PublicouLuiza Da Silva Alterado mais de 4 anos atrás
Gravação e análise de sons no PC Alguns experimentos usando áudio digital Velocidade de uma bola de futebol Velocidade do som Queda livre Coeficiente de restituição Reverberação Comentários finais
Instrumento muito versátil. Ótimo para medidas envolvendo: tempos muito longos; tempos muito curtos; grandes quantidades de dados. Torna mais simples fazer: análises gráficas; análises estatísticas; modelagem matemática.
Normalmente encontrados na forma de kits comerciais: pacotes com o data-logger, sensores e programa de aquisição de dados. Fabricantes: Vernier, Pasco, Picotech, Phywe, ... Dispendiosos para a típica escola brasileira. Alternativas?
Envolve: Encontrar sensores apropriados. Montar um conversor analógico-digital. Escrever um programa de aquisição de dados. Meio complicado...
11 Gravação de som no PC / Windows
12 Análise dos arquivos de áudio
Audacity Outros editores de áudio: Goldwave, CoolEdit, ... Podem ser usados para fazer a gravação.
13 Alguns experimentos de Física baseados em gravações digitais
15 Com que velocidade você chutou a bola?
16 Num CIEP carioca Aquisição de dados Análise dos dados alguns
17 Comentários Formalização do conceito de velocidade num contexto atraente aos alunos. Medida impossível com cronômetro. Projeto: investigar efeitos da técnica de chute, da idade, etc.
18 Medindo a velocidade do som
A 25 ºC a velocidade do som é 346 m/s.
21 Comentários Medida conceitualmente simples: V = D / T .
Os métodos usuais são baseados na observação de ressonâncias: V = λ f . Projeto: velocidade de ondas de choque.
22 Escutando a queda livre
23 Escutando a queda livre
24 Escutando a queda livre (II)
25 Atualização de um experimento clássico descrito no livro de R. M
26 Escutando a queda livre (II)
27 Velocidade média vs. tempo médio
28 Escutando a queda livre (II)
29 Escutando a queda livre (II)
30 Escutando a queda livre (II)
31 Comentários Verificação experimental de que a queda livre ocorre com aceleração constante. Medida conceitualmente simples da aceleração gravitacional, embora não muito precisa. Impossível de realizar com cronômetro.
32 Ouvindo o coeficiente de restituição
33 Altura após o quique da bola
34 Ouvindo o coeficiente de restituição
35 Ouvindo o coeficiente de restituição
36 Ouvindo o coeficiente de restituição
37 Ouvindo o coeficiente de restituição
38 Ouvindo a aceleração gravitacional
39 Ouvindo a aceleração gravitacional
40 Comentários Medida simples do coeficiente de restituição, inclusive da dependência na velocidade. Medida bastante precisa (~1%) da aceleração gravitacional.
41 Reverberação Intensidade do som direto refletido
42 Acústica na sala de aula
43 Acústica na sala de aula
44 Tempo de reverberação TR = tempo para a intensidade do som cair por um fator 106 (60 dB). TR (s)
45 Medindo a reverberação na sala de aula
46 Reverberação na sala de aula
47 Reverberação na sala de aula
48 Reverberação na sala de aula
49 Comentários Projeto interdisciplinar: a física do ambiente escolar.
50 Comentários finais O gravador do PC pode ser usado como sistema de aquisição de dados em muitos experimentos de Física: ondas sonoras, acústica; mecânica (cronômetro capaz de medir fração de ms). Facilidade na montagem, execução e análise dos experimentos. Custo quase zero, se o computador já existe. Introdução à aquisição digital de dados: o microfone como transdutor; a placa de som como conversor analógico-digital.
51 Comentários finais Computadores domésticos e seus periféricos usuais podem ser utilizados com muito proveito como instrumentos de laboratório didático. Experimentos com gravações de áudio digital representam apenas pequena parte do que pode ser feito. Custos relativamente baixos: laptops de ~ R$ já existem; o laptop de US$ 100 vem aí. Maneira muito econômica de se montar um laboratório didático.
52 Projetos futuros Implementar em sala de aula os experimentos descritos. Desenvolver novos experimento baseados em gravações de áudio digital: efeito Doppler, instrumentos musicais, espectros sonoros, ... Desenvolver experimentos baseados em outras interfaces comuns: webcam, joystick, mouse ótico, ... Desenvolver aplicações de novas interfaces: WiiMote, ... Existe apoio financeiro da Faperj para execução desses projetos ( )
53 Colaboradores Francisco Laudares Euclydes Barbosa Marco Antonio Freitas Bernardo Medina Roberto Pimentel (CAp-UFRJ) Marta Máximo (CAp-UFRJ) ...