Modelagem matemática com auxílio do software Maxima como metodologia para o ensino de física.

Abstract

Neste trabalho é apresentada a modelagem matemática como um recurso para o ensino-aprendizagem de física, através de uma análise teórica e de um software, o Maxima, a dinâmica em circuitos elétricos compostos por dois e três componentes lineares passivos: resistores, capacitores e indutores, ligados em série ou em paralelo entre si. Como os circuitos elétricos apresentam uma natureza dinâmica, logo a modelagem matemática através de uma análise teórica baseadas nas leis dos nós e tensões de Kirchhoff; e das equações diferenciais ordinárias em relação às grandezas tensão e correntes produzindo equações que descrevam o comportamento dessas grandezas elétricas em função do tempo. Em seguida, as equações diferenciais foram resolvidas com a utilização do software Maxima, onde os mesmos circuitos elétricos foram reproduzidos matematicamente através de equações diferenciais ordinárias (EDO), encontradas as soluções matemáticas, analisadas as mesmas e construídos gráficos que mostram o comportamento das variáveis procuradas. De posse destes resultados, e comparando os com a teoria já existente em livros e em outras fontes de conhecimento, há construção de um cenário que tende a propiciar um conhecimento dinâmico e significativo, onde o aluno passa a possuir um papel atuante e importante dentro do processo ensino-aprendizagem. Logo, o objetivo principal deste trabalho que é mostrar a importância e a viabilidade do uso da modelagem matemática de fenômenos físicos com o auxílio do software Maxima como metodologia de ensino-aprendizagem de física foi alcançado.