O uso da videoanálise no estudo do movimento caótico do pêndulo duplo

Resumo

A pesquisa de sistemas caóticos tem crescido e o desenvolvimento dessa área da física é cada vez mais fundamental tornando necessária a aplicação de novas tecnologias para o estudo de sua teoria e parte experimental. O presente trabalho visa apresentar o uso do software de videoanálise TRACKER como ferramenta útil na análise de sistemas caóticos tendo como objeto de estudo e análise do movimento de um pêndulo duplo. O experimento foi motivado pelo contexto histórico da teoria do caos, iniciada com os estudos do meteorologista Edward Lorenz na década de 1960, que evidenciou a alta sensibilidade de sistemas dinâmicos às condições iniciais. Foi construído um pêndulo duplo utilizando barras de alumínio, rolamentos e um suporte de mesa, para demonstrar na prática o comportamento caótico. A metodologia adotada focou na análise do movimento por meio da videoanálise, que permitiu rastrear as trajetórias do pêndulo em diferentes condições iniciais. Os resultados obtidos mostram que o sistema apresenta trajetórias muito distintas mesmo quando submetido a pequenas variações nas condições iniciais, característica fundamental dos sistemas caóticos. Além disso, o estudo abordou os conceitos físicos envolvidos, como movimento oscilatório, energia cinética e potencial, e a formulação lagrangiana para descrever a dinâmica do pêndulo duplo. As conclusões parciais indicam que a videoanálise é uma ferramenta eficaz para o estudo de sistemas caóticos, pois permite visualizar e quantizar as diferenças nas trajetórias geradas por pequenas mudanças nas condições iniciais. Dessa forma, o trabalho contribui para o estudo de sistemas com movimento caótico e demonstra a aplicabilidade da videoanálise em experimentos complexos de dinâmica, reforçando a importância da análise computacional no desenvolvimento da  Física e na investigação de fenômenos complexos associados a demais áreas do conhecimento.