MODELING AND VIDEO ANALYSIS IN THE LOOP: AN APPLICATION IN HIGH SCHOOL
DOI:
https://doi.org/10.26512/rpf.v9i1.51532Keywords:
Video analysis. Physics teaching. Classical mechanics.Abstract
In this work, we bring to the students' reality the discussion of a classic exercise discussed in the classroom, through a didactic proposal for the teaching of physics through the video analysis of a ludic experiment referring to the movement of a toy car on a track configured by an inclined plane and a loop. Combining Newton's second law with video analysis, we model the behavior of the forces that act on the cart, more specifically on the bodywork, throughout its trajectory and the energies associated with the movement. The results obtained show a physically intuitive and expected behavior in some instants and counterintuitive in others, at first, due to aspects inherent to the structure of the cart. The minimum launch height for which the cart loses contact at the highest point of the loop is compared with that obtained for the ideal case of a particle moving without friction, and justified by the acceleration values obtained in the nearby region to the highest point of the loop, very close to the gravitational acceleration near the Earth's surface.
References
ALBERTON, P. W.; DE SOUZA, J. C.; PHILIPPSEN, G. S. Ensino sobre a queda dos corpos por meio do software tracker. Experiências em Ensino de Ciências, v. 15, n. 2, p. 513-525, 2020.
ARAÚJO, F. A. G.; OLIVEIRA, M. M.; NOBRE, E. F.; PINHEIRO, A. G.; CUNHA, M. S. O estudo do looping vertical de um balde com água com aplicativo de videoanálise para dispositivos móveis. Revista do Professor de Física, v. 2, n. 2, p. 1-9, 2018.
AUSUBEL, D. P. The acquisition and retention of knowledge: A cognitive view. Springer Science & Business Media, 2012.
BRASIL. Lei 11.892, de 29 de dezembro de 2008. Brasília, DF: Presidência da República. 2008. Disponível em: <https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2008/lei/l11892.htm>. Acesso em: 14 fev. 2025.
SILVA, E. S.; ARAÚJO, A. A. V. R.; OLIVEIRA, A. L. Estudo simultâneo dos movimentos uniformes retilíneo e circular mediado por videoanálise. Revista do Professor de Física, v. 1, n. 2, p. 1-12, 2017.
DUTRA, R. S.; ATALIBA, J.; PIMENTA, A. R.; FREITAS, R. P.; FELIX, V. S.; GONÇALVES, E. A. S.; FERREIRA, D. S. R.; PEREIRA, L. O. Discussing the rotation movement of an electric whirl through mechanical modelling and video analysis. Physics Education, v. 58, n. 2, p. 025007, 2023.
DUTRA, R. S.; SILVA, T. A.; SILVA, V. L. A. Discutindo órbitas circulares perturbadas: uma abordagem didática do teorema de Bertrand para o ensino médio. Revista do Professor de Física, v. 6, n. 1, p. 69-77, 2022.
FERNANDES, G.; RODRIGUES, A.; FERREIRA, C. Módulos temáticos virtuais: uma proposta pedagógica para o ensino de ciências e o uso das TICs. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 3, p. 934-962, 2015.
GUALTER, J. B.; NEWTON, V. B.; HELOU, R. Tópicos de Física. São Paulo: Editora Saraiva, 2008.
HEIDEMANN, L. A.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Ciclos de modelagem: uma proposta para integrar atividades baseadas em simulações computacionais e atividades experimentais no ensino de física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, n. esp. 2, p. 965-1007, 2012.
JESUS, V. L. B. Experiments and video analysis in classical mechanics. New York: Springer, 2017. LIMA, E. A.; DUTRA, R. S.; SOUZA, P. V. S. Studying the Oobleck with video-analysis. Physics Education, v. 55, n. 4, p. 045021, 2020.
LIMA, E. A. Combinando os três momentos pedagógicos e o enfoque STEAM no ensino de fluidos não newtonianos por meio de TICs e experimentos de colisão. 111f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 2023.
MAFRA, J. Razões positivas da educação decroliana e sua inserção no Brasil. In: DUBREUCQ, F. Jean-Ovide Decroly. Recife: Editora Massangana, 2010, p. 53-63.
NASCIMENTO, C. B. C.; OLIVEIRA, A. L. A Metodologia ativa de instrução pelos colegas associada à videoanálise de experimentos de cinemática como introdução ao ensino de funções. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20190162, 2020.
NEIDE, I. G. et al. Percepções dos professores sobre o uso do software Modellus em uma experiência de modelagem. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 36, n. 2, p. 567-588, 2019.
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Mecânica (vol. 1). Editora Blucher, 2013.
PARREIRA, J. E. Um curso de Mecânica com o uso do programa de vídeo-análise Tracker. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 35, n. 3, p. 980-1003, 2018.
PEREIRA, J. C. P. Proposta didática de atividades práticas de eletrodinâmica utilizando o simulador PHET colorado. 218f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física). Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, PR. 2022.PEREIRA, L. O. FERREIRA, D. S. R.; FREITAS, R. P.; PIMENTA, A. R.; FELIX, V. S.; GONÇALVES, E. A. S.; DUTRA, R. S. Investigação experimental da lei de Stokes em discos: uma abordagem de baixo custo por vídeo-análise de oscilações amortecidas. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20200498, 2021.
PIAGET, J. A formação do símbolo na criança. Rio de Janeiro: Zahar Editores, 1975.
PIRES, M. A.; VEIT, E. A. Tecnologias de Informação e Comunicação para ampliar e motivar o aprendizado de Física no Ensino Médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 28, n. 2, p. 241-248, 2006.
RÉ, M. A.; ARENA, L. E.; GIUBERGIA, M. F. Incorporación de TICs a la enseñanza de la Física. In: VI Congreso de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología. 2011.
ROCHA, A. G.; DUTRA, R. S.; RIBEIRO, L. C. Maximizing tangential frictional forces effects in bidimensional collisions: a study of the tangent restitution coefficient through a video analysis approach. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 45, p. e20220277, 2023.
SOUZA, C. E. R.; DOS SANTOS THOMAZ, M. T. C.; SOUZA, D. M. Conservação da velocidade do CM de duas partículas sob a ação de forças de atrito em movimento unidimensional (D= 1). Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 36, n. 2, p. 543-566, 2019.
SILVA, V. C.; DUTRA, R. S. Um estudo de modelos mecânicos em problemas de perseguição. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 45, p. e20230114, 2023.
SILVA FILHO, O. L.; FERREIRA, M. Modelo teórico para levantamento e organização de subsunçores no âmbito da Aprendizagem Significativa. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 44, p. e20210339, 2022.
VALENTE, J. A.; ALMEIDA, M. E. B.; GERALDINI, A. F. S. Metodologias ativas: das concepções às práticas em distintos níveis de ensino. Revista Diálogo Educacional, v. 17, n. 52, p. 455-478, 2017.
WIEMAN, C. E. ADAMS, W. K.; LOEBLEIN, P.; PERKINS, K. K. Teaching physics using PhET simulations. The Physics Teacher, v. 48, n. 4, p. 225-227, 2010.
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