Aplicações das equações diferenciais lineares de segunda ordem em vibrações mecânicas e o software Modellus como ferramenta didática

Resumo

Introdução. O estudo e modelagem de sistemas físicos frequentemente envolvem o uso de equações diferenciais. Um exemplo notável é o comportamento das vibrações mecânicas, que é descrito por uma equação diferencial linear de segunda ordem. Devido à sua natureza abrangente e à variedade de conceitos, tipos de equações e métodos de resolução, muitos alunos enfrentam dificuldades significativas ao lidar com essas equações. Objetivo. O objetivo deste trabalho é explorar e compreender os conceitos físicos e matemáticos envolvidos no estudo das vibrações mecânicas através de modelagem e simulação interativas. Metodologia. Utilizou-se o software Modellus, que proporciona uma maneira intuitiva de visualizar e analisar o comportamento de sistemas físicos. Por meio de análises gráficas, foram estudados os movimentos vibratórios, incluindo os casos de vibração harmônica simples e amortecida. Resultados e Discussão. Os resultados obtidos demonstraram a eficácia do uso do software na facilitação da interpretação de conceitos complexos, e as simulações interativas permitiram a visualização de como o comportamento dos sistemas vibratórios são afetados com variação de diferentes parâmetros, proporcionando uma análise mais aprofundada dos fenômenos. Considerações Finais. A utilização de ferramentas didáticas como o Modellus pode desempenhar um papel importante no ensino e na aprendizagem, tornando o processo mais acessível e envolvente para os alunos.