Ensinando física com o barulho dos discos voadores
Cena de ação de uma pessoa jogando um disco. Este passatempo atlético pode ajudar a ensinar lições valiosas sobre o processamento de sinais, medindo o som do disco enquanto ele voa. Crédito:Kyle S. Dalton O golfe de disco está crescendo, com um número recorde de jogadores aparecendo todos os anos para praticar o esporte de lançamento de disco. Também está zumbindo e assobiando. Na verdade, o som que um disco faz enquanto voa pelo ar em direção ao seu alvo está repleto de informações sobre a rapidez com que o disco está voando e a rapidez com que gira.
Essa percepção inspirou Kyle S. Dalton, da Penn State University, a combinar seus dois interesses, golfe de disco e acústica, em uma aula interativa de processamento de sinais acústicos. Dalton apresentará seu trabalho no dia 4 de dezembro às 15h40. Horário de verão do leste da Austrália como parte do Acoustics 2023, de 4 a 8 de dezembro no Centro de Convenções Internacional de Sydney.
“Quando fiz o curso introdutório de processamento de sinais no currículo de acústica, alguns dos exemplos de conjuntos de dados que usamos vieram de fontes de ruído, como aeronaves, carros de corrida e fogos de artifício”, disse Dalton. "Esses conjuntos de dados foram eficazes para ensinar novas técnicas de processamento de sinais, mas essas fontes de ruído não são acessíveis à maioria dos alunos se quiserem coletar mais dados ou experimentar por conta própria."
Dalton colocou três microfones em linha, separados por 25 pés, e os conectou a um equipamento que converte o sinal de cada microfone em um ponto de dados no computador. Quando ele jogou um disco com um pequeno apito montado no topo da linha de microfones, ele gravou o sinal acústico do disco voador.
"Ouvir o disco me permite capturar múltiplas propriedades do voo do disco e observar o disco durante uma parte maior do seu voo do que é possível com algumas outras técnicas de medição", disse Dalton. "As armas de radar são frequentemente usadas no golfe de disco para medir a velocidade de lançamento, mas não fornecem informações sobre a velocidade com que o disco está girando."
Os alunos podem usar o conjunto de dados resultante para aprender ferramentas básicas de processamento e praticar a visualização de dados, usando o deslocamento Doppler para determinar a velocidade, entre outras lições importantes.
Este experimento pode ser feito em um espaço aberto, com uma configuração básica e um braço experiente.
