Entender o fenômeno da ressonância.

--Como gerar e analisar o fenômeno;

--Diferenciá-lo dos outros fenômenos ondulatórios.

Propagação de ondas em cordas tensas.

O professor deve levar para sala de aula três diapasões. Dois com mesma frequência natural de vibração e o outro com outra frequência. Deve levar também uma mola bem grande. Leve ainda dois violões, o mais parecidos possível.

Atividade 1:

Comece a aula fazendo as seguintes perguntas:

1) vocês já observaram que quando um caminhão passa numa rua sem calçamento (ou cujo calçamento é do tipo pé-de-moleque) de uma casa que foi construída bem perto dessa rua, que algumas coisas na casa tremem?

2) vocês já observaram, quando estão dentro de um ônibus, que, a medida que o motorista acelera o veículo algumas coisas dentro dele começam a tremer e depois param, e depois outras começam e depois param e assim por diante?

3) pergunte então se eles conseguem explicar o porque dessa tremedeira seletiva?

Certamente não saberão. Deixe que pensem à vontade nas possibilidades e conversem entre si, mas não explique agora e nem responda aos questionamentos deles.

Atividade 2:

Coloque a mesa de professor no centro da sala de aula. Peça aos alunos para colocarem suas cadeiras em torno da mesa, o mais perto possível dela. Pegue então, dos três diapasões, os dois iguais e coloque-os bem próximos um do outro, sobre a mesa. Peça silêncio absoluto. Pegue um deles e bata nele com um objeto metálico (uma colher por exemplo). Aguarde dois segundos e depois retire-o da mesa. Eles vão observar que o diapasão que não sofreu a colherada está ressoando. Conduza a mesma experiência de novo, mas agora com dois diapasões diferentes. Eles vão observar que não haverá ressonância.

Faça a seguinte pergunta então: porque um deles ressoou sem levar pancada e o outro não? Eles também não conseguirão responder.

Siga agora para a parte teórica da aula. Defina ressonância. Explique porque ela ocorre e dê agora como exemplo os dois casos citados no início desta aula (as perguntas sobre o caminhão e ônibus). Tire todas as dúvidas que eles tiverem.

Atividade 3:

Agora que já conhecem o fenômeno, mostre pra eles que os corpos vibrantes podem possuir mais de uma frequência natura de vibração. Pegue a mola e prenda-a, medianamente esticada, entre duas extremidades fixas e produza vibrações de duas maneiras diferentes: uma com meio comprimento de onda e outra com um comprimento de onda, tal qual mostrado nas Figuras 1 e 2. Pergunte então se esta mola pode vibrar apenas das duas maneiras mostradas ou se pode vibrar de outras maneiras também? Agora eles já responderão seguramente que no caso da mola existem infinitas maneiras de vibração. Peça então que alguns alunos mostrem outras maneiras de vibração para os demais colegas.

(Figuras 1 e 2: Diferentes ressonâncias em uma mola - Figura de autoria pessoal)

Atividade 4:

Mostre agora o vídeo sobre ressonância, que pode ser obtido no endereço http://www.youtube.com/watch?v=pDkd-vO1x9k. 

Depois de ver ao vídeo, pergunte então se é possível fazer uma corda do violão vibrar sem tocar nela. Se alguns alunos disserem que sim peça que eles mostrem como, para os outros alunos, usando os violões presentes em sala de aula.

Atividade 5:

Como atividade final, peça para que eles formem grupos de 3 pessoas e resolvam os seguintes exercícios:

1) porque alguns corpos possuem uma única frequência de vibração e outros múltiplas?

2) quais outros exemplos que você poderia das de ressonância que acontecem no nosso dia-dia?

O professor deve orientá-los na construção das respostas, respondendo dúvidas, para que não haja erros. Depois vá para o quadro e compartilhe com todos as respostas dos grupos para que ao final da aula eles conheçam a maior quantidade de exemplos possível do fenômeno. O professor pode enriquecer as respostas com alguma outra que ele souber e que tenha sido listada pelos alunos no quadro, como o do forno micro-ondas, por exemplo.

Encerre a aula pedindo aos alunos para procurarem mais coisas interessantes sobre o assunto na internet e anotarem os links para trazer na próxima aula e compartilharem com os colegas.

Aprenda mais sobre ressonância:

InfoEscola: http://www.infoescola.com/fisica/ressonancia/ 

Seara da Ciência1: http://searadaciencia.ufc.br/tintim/fisica/ressonancia/ressonancia5.htm 

Só Física: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/ressonancia.php 

Seara da Ciência2: http://searadaciencia.ufc.br/tintim/fisica/ressonancia/ressonancia7.htm 

NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica. São Paulo: Editora Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a Ed., 2007.

Elabore apenas questões teóricas sobre este assunto.