MODELAGEM CIENTÍFICA: CONSTRUÇÃO DE MODELO TEÓRICO DE DUAS MOLAS ASSOCIADAS EM SERIE E EM PARALELO SOB A ABORDAGEM ENERGÉTICA
No ensino básico e superior, os professores ao trabalhar as propriedades elásticas dos corpos, usam como exemplos o comportamento linear das molas. Esse comportamento é explicado através da denominada “Lei de Hooke”, consistindo que a força de deformação aplicada à mola é diretamente proporcional à elongação produzida na mola. No entanto, os modelos, apresentados em alguns livros didáticos, da associação em série e em paralelo de duas molas, predizem a constante elástica equivalente como a soma das inversas das constantes elásticas, e a soma das constantes elásticas das molas individuais, respectivamente. Esses modelos carecem de adequada discussão sobre sua construção e não são testados empiricamente. No caso da associação em paralelo, a hipótese assumida no modelo tradicional é a igualdade das elongações de ambas as molas, o que não se ajusta com a realidade. No presente artigo, propomos uma expansão desse modelo tradicional para determinar a constante elástica equivalente de duas molas associadas em paralelo, na qual é modificada sua hipótese básica sob um enfoque energético. Para isto, seguiremos a abordagem da modelagem científica de Bunge, adotando um objeto-modelo e o incorporando na teoria da Mecânica Newtoniana. Logo, o modelo teórico proposto é validado empiricamente.
MODELAGEM CIENTÍFICA: CONSTRUÇÃO DE MODELO TEÓRICO DE DUAS MOLAS ASSOCIADAS EM SERIE E EM PARALELO SOB A ABORDAGEM ENERGÉTICA
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DOI: 10.22533/at.ed.0352119035
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Palavras-chave: Associação de Molas. Energia Potencial Elástica. Lei de Hooke. Modelagem Científica.
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Keywords: Springs Association. Potential Elastic Energy. Hooke's law. Scientific Modeling.
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Abstract:
In basic and higher education, teachers, when working on the elastic properties of bodies, use the linear behavior of springs as examples. This behavior is explained through the so-called “Hooke's Law”, consisting that the deformation force applied to the spring is directly proportional to the elongation produced in the spring. However, the models, presented in some textbooks, of the association in series and in parallel of two springs lack adequate discussion about their construction and are not tested empirically. In this article, we propose an expansion of the traditional model to determine the equivalent elastic constant of two associated springs in parallel, in which its basic hypothesis is modified under an energetic approach. For this, we will follow the approach of Bunge's scientific modeling, adopting a model object and incorporating it into Newtonian Mechanics theory. Therefore, the proposed theoretical model is validated empirically.
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Número de páginas: 16
- Vitória Luiza Fernandes Frare
- Jean Reinildes Pinheiro
- Ricardo Robinson Campomanes Santana
