Scielo RSS <![CDATA[Revista Brasileira de Ensino de Física]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=1806-111720110004&lang=en vol. 33 num. 4 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Solar wind and geomagnetic activity</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400001&lng=en&nrm=iso&tlng=en Ainda existem muitas lacunas sobre a geração do vento solar e, o que se sabe, é fundamentado principalmente em observações. Isso se deve principalmente à sua complexa origem e à falta de medidas in situ nas regiões onde o mesmo é acelerado. Porém, na órbita da Terra suas características são muito bem conhecidas e constantemente monitoradas. A interação do vento com o campo magnético terrestre leva à criação de diversas regiões distintas da magnetosfera e, uma vez que as condições sejam favoráveis, leva também às chamadas atividades geomagnéticas. O estudo das variações na atividade geomagnética controlada pelas condições do vento solar se faz totalmente justificado do ponto de vista acadêmico. Do ponto de vista prático, tais variações podem, por exemplo, prejudicar o funcionamento de sistemas de solo e a bordo de satélites devido ao aumento das correntes atmosféricas e da radiação que chega até o planeta, aumentando assim a importância desse tipo de pesquisas. Esse artigo apresenta uma breve revisão de alguns dos principais efeitos da interação entre o vento solar e a magnetosfera terrestre.<hr/>Nowadays, there are a lot of doubts about solar wind generation and most of what is known comes from observations. This is because its generation is too complex and the non-existence of observations in the regions where the wind is accelerated. However, near the Earth its features are well known and always measured. Solar wind interaction with the Earth magnetosphere leads to the formation of several magnetospheric regions. If the conditions are favorable such interaction leads also to geomagnetic activity. Studying geomagnetic activity variations caused by solar wind conditions is a main topic in space physics. For practical and technological aplications such variations can, for instance, damage ground and onbord satellites sistems because of the enhancement in atmospheric currents and levels of radiation, making this kind of research so important. This paper presents a brief revision about some of the main effects of solar wind and Earth's magnetosphere interaction. <![CDATA[<b>Fractional order calculus</b>: <b>historical apologia, basic concepts and some applications</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Fractional order calculus (FOC) deals with integrals and derivatives of arbitrary (i.e., non-integer) order, and shares its origins with classical integral and differential calculus. However, until recently, it has been investigated mainly from a mathematical point of view. Advances in the field of fractals have revealed its subtle relationships with fractional calculus. Nonetheless, fractional calculus is generally excluded from standard courses in mathematics, partly because many mathematicians are unfamiliar with its nature and its applications. This area has emerged as a useful tool among researchers. One of the objectives of this paper is to discuss the usefulness of fractional calculus in applied sciences and engineering. In view of the increasing interest in the development of the new paradigm, another objective is to encourage the use of this mathematical idea in various scientific areas by means of a historical apologia for the development of fractional calculus.<hr/>O cálculo de ordem fracionária (COF) lida com derivadas e integrais de ordem arbitrária (ou seja, não-inteiros) e tem as mesmas origens do clássico cálculo diferencial e integral. No entanto, até recentemente, tem sido investigado principalmente do ponto de vista matemático. Progressos nas áreas de fractais revelaram suas sutis relações com o cálculo fracionário. No entanto, o cálculo fracionário é geralmente excluído dos cursos tradicionais de Matemática, em parte porque muitos matemáticos não estão familiarizados com a sua natureza e suas aplicações. O cálculo fracionário tem se mostrado uma ferramenta útil entre os pesquisadores. Um dos objetivos deste trabalho é discutir a utilidade do cálculo fracionário nas ciências aplicadas e na engenharia. Além disso, outro propósito é incentivar o uso dessa idéia matemática como ferramenta para pesquisadores das mais diversas áreas por meio de uma apologia histórica envolvendo o desenvolvimento do cálculo fracionário. <![CDATA[<b>Quantum information theory</b>: <b>non-cloning, entanglement and teleportation</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400003&lng=en&nrm=iso&tlng=en A idéia de desenvolver computadores cuja dinâmica obedeça às leis da Mecânica Quântica data do Ultimo quarto do seculo XX e assume, nos dias de hoje, importancia tecnológica e cientifica notável, uma vez que