentação e o arrasto. Seguindo a segunda atividade, eles construirão em 3D, o protótipo da asa de avião usando, preferencialmente, materiais de baixo custo, como papel, cola, arame, usando como modelo, o perfil escolhido e criado na atividade anterior. Finalmente, na quarta atividade, os estudantes apresentarão seus projetos na sala de aula, explicando cada passo seguido para alcançar seus resultados. Como um passo além no estudo de dinâmica dos fluidos, o professor promoverá discussões em sala de aula, fornecendo pesquisas recentes sobre o uso de superfluidos em túneis de vento.
Resumo O presente trabalho procurou contribuir para o estudo do lançamento de projéteis em sala de aula para alunos do primeiro ano do Ensino Médio, utilizando o aplicativo VidAnalysis. Para alcançar os objetivos é proposto, como exemplo do lançamento de um projétil, o lançamento de um foguete construído com materiais de baixo custo. Seu movimento foi filmado e analisado a partir dos dados e gráficos gerados pelo aplicativo. Para orientar o trabalho dos alunos em sala de aula, o professor poderá orientá-los a investigar sobre a tangente do ângulo de inclinação da base, o tempo de subida e descida do foguete, seu alcance, sua velocidade e posição em cada eixo, além de suas funções. Propõe-se também que os alunos trabalhem em regime de colaboração, em que uma equipe grava um vídeo e envia para outras equipes analisarem e redigirem relatórios apresentando os gráficos, as tabelas e as considerações feitas em equipe. *
We currently live in a world filled with videos. There are videos on YouTube, feature movies and even videos recorded with our own cameras and smartphones. These videos present an excellent opportunity to not only explore physical concepts, but also inspire others to investigate physics ideas.
With video analysis, we can explore the fantasy world in science-fiction films. We can also look at online videos to determine if they are genuine or fake. Video analysis can be used in the introductory physics lab and it can even be used to explore the make-believe physics embedded in video games.
This book covers the basic ideas behind video analysis along with the fundamental physics principles used in video analysis. The book also includes several examples of the unique situations in which video analysis can be used.
Acceleration sensors built into smartphones, i-pads or tablets can
conveniently be used in the Physics laboratory. By virtue of the equivalence
principle, a sensor fixed in a non-inertial reference frame cannot discern
between a gravitational field and an accelerated system. Accordingly,
acceleration values read by these sensors must be corrected for the
gravitational component. A physical pendulum was studied by way of example, and
absolute acceleration and rotation angle values were derived from the
measurements made by the accelerometer and gyroscope. Results were corroborated
by comparison with those obtained by video analysis. The limitations of
different smartphone sensors are discussed.
During the last few years, the growing boom of smartphones has given rise to a considerable number of applications exploiting the functionality of the sensors incorporated in these devices. A sector that has unexpectedly taken advantage of the power of these tools is physics teaching, as reflected in several recent papers. 1–10 In effect, the use of smartphones has been proposed in several physics experiments spanning mechanics, electromagnetism, optics, oscillations, and waves, among other subjects. Although mechanical experiments have received considerable attention, most of them are based on the use of the accelerometer. 1–8 An aspect that has received less attention is the use of rotation sensors or gyroscopes . 9,10 An additional advance in the use of these devices is given by the possibility of obtaining data using the accelerometer and the gyroscope simultaneously. The aim of this paper is to consider the relation between the centripetal acceleration and the angular velocity. Instead of using a formal laboratory setup, in this experiment a smartphone is attached to the floor of a merry-go-round, found in many playgrounds. Several experiments were performed with the roundabout rotating in both directions and with the smart-phone at different distances from the center. The coherence of the measurements is shown.
This paper continues the sequence of experiments using the acceleration
sensor of smartphones (for description of the function and the use of
the acceleration sensor, see Ref. 1) within this column, in this case
for analyzing the radial acceleration.
O Uso do Acelerômetro para Iniciar o Estudo sobre a Curvatura do Espaço-tempo no Ensino Médio. INTERPOLOS DO MNPEF NO CEARÁ: Criando Estratégias para o ensino de Física. 1ed.Fortaleza: Ed UECE
- F A G Silva
- M S Oliveira
- M M Muniz
ARAÚJO, F. A. G.; SILVA, M.S. ; OLIVEIRA, M. M. ; MUNIZ, C. R.(2017). O Uso do
Acelerômetro para Iniciar o Estudo sobre a Curvatura do Espaço-tempo no Ensino Médio.
INTERPOLOS DO MNPEF NO CEARÁ: Criando Estratégias para o ensino de Física.
1ed.Fortaleza: Ed UECE, p. 143-155.
REFERÊNCIAS
ALGORIZK,
A
realistic
simulation...,
Disponível
em:
http://www.algorizk.com/windtunnel/overview/. Último acesso em: 07 de novembro de 2016.
Revista do Professor de Física
- Videoanálise Para Dispositivos Móveis
Videoanálise para dispositivos Móveis. Revista do Professor de Física, UNB, Brasília. (aceito
para publicação em 2018).
Um Estudo Sobre as Perdas de Energia Utilizando Aplicativos para Smartphones
- M S Cunha
- Bola Videoanálise De Uma
- Saltitante
CUNHA, M. S. A Videoanálise de uma Bola Saltitante: Um Estudo Sobre as Perdas de Energia
Utilizando Aplicativos para Smartphones. Revista Physicae Organum, UNB, Brasília. (aceito
para publicação em 2018).