“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 17154
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física Geral |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | Não se Aplica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Julimar Simões de Paula |
| Orientador | HALLAN SOUZA E SILVA |
| Outros membros | ALEXANDRE TADEU GOMES DE CARVALHO, Emilia do Carmo Elias Gomes Sobreira |
| Título | Simulações Computacionais De Uma Vela Oscilante |
| Resumo | Existem experimentos em Física, que têm o poder de encantar e provocar a curiosidade de todos. Esse é o caso do experimento da vela oscilante, pois, de constituição simples, mas mesmo assim, profundamente intrigante. Nesse experimento, uma vela inicialmente em repouso, começa a oscilar em torno de um eixo, após se atear fogo em ambos os lados da mesma. À medida que o fogo vai consumindo a vela, a amplitude da oscilação aumenta, despertando a atenção de todos que assistem o experimento. Em sala de aula, nas aulas de Física, o experimento é importante para motivação dos estudantes, como parte dos exemplos de sistemas em oscilação. Assim, motivado também pela curiosidade que esse experimento desperta, fizemos um estudo sobre a dinâmica e a cinemática desse experimento, que por mais simples que seja de se realizar, esconde uma análise demasiadamente complexa e ainda pouco estudada. Neste trabalho utilizamos de ferramentas computacionais e a linguagem de programação Python, para estudar os principais mecanismos responsáveis no movimento da vela oscilante: eixo de rotação, momento de inércia, centro de massa, comprimento da vela, forças de atrito, formação de gotas de parafina. Os nossos resultados numéricos de posição e de velocidade angular, estão de acordo com resultados experimentais realizados em trabalho prévio, no Departamento de Física e coletados via o software de análise “tracker”. Informações dos experimentos que foram utilizadas nas simulações computacionais também mostraram que as gotas de parafina que se desprendem da vela ao longo do tempo, são importantes para o início e manutenção das oscilações da vela, mudança na frequência de formação das gotas, levam a diferentes dinâmicas. Pelas simulações computacionais, pudemos observar também que a localização do eixo de rotação em relação ao centro de massa é de grande importância para a determinação dos pontos de equilíbrio estável e instável e na determinação da dinâmica final da vela. No futuro, novos experimentos serão realizados no Departamento de Física com a vela oscilante para tentar reproduzir os resultados previstos pelas simulações computacionais. |
| Palavras-chave | Oscilações, simulações computacionais em Física, ensino de Física |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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