Modelagem de Sistemas Mecânicos Elásticos

Resumo

Dentro da realidade do ensino da física existem grandes desafios em manter o interesse contínuo dos alunos, já que dentro de sala de aula os métodos tradicionais falham em estimular o estudante, ao limitar o ensino ao tratamento matemático, tornando difícil para os alunos a visualização dos conceitos trabalhados (Neumann, 2005). Como alternativa para estimular o interesse dos alunos em tópicos de fundamentos da Mecânica, propomos a criação de modelos manipuláveis que simulam a dinâmica de sistemas elásticos acoplados do tipo massa-mola. Utilizamos a linguagem Python a partir da linguagem Manim (Kishimoto, 2023), possibilitando uma abordagem visual e intuitiva para explorar as dinâmicas dos sistemas mecânicos-elásticos. Integrando ferramentas que permitam a manipulação de parâmetros e observar como estes influenciam o comportamento do sistema. Foram adquiridos resultados com expressões analíticas, com a realização do modelo massa-mola interativo e de fácil uso, como o sistema de uma mola presa ligado a uma parede. No desenvolvimento do trabalho se espera acoplar a simulação à resolução numérica das equações de movimento para ampliar a exploração do comportamento destes sistemas.