Storyboard

A Física é uma ciência que nos permite descrever situações e evoluções de sistemas no mundo real. Ela se baseia em variáveis que podem ser medidas e em equações que as relacionam, possibilitando seu cálculo e, consequentemente, a previsão.Cada variável pode ser comparada a uma peça de LEGO que é montada para formar equações, correspondendo a um elemento funcional. Essas diferentes equações nos permitem construir um modelo, semelhante a um brinquedo de LEGO que pode ser usado de várias maneiras.As diferentes formas de utilização correspondem aos cálculos possíveis que podem ser realizados com diferentes conjuntos de dados e cálculos intermediários necessários.O uso desse modelo refere-se ao que chamamos na física de resolução de problemas.

>Modelo

ID:(1931, 0)

Conceito

Pode-se estabelecer uma analogia entre uma situação real e um brinquedo LEGO.

A analogia entre a realidade em forma de viagem e um brinquedo LEGO

Na situação física, são descritas variáveis e equações que as associam.No caso do brinquedo LEGO, são utilizados blocos e peças que se encaixam para formar o modelo.Cada bloco, dessa forma, corresponde a uma variável que une diferentes partes, de maneira similar ao que fazem as equações.

ID:(14372, 0)

Conceito

Se for considerada a modelagem de um veículo em movimento, deve-se inserir a posição inicial $s_0$ e a posição final alcançada $s$:

A analogia entre variáveis e peças LEGO

Dentro da analogia, um tijolo LEGO é associado a cada variável. Como são variáveis diferentes, diferenciam-se neste caso pela sua cor.

ID:(14373, 0)

Conceito

Dentro do modelo faz sentido calcular o caminho percorrido $\Delta s$.

Para fazer isso, um novo tijolo LEGO deve ser introduzido na analogia.

A analogia entre equações e conjuntos LEGO

Para o seu cálculo deve ser definida a equação correspondente, que neste caso corresponde a

$\Delta s = s - s_0$

Em nossa analogia, os tijolos LEGO são conectados para formar a primeira unidade do nosso modelo.

ID:(14374, 0)

Conceito

Para descrever o movimento em nosso modelo é necessário introduzir o tempo.

Em analogia com a posição, deve-se inserir um tempo inicial $t_0$, o tempo final $t$ e o tempo decorrido $\Delta t$.

Cada uma das variáveis corresponde a uma peça LEGO que está representada na imagem:

A introdução do tempo e a analogia com LEGO

Além disso, o tempo decorrido deve ser inserido, que é uma equação da forma

$\Delta t = t - t_0$

Este, por sua vez, é representado na analogia como uma nova unidade do modelo LEGO.

ID:(14375, 0)

Conceito

Para prever como o veículo se moverá, você deve inserir a velocidade.

Isso é definido como a razão entre a distância percorrida e o tempo decorrido.

Dentro da analogia, os tijolos do caminho percorrido são levados com os do tempo decorrido e montados em um novo tijolo que representa a velocidade:

A analogia para a introdução de velocidade

Assim, a terceira equação é introduzida

$v = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}$

ID:(14376, 0)

Conceito

Se você terminar de montar o modelo LEGO, obterá relações adicionais que correspondem a outras descrições de grupos de tijolos.

Desta forma, o modelo é representado pelas cinco variáveis já definidas e por um total de quatro equações:

Conjunto de todas as equações

A parte central mostra a equação adicional que surge da montagem do modelo completo.

ID:(14377, 0)

Conceito

Por fim, temos o modelo completo, ou seja, as variáveis e as equações que as associam.

Dentro da analogia existe praticamente um tipo de instrução de um modelo LEGO em que são listados os tijolos necessários e os elementos que estão sendo construídos.

Instruções do modelo no estilo LEGO

ID:(14378, 0)