o uso de algoritmos quânticos se disseminou na implementação de sistemas de criptografia e, além disso, relatos de experimentos de comunicação sobre canais quânticos são cada vez mais presentes na literatura. Há, até, conjecturas sobre comportamentos quânticos em sinapses e em outros fenômenos naturais tidos como macroscópicos. Todos esses desenvolvimentos têm como base a teoria quântica da informação que, de maneira geral, pode ser considerada como uma extensão da teoria clássica devida a Shannon, considerando-se dois aspectos peculiares dos fenômenos quânticos: a incapacidade de se obter uma copia de um estado quântico e o fato de estados quânticos apresentarem uma dependencia mutua, originada na sua preparação. É desses dois tópicos que este trabalho se ocupa: sem a menor pretensão de originalidade, procura conceituar entrelaçamento (entanglement) e demonstrar o teorema da impossibilidade de copia (non-cloning theorem). Algumas aplicações são apresentadas entremeadas com relatos de ficção, cuja eventual semelhança com fatos reais sera mera coincidência.<hr/>The idea of developing computers with dynamics obeying Quantum Mechanics laws comes from the last quarter of 20th century assuming, nowadays, a remarkable technological and scientific importance, as the use of quantum algorithms has been disseminated on implementing cryptography systems and, besides, quantum channel experiments start to become present in the literature. There are, even, conjectures about quantum behaviors in synapses and in other natural phenomena considered to be macroscopic. All these developments are based on Quantum Information Theory that, generally speaking, could be considered an extension of Classical Information Theory, due to Shannon, taking into account two peculiar aspects of quantum phenomena: the impossibility of copying a quantum state and the mutual dependence shown by two states originated in their preparation. This work is about these two points without originality intentions, presents the concept of entanglement and the proof of the non-conning theorem. Some applications, mixed with fiction, are presented and possible similarity with real facts is a mere coincidence. <![CDATA[<b>Re-evaluation and recall of concepts of the general mechanics with geometric and/or graphic analysis</b>: <b>line of action of a force. Part I</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Os conceitos de linha de ação de uma força são fundamentais para o estudo de sistemas mecânicos estáticos e dinâmicos. Contudo, esse é um conceito pouco explorado nos livros textos tanto de ensino superior como de ensino médio, quando muito, apenas mencionado. O presente trabalho apresenta uma rememoração dos conceitos das linhas de ação para pares de forças e propõe um método geométrico alternativo para a determinação do ponto de atuação da força resultante, enfatizando sua direção e sentido. Tal método foi denominado de "método das componentes paralelas".<hr/>The concepts of line of action of a force are fundamental to the study static and dynamic mechanical systems. However, this concept is a little explored in textbooks of both graduate school as a high school, at most, only mentioned. This paper presents a recall to concepts about lines of action for force pairs and proposes an alternative geometric method for determining the point of resultant force action, emphasizing its direction and sense. This method was called "parallel components method". <![CDATA[<b>Re-evaluation and recall of concepts of the general mechanics with geometric and/or graphics analysis</b>: <b>simple machines - Part II</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400005&lng=en&nrm=iso&tlng=en O presente trabalho analisa as relações entre forças atuantes em máquinas simples ao utilizar recursos geométricos/gráficos. São revistas algumas considerações sobre máquinas simples a fim de reforçar os conceitos físicos. Algumas dessas considerações não são abordadas na literatura básica de física geral. Para completar, foram determinadas as relações de deslocamentos para as diversas máquinas através da conservação do trabalho mecânico.<hr/>This paper analyses the relationships between acting forces in simple machines through geometric/graphics features. Some considerations about simple machines are revised in order to reinforce physical concepts. These considerations are not considered in the basic literature of general physics. Thus, to complete this paper, it was determined displacement relations for various machines through to the mechanical work conservation. <![CDATA[<b>Wave propagation in a non-uniform string</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400006&lng=en&nrm=iso&tlng=en In this article I present the behavior of the reflection and transmission coefficients of a pulse at a joint between two strings with mass densities μ1and μ2. The joint is made of a string segment with mass density varying linearly from μ1 to μ2. It will be shown that the reflection of the pulse at the joint depends largely on the ratio between the pulse width and the length of the joint. Analogies with other physical systems such as antireflection coatings and tsunamis will be considered briefly.