Modelagem física com o Modellus

Em muitos casos para se entender um conceito físico, requer uma abstração muito grande dos alunos, e nem sempre o professor tem recursos no momento para explicar ou demonstrar de forma significativa aquele conceito. No entanto o professor conta com algumas ferramentas para tal, como é o caso do Modellus.
O Modellus é um programa de computador, grátis, com grandes recursos para modelagem física.

O software pode ser baixado aqui.

Vamos usar o exercício abaixo para demonstrar seu uso.

1) Abrindo o Modellus, temos a tela inicial:

2) Na janela modelo vamos digitar nossa função:

fazendo S = x, temos:
3) No menu Objetos, escolha o objeto partícula, depois clique sobre a área de trabalho do Modellus.
4) O exercício pede para mostrar como seria a posição da partícula ao longo do tempo (de zero a 5 segundos).
Vamos então configurar nossa partícula, como a imagem abaixo:

Como o exercícioo pede que o tempo seja de zero a 5 segundos, tempo que configurar também o tempo no menu variavél independente.
Assim, o Modellus considera que o intervalo de tempo seja de 0 a 5s, com acréscimo de 0,01s.

(Nesse ponto já é possível ver alguma coisa. Para tal, clique sobre o Play, no canto inferior esquerdo.)

5) O exercício pede que se esboce o gráfico de X versus t.
No menu objetos insira um objeto Caneta, e configure-o como a imagem abaixo:

Com isso o gráfico da posição em função tempo está pronto.

6) O próximo passo é o grafico de V versus t. Mas para isso devemos conhecer a função horária da velocidade.

A função que temos é do tipo:
e queremos um função do tipo: De acordo com a função das posições (dada no exercício) podemos chegar na função da velocidade:
onde: x0 = 4 m , v0 =-6 m/s e a = 8 m/s2, logo a função esperada é:

Temos que inserir a função na janela modelo matemático, como fizemos antes.

Logo depois vamos inserir outro objeto Caneta e configurá-lo da seguinte forma:


7) Depois de tudo pronto devemos ter uma situação como a da figura abaixo:


8) *Podemos ver que até o tempo de 0,75s o movimento é retrógrado e acelerado. Após o tempo de 0,75s o movimento da partícula é progressivo e acelerado.

Procure outras possibilidades, para explorar o potencial do programa e aprender mais sobre ele.

Bons estudos, e não tenha medo de aprender.


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