Modeling human gait in high school

Abstract

We propose an experimental activity in order to develop a mathematical model that relates step length and walking speed of human beings. We employ two well-known physics teaching softwares, namely, Tracker to carry out the video analysis and LibreOffice/Calc to obtain graphs, trend lines and equations. The predictions of our model are compared with those of similar models present in the literature. This activity is simple, practical and viable in the most diverse school circumstances, and it has been applied on several occasions in high school lectures at our institute. We have found that it can be, in many ways, useful in physics teaching.

Characterization of surface roughness by speckle pattern—an experimental approach

“…Moreover, the experiment, which allows the discussion of several fundamental physics concepts, is easy to replicate and no more than two lessons are necessary to perform the full activity, including measurements, data treatment and discussion. Finally, the performance of the activity, from its problematization to analysis and a discussion of the results, offers students an experience similar to that experienced by scientists in research laboratories, something that has been pointed out in recent years as extremely relevant to the teaching and learning process in science education [17,18]. This text is organized as follows: initially, we concisely discuss the concept of roughness and its relationship with speckle patterns; we next present our experimental proposal; we then present and discuss some results; finally, we offer a summary.…”

O arrasto magnético e as correntes de Foucault: um experimento de baixo custo com vídeo-análise

“…Isso significa que o pêndulo se aproxima de um oscilador harmônico simples de maneira bastante satisfatória, uma vez que não temos a força de arrasto magnético. Isso é confirmado, quando utilizamos os dados obtidos experimentalmente para obter uma curva de ajuste usando o software livre Li- breOfficeCalc, como feito, por exemplo, na referência [24]. O procedimento de ajuste permite estimar os valores do fator de amortecimento para cada caso.…”

“…Por exemplo, a utilização de aparatos experimentais de baixo custo tem se mostrado uma excelente opção para a execução de atividades experimentais mesmo quando os recursos para montagem de um laboratório especializado são escassos [16][17][18][19]. Ademais, a utilização de vídeo-análise e processamento de dados auxiliada pelo computador como ferramenta para aquisição, análise e tratamento de dados experimentais para fins didáticos tem se tornado cada vez mais comum nos últimos anos, o que, em parte, é devido à popularização dos smartphones e de aplicativos livres que podem ser utilizados para este fim [20][21][22][23][24]. O experimento aqui proposto, não apenas possibilita que se realize uma discussão de conceitos básicos de física, mas também auxilia na compreensão do mundo tecnológico em que vivemos, promovendo o desenvolvimento de competências e habilidades de ampla aplicação por parte dos alunos, envolvendo aspectos didático-educacionais enfatizados nos Parâmetros Curriculares Nacionais [25].…”

Investigação experimental da lei de Stokes em discos: uma abordagem de baixo custo por vídeo-análise de oscilações amortecidas

“…Associado a isso, tem-se na construção de experimentos de baixo custo uma forma acessível de aproximar os estudantes dos temas que serão discutidos no ambiente pedagógico, amenisando assim, para muitas instituições de ensino, as dificuldades de acesso aos equipamentos didáticos para laboratórios disponíveis no mercado [22]. Nesse cenário, a vídeo-análise educacional tem desempenhado um papel de destaque como recurso de mídia associadoà construção de experimentos de baixo custo para fins pedagógicos [23][24][25][26]. Isto porque a captura do vídeo pode ser realizada por meio de uma câmera de smartphone e a sua posterior análise por meio de um software livre.…”