Dicas para resolução de problemas de Física

 

  • Problemas de física não são resolvidos com fórmulas ou macetes, mas com fundamentos de física, raciocínio e matemática. Em diversas ocasiões permiti que os alunos escrevessem todas as fórmulas que conheciam (bem como as que não conheciam) no quadro negro e o resultado não foi aquele esperado. Aliás, foi ligeiramente pior. Os alunos perderam tanto tempo à busca de fórmulas salvadoras que faltou tempo para pensar sobre os problemas;
  • Leia com atenção o enunciado do problema antes de começar a resolvê-lo. Esta parece ser uma dica desnecessária, mas não é. É muito comum o aluno não entender detalhes envolvidos na situação devido a uma leitura superficial do enunciado. Pressão manométrica é diferente de pressão. Velocidade relativa é diferente de velocidade;
  • Durante a leitura, tente descobrir os princípios físicos envolvidos na situação: A energia mecânica é conservada? É preciso corrigir a variação da aceleração da gravidade durante o trajeto do objeto? A força de atrito deve ser considerada? Há necessidade de fazer correções relativísticas? O empuxo do ar é relevante?
  • Faça um desenho esquemático da situação envolvida no problema. Se o problema se desenvolve em várias etapas, faça um esquema que mostre a evolução da situação, mesmo que isso resulte em mais trabalho. Indique no esquema as variáveis escalares e vetoriais envolvidas e associe essas variáveis a símbolos e abreviações consistentes. Não utilize o mesmo símbolo ou abreviação para variáveis diferentes;
  • Sempre indique os referenciais de espaço, de tempo, de energia potencial, etc. necessários no desenho esquemático. Como analisar a resposta obtida para a velocidade vx = 10 m/s de um objeto, sem um referencial xyz?
  • Talvez a maior dúvida dos alunos consista em saber se a solução obtida para um problema, para o qual não há resposta disponível, está correta ou não. Talvez a melhor forma de termos certeza sobre a correção da solução obtida é resolver o mesmo problema por dois caminhos, os mais diferentes possíveis, e comparar as respostas. Mas isso raramente é possível para alunos de graduação. Neste caso, veja a dica seguinte;
  • Mesmo que um problema exija a apresentação de resposta numérica, tente resolvê-lo literalmente antes de substituir os valores numéricos de variáveis e constantes. A obtenção da resposta literal permite a execução de testes para verificação de sua consistência que não são possíveis de outra forma. Primeiro, verifique se a dimensão da resposta está correta. Se o problema pede o cálculo de uma força, a resposta deve ter dimensão de força (M.L/T2, que no Sistema Internacional resulta em kg.m/s2, ou N). Se a dimensão estiver correta, a solução pode estar correta. Porém, se a dimensão estiver errada, a solução está errada. Segundo, verifique se a expressão literal obtida é consistente com o comportamento do sistema em situações extremas. O campo gravitacional gerado por um objeto não pontual ou esférico de massa M num ponto localizado a uma distância r do objeto deve ser aproximadamente igual a GM/r2 para pontos muito afastados do objeto. A resposta obtida é consistente com este fundamento? Terceiro, tente comparar a expressão obtida com equações obtidas em situações parecidas. Faça uma análise das semelhanças e diferenças entre elas. Por último, substitua os valores numéricos e faça as operações com cuidado. Analise a resposta numérica e veja se a mesma é consistente. Já houve casos em que a velocidade obtida para um objeto era maior do que a velocidade da luz! A altura da órbita de um satélite medida a partir do centro da Terra já foi calculada como sendo menor do que o raio do planeta! Em ambos os casos, se o aluno tivesse feito uma rápida análise do resultado teria detectado o erro e poderia revisar o cálculo;
  • Utilize quantidade razoável de algarismos significativos para expressar a resposta numérica do problema.
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