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Idioma:

A analogia entre ondas eletromagnéticas e elastodinâmica linear

Osame Kinouchi

Revista Brasileira de Ensino de Física São Paulo v. 44, art. e20220051, 2022

São Paulo 2022

Localização: FFCLRP - Fac. Fil. Ciên. Let. de R. Preto    (pcd 3102758 Acervo Digital )(Acessar)

  • Título:
    A analogia entre ondas eletromagnéticas e elastodinâmica linear
  • Autor: Osame Kinouchi
  • Assuntos: ELETROMAGNETISMO; INVARIANTES; Elasticidade Linear; Equações De Maxell; Elastodinâmica; Equação De Navier-Cauchy; Invariância De Calibre; Electromagnetism; Linear Elasticity; Maxwell’s Equations; Elastodynamics; Navier-Cauchy Equations; Gauge Invariance
  • É parte de: Revista Brasileira de Ensino de Física São Paulo v. 44, art. e20220051, 2022
  • Notas: Disponível em: https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2022-0051. Acesso em: 24 out. 2022
  • Descrição: Analogias físicas ajudam os estudantes a transferir conhecimento de fenômenos familiares para conceitos físicos mais abstratos, especialmente quando a matemática é similar. Aqui apresentamos uma analogia interessante entre campos elásticos e suas equaçõoes governantes e campos eletromagnéticos, que são mais abstratos. Para isso, definimos os campos elásticos E e B, e mostramos que a equação elastodinâmica de Navier-Cauchy pode ser colocadas na forma de quatro equações do tipo Maxwell. Também introduzimos um potencial vetor elástico A e um potencial escalar elástico φ. Obviamente, a analogia só funciona para o referencial de repouso do meio elástico, mas parece ser pedagógica porque os alunos facilmente imaginam ondas elásticas (ondas de deslocamento u(r, t) em um material elástico), mas têm dificuldade em visualizar campos eletromagnéticos. Mostramos também que, embora o potencial vetor elástico A não seja invariante de calibre, o deslocamento u = ∇κ + A é invariante de calibre (como uma quantidade física mensurável deve ser), onde o campo escalar κ está relacionado a φ por φ = 1 c ∂tκé
  • Editor: São Paulo
  • Data de criação/publicação: 2022
  • Formato: art. e20220051.
  • Idioma: Português
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