Experiência 9 - Barreira Sônica

Barreira Sônica
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Objetivo
Apresentar um seminário constando texto escrito, experimento prático e utilização do GeoGebra, sobre Barreira Sônica.

Conteúdo programático
Função afim.

Subsídios teóricos
A Barreira Sônica, título deste experimento, é um mito. O termo surgiu durante a Segunda Grande Guerra quando os aviões tornaram-se rápidos o suficiente para sofrer os efeitos da compressibilidade do ar. Dizia-se isso, pois se acreditava ser uma barreira com crescimento exponencial e que não se conseguiria ultrapassá-la. Mesmo depois de superado o conceito, a expressão ainda é usada até hoje e significa que algum objeto ultrapassou a velocidade do som. A esta velocidade chamamos Mach 1 (Ma), assim nomeada em homenagem a Ernest Mach, descobridor desse número. O Mach é uma unidade de medida de velocidade baseada na velocidade do som.

M = vo / vsom

Onde M é o número Mach, vo é a velocidade média relativa do objeto e vsom é a velocidade média do som.
Em outras palavras, a velocidade Mach é quantas vezes o corpo atingiu a velocidade do som. Em geral, usa-se a aproximação direta de condições como pressão ao nível do mar e temperatura ambiente (próxima dos 27ºC) para determinar uma velocidade do som igual a 343,4 m/s ou 1 236,24 km/h.

Metodologia
Seminário

Forma de Aplicação
Por ser um experimento bastante curioso, e de cálculos complicados, acima do nível do Ensino Médio, foi sugerida uma forma lúdica de apresentação da prática em uma Feira de Matemática.
Cabia aos estudantes apresentar em seminário, elaborando de forma livre, um experimento prático e uma construção no GeoGebra. 

Experimento do grupo 2AG06

Material
Toalha
Água

Procedimento

Experimento do grupo 2BG08

Material
Chicote.

Procedimento

Experimento no GeoGebra
Para um melhor entendimento, foi utilizado o GeoGebra com o arquivo Experimento08_Barreira Sonica.ggb, onde é possível alterar a velocidade de um corpo em movimento, ao mesmo tempo em que pode-se observar a criação das ondas sonoras, conforma mostra a figura xx.


Figura xx: Geogebra referente à Experimento 8, após ultrapassagem da barreira sônica

 

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