Simetria de Galileu no ensino de hidrodinâmica

• Autor(a) principal: Amaral, Helena Silva Gurgel do
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26393
• topic: Dinâmica do fluido; Mudanças de referenciais; simetrias galileanas; Ensino; Dinâmica do Fluido; Mudanças de Referenciais; Simetrias Galileanas; Ensino; Produção intelectual; Fluid dynamics; Reference changes; Galilean symmetries; Teaching

Este trabalho procura examinar algumas situações comumente estudadas nos cursos de física básica porém vistos por um referencial distinto do que é em geral empregado. Trabalharemos no contexto da mecânica clássica, em especial na mecânica dos fluidos. A equação de Bernoulli, devido ao termo cinético e ao trabalho realizado pela força peso, não se mostra invariante por transformações galileanas. Nossa estratégia, portanto, foi partir do teorema trabalho-energia, este sim invariante de Galileu, e que se reduz à equação de Bernoulli no referencial do tubo, para estudar a dinâmica dos fluidos em diversos referenciais para os quais o tubo está em movimento. Particularmente, nos concentramos em três situações que sintetizam a complexidade encontrada em um caso geral: um tubo horizontal de seção transversal constante em um movimento vertical; um tubo, também sem variação de altura, porém de seção transversal variada em um movimento horizontal; e um tubo de seção transversal constante, porém apresentando variação de altura, em um movimento também horizontal. Tais situações revelam aspectos não explicitados no referencial do tubo, tradicionalmente utilizado no ensino de física, que podem nos ajudar a ter uma compreensão mais aprofundada do tema.