Estudo introdutório sobre resistência do ar: uma abordagem integrada entre modelagem e experimentação para graduandos

Introductory study about air resistance: an integrated modelling and experimentation approach for undergraduate students

A influência da resistência do ar sobre um corpo deslocando-se sobre um cabo inclinado foi estudada por uma abordagem integrada englobando modelagem, solução analítica de equações diferenciais ordinárias, experimentação e estimativa de erros para os dados experimentais. O sistema utilizado permite realizar o experimento com três configurações diferentes para o corpo que se desloca, uma sem revestimento, com baixa área de seção transversal em relação à direção de deslocamento, e duas com revestimento, com elevada área de seção transversal, permitindo evidenciar experimentalmente não apenas a dependência da força resistiva com esta área, mas também com o formato do corpo. Como resultado dos procedimentos adotados, foi possível determinar propriedades como coeficiente de atrito, coeficiente de resistência do ar por unidade de massa e velocidade limite. O experimento proposto envolve materiais de baixo custo e pode servir, com as devidas adaptações, como uma atividade de ensino médio.

Palavras chave:
Resistência do ar; modelos não lineares; abordagem integrada entre modelagem e experimentação; técnicas estatísticas; numéricas