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Tipo de Documento: Dissertação
Título: Equações diferenciais ordinárias : aplicações e uma proposta de intervenção no ensino básico
Autor(es): Sá, Marcos Santos de
Data do documento: 4-Jun-2019
Orientador: Araujo, Gerson Cruz
Resumo: As Equações Diferenciais Ordinárias são de grande importância para a modelagem de vários fenômenos físicos, químicos, biológicos e problemas voltados a engenharia. No entanto, elas não fazem parte da grade curricular do ensino básico, por exigirem conceitos prévios da disciplina de Cálculo. Levando isso em consideração, o presente trabalho teve como objetivo estudar essas equações, sobretudo a parte quantitativa. Para tanto, fizemos o estudo dos modelos populacionais de Malthus e Verhust aplicados à população de Aracaju, através de dados oficiais. Além disso, abordamos a Lei de Resfriamento de Newton, muito usado pela perícia criminal, e a modelagem do Decaimento Radioativo. Em seguida, após a construção da teoria, realizamos aplicações no sistema massa-mola, com e sem amortecimento, no circuito elétrico em série L-R-C e no pêndulo simples de Galileu. Por fim, apresentamos uma proposta de intervenção a alunos da educação básica de ensino, em que, através de conceitos próprios dessa modalidade, eles poderão não só compreender, como também resolver problemas específicos, relacionados a modelagem de alguns fenômenos naturais. Esperamos com este trabalho, contribuir para a melhoria e o enriquecimento da grade curricular dos alunos da educação básica, e consequentemente, para a ampliação do conhecimento destes.
Abstract: The Ordinary Di erential Equations are extremely important to mold the several physical, chemical and biological phenomena and problems towards engeneering. However, they are not part of the Elementary School curriculum because they demand previous concepts of the subject Calculus. Taking that into consideration, this paper work aims the study of these equations, specially the quantitative part. In order to do so, we studied the models of Malthus and Verhust applied to the population of Aracaju, through o cial data. Furthermore, we approached Newton's Law of Cooling, used by the forensic expertise, and the modeling of Radioactive Decay. After the construction of this theory, we applied the the knowledge on the Spring-Mole system, with and without damping, in the electric circuit in series R-L-C and on the simple pendulum of Galileo. Finally, we present a proposal of intervention to students of Elementary School, in which, through inherents concepts of the modality, they will be able not only to understand, but also to solve speci c problems related to the modeling of some natural phenomena. We hope to contribute to the improvement and the enrichment of the curriculum of the Elementary School students and, consequently, to the enlargement of their knowledge.
Palavras-chave: Matemática
Equações diferenciais ordinárias
Modelos matemáticos
Ensino médio
Equações diferenciais ordinárias
Modelagem matemática
Teoria quantitativa de equações diferenciais ordinárias
Proposta de intervenção
Ordinary differential equations
Mathematical modeling
Quantitative theory of ordinary differential equations
Proposed intervention
High school
área CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
Idioma: por
Sigla da Instituição: UFS
Programa de Pós-graduação: Mestrado Profissional em Matemática
Citação: SÁ, Marcos Santos de. Equações diferenciais ordinárias : aplicações e uma proposta de intervenção no ensino básico. 2019. 138 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Matemática) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2019.
URI: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/11593
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