<hr/>Neste artigo mostro o comportamento dos coeficientes de reflexão e transmissão de um pulso propagando através de uma emenda entre cordas com densidades de massa μ1 e μ2. A emenda é um segmento de corda com densidade de massa variando linearmente desde μ1 a Será mostrado que a reflexão do pulso na emenda depende sensivelmente da razão entre a largura do pulso e o comprimento da emenda. Discutirei brevemente analogias com outros sistemas físicos como camadas anti-refletoras e tsunamis. <![CDATA[<b>Variable mass harmonic oscillator and the Newton's second law</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Empregamos a segunda lei de Newton para descrever o sistema de oscilador com massa variável. Um aparato experimental para medir as oscilações e outros parâmetros importantes é montado e aqui descrito com a ajuda de equipamentos disponíveis comercialmente. Usando um modelo pré-concebido para tal sistema somos capazes de ajustar os resultados experimentais com boa concordância. Para realizarmos essa tarefa desenvolvemos um programa na linguagem C++ ao qual pode extrair os valores experimentais da amplitude do movimento oscilatório bem como rotacionar o sistema de coordenadas para separar o movimento translacional do movimento oscilatorio.<hr/>We employ the Newton's second law to describe the variable mass oscillator system. We describe and set up an experimental apparatus in order to measure the oscillations and other parameters with the help of equipments available commercially. By using a preconceived model for such a system we are able to fit the experimental results with a good agreement. To accomplish this task we developed a C++ program which can extract the experimental values of the amplitude of the oscillatory movement as well as to rotate the coordinates system in order to set apart the translational movement from the oscillatory one. <![CDATA[<b>The problem of simultaneity in off-side law of football</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Segundo a regra da FIFA (do frances: Fédération Internationale de Football Association), para que a posição de impedimento de um jogador seja considerada uma infração, é necessária a observação simultanea da posição do jogador e da bola no momento do passe, para quaisquer posições da bola e do jogador no campo de futebol, exceto no caso de recebimento direto da bola de um tiro de meta, ou arremesso lateral, ou tiro de canto (escanteio). Este trabalho tem por objetivo mostrar que não é possível a marcação correta da infração do impedimento em todos os casos. Essa impossibilidade se dá pelo fato de o arbitro auxiliar responsável pela marcação da infração, também conhecido vulgarmente como "bandeirinha", não possuir um campo de visão correspondente a 180° mas de aproximadamente 30° a 40° que permite a detecção simultanea de eventos, conforme discussão apresentada na seção 2. Baseado nesta discussão foi estimado o tempo característico gasto pelo arbitro auxiliar para girar a cabeça de aproximadamente 90° para tentar observar eventos simultâneos fora de seu campo de visão. Com estes intervalos de tempo foi possível estimar avanços típicos de jogadores em relação à linha de impedimento, quando em posição legal no momento do passe.<hr/>Based on FIFA's rule (from franch: Federation Internationale de Football Association), to consider a player in off-side position it is necessary the simultaneous observation of both the position of the player and the ball at the moment of the launch in any position of the ball and the payer in the football field, except in the case of a direct reception of the ball from the goal kick, or lateral reposition of the ball, or corner. The aim of this work is to show that it is not possible to mark correctly the off-side in all cases. This impossibility is due to the fact that the referee responsible to mark the off-side does not have a vision field correspondent to 180 degrees, but approximately 30 to 40 degrees that allows detecting simultaneous events, as discussed in section 2. Based on this discussion one estimates the characteristic time spends by the referee to turn the head approximately 90 degrees to try to observe simultaneous events out of his vision field. Using these intervals of time it was possible to estimate typical distances beyond the off-side line, when in legal position at the moment of the launch. <![CDATA[<b>The magic blower</b>: <b>a discrepant experiment in the learning of the Bernoulli's Law of hydrodynamic pressure</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400009&lng=en&nrm=iso&tlng=en El proposito de este articulo es presentar un experimento discrepante, su modelación física y las bondades pedagógicas del montaje para apropiar la ley de presión hidrodinámica de Bernoulli. Se presenta resultados del impacto sobre una población de estudiantes y se mide su movilización surgida del proceso de ir desde un estado de disonancia a un estado de consonancia. El aparato se ha usado como proyecto para que la población en estudio lo trabaje en su tiempo independiente durante 4 semanas. La evolución del aprendizaje se precisa con la ganancia normalizada de Hake y el factor de concentración de Bao. Se ha encontrado una experiencia muy enriquecedora pedagógicamente representada por valores de ganancia de Hake mayores a 0.5.