Using high speed smartphone cameras and video analysis techniques to teach mechanical wave physics

Abstract

We propose the use of smartphone based slow-motion video analysis techniques as valuable tools for investigating some physics concepts ruling mechanical wave propagation. The simple experimental activities presented here, suitable for high school and undergraduate students, allow to measure in a simple yet rigorous way the speed of pulses along a spring and the period of transverse standing waves generated in the same spring. These experiments can be helpful in addressing to students several relevant concepts about the physics of mechanical waves and in overcoming some of the typical students' misconceptions in this same field.

Videoanálise e Ensino de Física em Situação de Vulnerabilidade Social

“…De acordo com a experiência dos autores, que inclui o uso do Tracker em aulas de Física em disciplinas de graduação (Engenharia e Física), pós-graduação (mestrado profissional em Ensino) e ensino médio, a videoanálise constitui tecnologia de fácil aprendizado, tanto por parte de professores quanto estudantes, e que pode ser incorporada às aulas de Física após algumas horas de estudo e de contato com o programa. Além disso, é crescente o número de artigos em que são apresentadas novas metodologias e atividades experimentais mediadas por videoanálise, especialmente o Tracker, de modo que há uma comunidade em expansão a dar instrução e apoio às iniciativas de utilizar tal tecnologia em sala de aula (BROWN;COX, 2009;BRYAN, 2010;PHOMMARACH et al, 2012;BEZERRA et al, 2012;SIRISATHITKUL et al, 2013;WRASSE et al, 2014;SILVA;LIMA, 2017;BONATO et al, 2017;SILVA, 2018). Essa, certamente, é uma característica que favorece sua apropriação por parte dos professores e que torna viável seu emprego na sala de aula.…”

Discipline-Based Education Research (Dber) – What Is It, and Why Should Engineering Education Research Scholars Be Talking About It More?

“…• "Flat Earth theory: an exercise in critical thinking" (Physics Education journal) [15] • "Using high speed smartphone cameras and video analysis techniques to teach mechanical wave physics" (Physics Education journal) [16] • "Solving Equations: Exploring Instructional Exchanges as Lenses to Understand Teaching and Its Resistance to Reform" (Journal for Research in Mathematics Education) [17] • "Machine Learning for Fluid Property Correlations:…”

Estudo da relação entre o movimento circular uniforme e o movimento harmônico simples utilizando a videoanálise de uma roda de bicicleta

“…As aplicações mais frequentes são em problemas clássicos de cinemática e dinâmica [5][6][7][8][9][12][13][14][15][16]. Contudo, trabalhos envolvendo física ondulatória, experimento de Millikan, práticas esportivas, entre outras aplicações, também são encontrados na literatura dedicada ao tema [11,[17][18][19][20][21]. Um software de relativo sucesso no ensino de físicá e o Tracker [22].…”