2ª Experiência : Medidas - Dimensões. 2ª Semana Dimensões no contexto da geometria fractal

Documentos relacionados
AULA 5. 2º Experimento 2ª Semana Fractais

Geometria Fractal. 1 o semestre 2007

Fractais. Professora: Ana Carolina Magalhães Alunos: Hikari V. Y. Fukuda nº Leandro A. Lanzillo nº Introdução

Medidas e Dimensões Exp. 2 - aula 2. Zwinglio Guimarães

Experimento I - Estudo de queda de corpos: Viscosidade II

PROPOSTA DIDÁTICA. 3. Desenvolvimento da proposta didática (10 min) Acomodação dos alunos em semicírculo e realização da chamada.

Experiência 3 Geometria Fractal. Profa: Adriana O. Delgado Ed. Oscar Sala, sala 105 Ramal: 6961

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ BIBLIOTECA DE OBJETOS MATEMÁTICOS COORDENADOR: Dr. MARCIO LIMA

Densidade de Polímeros (Experimento 2 - Aula 3) Física Experimental I - Marina M. Mendonça

Aula síntese. Dimensão fractal Professor Tiago Fiorini. Introdução

Experimento II Lei de Ohm e circuito RC

3ª experiência : Cinemática. Estudo do movimento de corpos

FRACTAIS: a complexidade e a auto-semelhança dos padrões geométricos representadas com materiais concretos e tecnologia computacional

Experiência III (aulas 04 e 05) Densidade de sólidos

Experimento B 4 : Pêndulo de Torção

Cursista; Barbara B dos Santos Tutor:Paulo Alexandre Alves de Carvalho

Geometria Fractal Gráfico de Massa x Diâmetro escala linear

EXPERIMENTO I MEDIDAS E ERROS

GEOMETRIA ESPACIAL - ESFERA


Roteiro de Experimentos

AULA 2. LABORATÓRIO DE DEMOSTRAÇÕES Semana 2. RLN Mar 2018

FORMAÇÃO CONTINUADA NOVA EJA PLANO DE AÇÃO - 08 AVANÇANDO COM AS ÁREAS DE FIGURAS PLANAS

Experimento I Estudo de queda de corpos

MATEMÁTICA - 3 o ANO MÓDULO 02 PROGRESSÃO GEOMÉTRICA (PG)

Laboratório de Física EQUILÍBRIO DE UMA BARRA DISTRIBUIÇÃO DE FORÇAS EM VIGA OBJETIVOS

AULA 2. LABORATÓRIO DE DEMOSTRAÇÕES Semana 2

DESCOBRINDO A GEOMETRIA FRACTAL

Objetivo: Determinar experimentalmente a resistividade elétrica do Constantan.

Experiência II (aulas 03 e 04) Densidade de sólidos

Geometria Fractal em Papel e Outros Materiais

AULA 4. Atividade Complementar 10: Sistemas lineares 2x2 e sua interpretação geométrica 31

Pirâmide, cone e esfera

Laboratório de Física

Que espaço ocupa um Fractal? *

Atividades de Recuperação Paralela de Matemática

AULA DEMONSTRATIVA RACIOCÍNIO LÓGICO. Professor Guilherme Neves. Aula 00 Aula Demonstrativa

Embrulhando uma Esfera!

Curva de Koch: Uma abordagem para o Ensino Médio

Laboratório de Física

ESTUDO DA QUEDA DE CORPOS. Relatório

Modelamento Fractal de uma Estrutura Porosa

Roteiro de recuperação final Matemática 7 Ano

Laboratório de Física

Material Teórico - Módulo: Vetores em R 2 e R 3. Módulo e Produto Escalar - Parte 2. Terceiro Ano - Médio

Matriz de Referência da área de Matemática Ensino Fundamental

Cordas Vibrantes. 1. Objetivos. 2. Introdução

Departamento de Física - ICE/UFJF Laboratório de Física II

TÓPICOS DE MATEMÁTICA I. O Curso está dividido em três unidades, temos que concluir todas.

Experimento 6 Corrente alternada: circuitos resistivos

Prever qual é a altura máxima atingida após o ressalto de uma bola que é deixada cair de uma determinada altura.

