MODELAGEM MATEMÁTICA DA OSCILAÇÃO AMORTECIDA DE PÊNDULOS ACOPLADOS UTILIZANDO VIDEOANÁLISE: UMA PRÁTICA PEDAGÓGICA

Abstract

A modelagem matemática é um conjunto de procedimentos utilizados para solucionar problemas do mundo real, destacando-se tanto como método científico de pesquisa, quanto estratégia de ensino e aprendizagem. O estudo do pêndulo possui uma significativa importância histórica, evidenciando o papel crucial do pêndulo simples como modelo matemático para a compreensão de diversos fenômenos oscilatórios. Já os pêndulos acoplados apresentam complexidade e desafios intrínsecos, contribuindo para diversas áreas científicas, desde a física até as ciências aeroespaciais. Este artigo explora a aplicação da modelagem matemática no ensino de Engenharias, focando na prática pedagógica da modelagem matemática de um sistema de pêndulos acoplados com amortecimento. Um experimento é montado utilizando materiais simples, em seguida o movimento dos pêndulos é registrado e analisado no software Tracker. Duas abordagens de modelagem, fenomenológica e empírica, são empregadas, utilizando Equações Diferenciais Ordinárias e ajuste de curvas no Matlab®. A prática pedagógica revela-se eficaz, validando os modelos desenvolvidos com sucesso e demonstrando uma boa acurácia, evidenciada pelos coeficientes de determinação 2 aproximando-se de 1. Este estudo ressalta o papel crucial da modelagem matemática na compreensão do comportamento dinâmico de sistemas complexos, com ênfase nos pêndulos acoplados com amortecimento, e também destaca a eficácia da prática pedagógica no contexto educacional.