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

Autores

DOI:

https://doi.org/10.31512/vivencias.v21i42.1273

Resumo

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.

Biografias Autor

Airam Teresa Zago Romcy Sausen, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, RS, Brasil

Concluiu seu Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), em 2009. Possui Mestrado em Modelagem Matemática (2004) e Graduação em Licenciatura em Matemática (2002), ambos na Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ). Atualmente é Professora Adjunta Nível III da UNIJUÍ, docente do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional (PPGMMC) atuando nos Cursos de Mestrado e Doutorado, foi Coordenadora desse Programa por duas gestões (09/2014 a 08/2017 e 09/2017 a 06/2021), é membro do Colegiado do PPGMMC desde 2010, foi Coordenadora de Pesquisa do DCEEng por duas gestões (07/2010 a 09/2013 e 01/2019 a 06/2021), foi Membro do Conselho Universitário (CONSU) e da Câmara de Pós-Graduação Pesquisa e Extensão da Unijuí por uma gestão (08/2018 a 07/2021), foi assessora de área do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP), em Brasília (01/2020 a 12/2022). Atualmente é Pesquisadora do Grupo de Automação Industrial e Controle (GAIC), é Membro do NDE do Curso de Licenciatura em Matemática. Atua a nível de Graduação nos Cursos de Matemática, Ciências da Computação e Engenharias. Tem experiência nas áreas de Engenharia Elétrica, Matemática Aplicada, Modelagem Matemática e Simulação de Sistemas, mais especificamente no estudo, aplicação e desenvolvimento de modelos matemáticos de baterias e gerenciamento dinâmico de energia, e modelagem matemática de Redes Elétricas Inteligentes e Geração Distribuída.

Eduardo Henrique Kretschmer, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, RS, Brasil

Eduardo é estudante do curso de Engenharia Civil da Unijuí.

Bolivar Oliveira dos Santos Júnior, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, RS, Brasil

Bolivar é estudante do curso de Engenharia Civil da Unijui.

Marcos Ricardo Backes, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, RS, Brasil

Marcos é estudante do curso de Engenharia Civil da Unijuí

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Publicado

2025-01-01

Como Citar

Sausen, A. T. Z. R. ., Kretschmer, E. H., Santos Júnior, B. O. dos ., & Backes, M. R. (2025). MODELAGEM MATEMÁTICA DA OSCILAÇÃO AMORTECIDA DE PÊNDULOS ACOPLADOS UTILIZANDO VIDEOANÁLISE: UMA PRÁTICA PEDAGÓGICA. Vivências, 21(42), 407–420. https://doi.org/10.31512/vivencias.v21i42.1273

Edição

Vol. 21 N.º 42 (2025)

Secção

ARTIGOS DE FLUXO CONTÍNUO

Licença

Direitos de Autor (c) 2025 Airam Teresa Zago Romcy Sausen, Eduardo Henrique Kretschmer, Bolivar Oliveira dos Santos Júnior, Marcos Ricardo Backes

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