MATEMÁTICA PLANEJAMENTO 4º BIMESTRE º B - 11 Anos

Física Experimental II. Exercícios

Plano de Trabalho1 Função Logarítmica

MATEMÁTICA PLANEJAMENTO 3º BIMESTRE º B - 11 Anos

Experiência VII (aulas 11 e 12) Cordas vibrantes

Determinação experimental de

Plano de Trabalho 1 FUNÇÃO LOGARÍTMICA

Experimento 6 Corrente alternada: circuitos resistivos

DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA E CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS - Grupo 500. Disciplina: Matemática 9º ano 2015/2016

Resolução da Questão 1 Item I Texto definitivo

Introdução às Medidas em Física a Aula. Nemitala Added Prédio novo do Linac, sala 204, r. 6824

CADERNO DE ATIVIDADES DE GEOMETRIA PLANA DESENHO GEOMÉTRICO. Aluno: nº: turma: Disciplina: Profº: data: Disciplina: Matemática QUESTIONÁRIO

3 Fundamentos teóricos para a montagem experimental

Exemplo Aplicando a proporcionalidade existente no Teorema de Tales, determine o valor dos segmentos AB e BC na ilustração a seguir:

EXPLORANDO A GEOMETRIA FRACTAL NA SALA DE AULA

Atividades de Recuperação Paralela de Matemática

INVESTIGAÇÕES EM SALA DE AULA DE MATEMÁTICA: A GEOMETRIA FRACTAL E AS SEQUÊNCIAS NUMÉRICAS INFINITAS

Densidade de um Sólido

Thelma Maria Teixeira Esfera

Prof. Henrique Barbosa Edifício Basílio Jafet - Sala 100 Tel

Formação Continuada em Matemática Fundação CECIERJ/Consórcio CEDERJ. Matemática 2º Ano 3º Bimestre/2012

Roteiro de Recuperação de MATEMÁTICA

Roteiro para atividade sobre a equação de Gauss

Figura 1. Ilustração de um movimento parabólico.

Pró-letramento Matemática Estado de Minas Gerais

B) [N] é uma constante de normalização indicando que a probabilidade de encontrar o elétron em qualquer lugar do espaço deve ser unitária. R n,l (r) é

SUPER 30 PROFESSOR HAMILTON VINÍCIUS. Competência de área 1 Construir significados para os números naturais, inteiros, racionais e reais.

Atividades De Recuperação Paralela De Matemática GEOMETRIA

Roteiro: Experimento 8: Rotações e Momento de Inércia

Matemática e brigadeiro combinam?

Figura 2: Surgimento do menisco nos equipamentos volumétricos.

Disciplina: Matemática DIAGNÓSTICO PROF. REGENTE DOMÍNIOS / CONTEÚDOS DESCRIÇÃO DO CONTEÚDO ACOMPANHAMENTO DO PROFESSOR DA SAA. Não At.

Experiment Portugues BR (Brazil) Esferas saltitantes Um modelo para transição de fase e instabilidades.

Relatório: Experimento 1

GUIA DE EXPERIMENTOS

PLANO DE TRABALHO SOBRE: Círculo, Circunferência e Razões Trigonométricas no Triângulo Retângulo

11 MATRIZ CURRICULAR DO CURSO DE LICENCIATURA EM MATEMÁTICA

Matriz de Referência da área de Ciências da Natureza I Ensino Fundamental

Curso de Aperfeiçoamento de professores de matemática. 9 ano do ensino fundamental 1 Bimestre/2013 Plano de trabalho Semelhança de polígonos.

Curso: Licenciatura em Matemática

AGRUPAMENTO DE ESCOLAS DE VILA VIÇOSA. PLANIFICAÇÃO ANUAL DE MATEMÁTICA - 9º ANO Turmas A e C

Objetivo: Determinar a eficiência de um transformador didático. 1. Procedimento Experimental e Materiais Utilizados

P L A N I F I C A Ç Ã O A N U A L

A quantidade total de arroz, em toneladas, que deverá ser produzida no período de 2012 a 2021 será de

LABORATÓRIO DE FÍSICA A PARA A ESCOLA POLITÉCNICA. Nome: nº USP: Turma: Nome: nº USP: Turma: Nome: nº USP: Turma: Data Professor(a)

Salientar o papel relevante desempenhado pela Estatística em todos os campos do conhecimento;

Experimento 6 Corrente alternada: circuitos resistivos

Transcrição:

