Matemática e física

Revista Brasileira de Ensino de F´ ısica, v. 31, n. 2, 2309 (2009) www.sbfisica.org.br

Equil´ ıbrio no espa¸o: experimenta¸˜o e modelagem matem´tica c ca a
(Equilibrium in the space: experimentation and mathematical modelling)

P.A. Pereira Borges, N.A. Toniazzo1 e J.C. da Silva
Departamento de F´ ısica, Estat´ ıstica e Matem´tica, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, a Iju´ RS, Brasil ı, Recebido em 30/6/2008; Revisado em 10/3/2009; Aceito em 31/3/2009; Publicado em 30/6/2009 A elabora¸ao e realiza¸ao de experimentos, associadas ` interpreta¸ao dos resultados, constru¸ao e aplica¸ao c˜ c˜ a c˜ c˜ c˜ de conceitos e uso de recursos da inform´tica, constituem uma op¸ao metodol´gica desafiadora no ensino de f´ a c˜ o ısica dos dias atuais, considerando as necessidades de conhecimento, habilidades e criatividade que as novas gera¸oes c˜ devem ter para enfrentar os problemas cient´ ıficos e tecnol´gicos. Este trabalho tem como objetivos apresentar o o problema de c´lculo das for¸as atuantes em cabos e hastes que sustentam massas no espa¸o, desenvolver um a c c modelo matem´tico geral, como um estudo de modelagem fortemente integrador dos conte´dos das disciplinas de a u ´ Mecˆnica Geral, Algebra Linear e C´lculo Num´rico de cursos de engenharia, f´ a a e ısica ou matem´tica. O modelo foi a testado com verifica¸ao experimental para v´rias situa¸oes, sendo trˆs delas descritas no artigo: casos sim´trico c˜ a c˜ e e e assim´trico com for¸as de tra¸˜o e um caso assim´trico com for¸a de compress˜o. Foi realizada a an´lise de e c ca e c a a incerteza das medidas de comprimento dos cabos e posicionamento dos apoios. O trabalho evidenciou a riqueza de situa¸oes de aprendizagem e aplica¸ao de conceitos, t´cnicas de tratamento de dados de medida e desafios c˜ c˜ e matem´ticos, ao associar a¸oes te´ricas e experimentais para a valida¸ao do modelo, al´m de apresentar outras a c˜ o c˜ e investiga¸oes relacionadas com o tema abordado. c˜ Palavras-chave: