Ondas sonoras no ensino básico e secundário : propostas de atividades experimentais

Dissertação de mestrado em Ciências – Formação Contínua de Professores (área de especialização em Física e Química)O presente trabalho visa dar uma contribuição para a melhoria do ensino da acústica nos ensinos básico e secundário, com a proposta de algumas atividades laboratoriais que possam clarificar alguns aspetos sobre o estudo do som, e que possam aumentar a motivação dos alunos melhorando os seus conhecimentos em assuntos que lhes são familiares e queridos. A ideia de utilização de instrumentos musicais para a realização de trabalhos surgiu devido a um gosto pessoal pela música, a alguma formação na área e à curiosidade manifestada pelos alunos sobre o funcionamento dos instrumentos musicais e da própria música. Começa-se por desenvolver um trabalho sobre a lei das cordas vibrantes aplicando-se não só o sonómetro, mas posteriormente cordofones mais familiares aos alunos, como a guitarra o violino e o bandolim. Desenvolve-se, em seguida, um conjunto de experiências com diapasões montados sobre caixa-de-ressonância, explorando-se os fenómenos de vibração por simpatia e o de batimentos. Avança-se depois para outros trabalhos, tendo-se usado tubos sonoros abertos numa extremidade, recuperando-se e desenvolvendo-se um velho método de determinação da velocidade do som no ar, e tubos abertos nas duas extremidades para construção de uma escala musical. Fez-se o estudo da intensidade do som, nomeadamente sobre a sua dependência da frequência e da amplitude de vibração da fonte sonora. Por último, fez-se uma abordagem da caraterística do som de mais difícil tratamento físico, o timbre, usando vários instrumentos musicais. Sobre cada trabalho prático, deixa-se sugestões de execuções alternativas nas escolas básicas e secundárias e em anexo são apresentados protocolos laboratoriais para a sua realização.This work aims at the improvement of the teaching of acoustics sounds at primary and secondary education with a proposal for some laboratory activities which can clarify some aspects about the study of the sound and to increase the motivation of students talking about familiar and interesting subjects to them. The idea of using musical instruments to work occurred due to a personal taste for music, some training in the area and the curiosity manifested by students on the functioning of the musical instruments and the music itself. It has been started by working on the law of vibrant strings by applying not only the sound but later more chordophones wich students are familiar with, such as: guitar, violin and mandolin. It has been developed a set of experiences with tuning forks exploring the vibration for sympathy and also the beats. Later on, it has been experienced other materials using sound tubes open at one end, recovering and developing an old method of determining the speed of sound with no air and a tube open at both ends to the construction of a musical scale. It has also been made a research about sound intensity, in particular, about their dependence on frequency and amplitude of vibration of the sound source. Finally, it has been done a treatment of harder sound feature, timbre, using several musical instruments. About every practical work, suggestions were left of alternative executions in basics and secondary schools