2ª Experiência : Medidas - Dimensões 2ª Semana Dimensões no contexto da geometria fractal Objetivos Na experiência de fractais, temos o objetivo de determinar a dimensão fractal de bolas de papel amassado. Dando continuidade ao experimento de dimensões euclidianas, será estudada a dependência da massa das bolas com a sua dimensão característica, que no caso é o diâmetro da esfera. As atividades que serão realizadas neste experimento são: 1) Realizar a medida das grandezas características (diâmetro e massa) das bolas de papel amassado, utilizando instrumentos de medidas adequados e representando-as com o número correto de algarismos significativos. 2) Analisar a dependência da massa das bolas com suas dimensões características, utilizando procedimentos gráficos. 3) Determinar a dimensão fractal das bolas de papel amassado. Introdução O termo fractal foi criado em 1975 por Benoit Mandelbrot, matemático francês, para descrever objetos geométricos que nunca perdem sua estrutura, qualquer que seja a distância em que são observados 1-3. Isto é, um fractal é um objeto geométrico que pode ser dividido em partes e cada parte é semelhante ao objeto original (autosimilaridade). Um dos fractais mais conhecidos é o conjunto de Mandelbrot 1, mostrado na figura 1. Figura 1 - Conjunto de Mandelbrot. Fractal vem do latino fractus que significa quebrar. Mandelbrot utilizou este termo pelo fato de seus objetos de estudo possuírem uma dimensão fracionária, ou seja, uma dimensão não inteira. Devido à inadequação da geometria euclidiana quando aplicada a estes casos, foi desenvolvida a chamada geometria de fractais. Mais alguns exemplos de fractais 4 são mostrados na figura 2 e 3.

Figura 2 Exemplos de fractais As estruturas fractais são muito comuns na natureza, sendo observadas nas nuvens, raios, folhas de árvores, brócolis, etc. Veja alguns exemplos na figura 3. Figura 3 Fractais encontrados na natureza.

Proposta de experimento Neste experimento vamos verificar aplicabilidade da geometria fractal para o caso de bolas de papel amassado. A folha de papel é um objeto plano que é transformado em uma bola de papel, que é um objeto espacial. Espera-se que uma esfera de papel amassado apresente características fractais, as quais irão depender do tipo de papel utilizado, de como as fibras do papel estão distribuídas, etc. Realizando medidas do diâmetro (d) de esferas de diferentes massas (m), podemos estudar a dependência entre estas grandezas, a partir da relação: m = Kd D (1) onde K é uma constante de proporcionalidade e D é a dimensão fractal que quantifica o grau de fragmentação. Para uma esfera maciça, temos que D=3, conforme foi observado na experiência de dimensões euclidianas da aula passada. No caso da esfera feita ao amassar o papel, espera-se uma dimensão não-inteira. Procedimento Experimental Atenção Antes de iniciar a tomada de dados leia o texto Segurança no Laboratório Didático, disponível na aba Extras do Moodle, e discuta com seus colegas de grupo as precauções que devem ser adotadas neste experimento para garantir a sua segurança pessoal, a segurança na utilização dos instrumentos e do patrimônio, bem como a segurança ambiental. Registre no caderno de dados as eventuais precauções adotadas pelo grupo. Cada grupo receberá duas folhas de papel e deverá confeccionar esferas de papel amassado, de acordo com as seguintes regras: 1) Uma das folhas deve ser reservada e a outra folha deve ser cortada ao meio; 2) Guarde uma das metades e corte a outra metade ao meio novamente; 3) Repita este procedimento até que o grupo obtenha 9 pedaços de papel com diferentes tamanhos, conforme mostrado na figura 4;

Figura 4- Esquema de como a folha de papel deve ser cortada. 4) Forme a melhor esfera que conseguir com cada um dos 9 pedaços de papel. Apenas um integrante do grupo deve amassar as esferas de papel para evitar discrepâncias. 5) Espere pelo menos 20 minutos, enquanto as esferas podem sofrer pequenas modificações em seu tamanho 5. Cada componente do grupo deve medir o diâmetro de cada esfera com um equipamento adequado, com cuidado para não deformá-las. A massa das esferas podem ser medidas ou pode-se considerar que a menor esfera tem uma unidade arbitrária (1 UA). Desta forma, a segunda menor esfera terá o dobro da massa, que é 2 UA. A terceira menor esfera terá 4 UA e assim sucessivamente. Análise de dados Com os valores das massas e do diâmetro das esferas, faça gráficos de forma a poder estudar a relação entre estas grandezas (equação 1). Referências Como o valor de D (dimensão fractal) pode ser determinado? 1- http://pt.wikipedia.org/wiki/fractal 2- Os fractais Apresentação do Prof. Elydio Pereira de Sá, Universidade Estadual do Rio de Janeiro.

3 Que espaço ocupa um fractal?, A. Fontana e A. Collin, Universidade de Caxias do Sul. 4- http://webecoist.momtastic.com/2008/09/07/17-amazing-examples-of-fractals-innature/ 5- Fractais no Laboratório Didático AMAKU, M. Moralles et AL. Revista Brasileira do Ensino de Física, Dezembro 2001, vol 23, nº 4, p 422. Observação : As referências 2, 3 e 5 estão disponíveis no Moodle na aba Extras.