Experiência 10 - Placa de Chladni

Chladni
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Mostra a onda como transmissora de energia e nós das ondas. Este experimento pode atuar de forma marcante em quem o assiste e, como está apresentado de forma lúdica, pode ser utilizado desde o Ensino Fundamental II, 7º ano, no momento em que a disciplina Ciências aborda Acústica, ou como elemento desencadeador da curiosidade para o Ensino Médio no assunto de trigonometria agindo em ondas.

Objetivo
Fazer uma placa vibrar a partir da emissão de diversas frequências.

Conteúdo programático
Trigonometria, ondas.

Subsídios teóricos
Uma das formas da onda se propagar é em duas dimensões, sendo neste caso, chamadas de ondas bidimensionais.


Onda bidimensional sobre um disco de maneira geral. Fonte: Wikipédia
O experimento consiste em fazer uma placa vibrar quando submetida a frequências. Ao polvilhar partículas sobre a placa, estas tendem a acumular-se nos pontos nodais, produzindo assim desenhos simétricos. Percebe-se que quando maior a frequência, mais complexos são os desenhos obtidos.
Nota-se também que uma boa execução do experimento demanda equipamentos mais potentes e de custos altos. No entanto, é possível perceber tais desenhos com facilidade utilizando-se frequências mais baixas. Ainda possibilita-se a discussão sobre o material da placa, formato, espessura e frequências a serem emitidas para cada uma das variações, visto que apenas nas frequências em que ocorre ressonância os desenhos são formados.
Metodologia

Fechamento
Não se buscou uma explicação racional, incrementada de fórmulas matemáticas, mas sim, aproveitar o fascínio e o mistério do som e a configuração das formas.
Diversas pesquisas foram realizadas pelos estudantes e diversas “engenhocas” construídas para realizar o experimento. Dentre os trabalhos que obtiveram sucesso, alguns são ressaltados nas fotos a seguir.

Momento em que foi encerrado o último experimento no mesmo contexto em que o trabalho foi iniciado: aguçando a curiosidade, incentivando a pesquisa a fim de tornar o estudante dono do seu conhecimento, buscando-o quando se faz necessário.
Se a observação pura, como neste experimento, é deixada trabalhar, as leis do fenômeno podem nascer do espírito inquiridor, uma vez que terá liberdade para tal. Deslumbrar e criar admiração em suas almas,  deve fazer parte do contexto educacional para que, mais tarde, possam descobrir por si mesmos a lógica que há por trás de tudo.
Fecha-se, então, este ciclo com um pouco de magia e deixa-se como alvo de pesquisa algo sutil como o som, ordenando e estruturando uma substância, uma hipótese real de trabalho que move o estudo de forças como a criadora da vida e do universo.

 

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