Uma alternativa para ensinar e aprender um processo de difusão simples usando animações no Algodoo

Samir Lacerda da Silva, Judismar Tadeu Guaitolini Junior, Rodrigo Lacerda da Silva, Emilson Ribeiro Viana, Fábio F Leal

Resumo


Nesse trabalho, foram feitas animações no software livre Algodoo que descrevem a trajetória de uma caminhada aleatória a fim de apoiar o ensino dos conceitos de movimento Browniano. A caminhada aleatória foi modelada considerando a colisão elástica entre as partículas em suspensão num fluido. A intensidade das velocidades das partículas em nossas simulações foi definida em uma faixa arbitrária e uma orientação distribuída aleatoriamente. Usando dois métodos, o histograma de distribuição de deslocamentos e o deslocamento quadrático médio, foi possível medir o coeficiente de difusão para quatro sistemas diferentes, e determinar as regiões onde o sistema apresenta o regime balístico ou o difusivo. O regime balístico foi observado graficamente quando o deslocamento quadrático médio tem uma dependência parabólica com o tempo, diferente do típico regime difusivo, onde o deslocamento quadrático médio tem uma dependência linear. A estratégia didática é combinara descrição matemática do movimento Browniano usando as animações com Algodoo, auxiliando os processos de ensino e aprendizagem.


Palavras-chave


Movimento Browniano; Caminhada Aleatória; Coeficiente de Difusão; Animação; Algodoo; Ensino de Física

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DOI: https://doi.org/10.5007/2175-7941.2016v33n2p717

 


Cad. Bras. Ens. Fís. UFSC, Florianópolis, SC, Brasil - - - eISSN 2175-7941 - - - está licenciada sob Licença Creative Commons
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