<hr/>The main purpose of this article is to present a discrepant experiment, its physical modeling as well as its pedagogical benefits of the assembly to learn the Bernoulli's Law of hydrodynamic pressure. The impact of the results is presented on a population of students and the interactive engagement is measured starting from a process of dissonance to a process of consonance. The prototype has been implemented as a project in order that the student's population makes time by their own during four weeks. The evolution of the learning process is specified with the Hake's average normalized gain and the Bao's concentration factor. The experience has turned out to be quite fruitful from a pedagogical standpoint represented by the Hake's gain values above 0.5. <![CDATA[<b>Saline oscillator as a teaching experiment</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400010&lng=en&nrm=iso&tlng=en The saline oscillator consists of two aligned containers that are filled in by a pair of different solutions, exhibiting electrical potential oscillations when released. These oscillations occur due to a difference of mass density presented by the fluids and they cause varying ions flow, leading to electrical potential variations between both reservoirs. Many biological systems can be understood by this model. In this work, the saline oscillator was investigated using copper sulfate, CuSO4, and sodium chloride, NaCl, solutions, changing parameters as the diameter and length of the capillary, diameter of the internal compartment and amount of unwanted ions in the main reservoir (distillated and deionized water). The system is shown to be very useful in undergraduate teaching classes.<hr/>O oscilador salino consiste em dois containers alinhados que são preenchidos por duas soluções distintas, exibindo oscilações de potencial elétrico quando liberado. Essas oscilações ocorrem devido à diferença de densidade apresentada pelos fluídos e promovem variação no fluxo de íons, levando a variações no potencial eletrico entre os reservatórios. Muitos sistemas biológicos podem ser entendidos por este modelo. Neste trabalho, o oscilador salino foi investigado usando soluções de sulfato de cobre, CuSO4, e cloreto de sódio, NaCl, alterando parâmetros como o diâmetro e comprimento do capilar, diâmetro do compartimento interno e quantidade de íons indesejados no reservatório principal (agua destilada e deionizada). O sistema mostrou-se muito útil para aulas de graduação. <![CDATA[<b>Study of the damping of a simple pendulum</b>: <b>a purpose for teaching laboratory</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400011&lng=en&nrm=iso&tlng=en Os pêndulos são muito empregados nas atividades de ensino de cursos introdutórios de física. Nessas atividades, frequentemente, faz-se uso de modelos ideais para estudar o comportamento do pêndulo. Neste trabalho é sugerido um modelo que leva em conta o amortecimento das oscilações. Uma metodologia experimental é proposta com a finalidade de detectar a diminuição da amplitude das oscilações e ajustar estes dados a um modelo matemático. Os resultados demonstram que o pêndulo simples, composto de esferas de pequeno volume e oscilando com baixas velocidades, pode ser estudado por modelos simplificados. A metodologia e o modelo matemático são compatíveis com o nível de conhecimento de alunos de cursos introdutórios de física e oferecem uma visão mais realística sobre o comportamento do pêndulo.<hr/>The pendula are largely used in teaching activities of physical introductory courses. Often, in these activities an ideal model is used to study the behavior of the pendulum. In this work a model that takes into account the oscillation damping is suggested. An experimental methodology is purposed aiming to detect the falling down of oscillation amplitude and to fit these data to a mathematical model. The results show that the simple pendulum, set up by a small volume sphere and oscillating on low speed, can be studied with simplified models. The methodology and the mathematical model are appropriated for the knowledge level of the students from physic introductory courses and offer a more realistic insight about the pendulum behavior. <![CDATA[<b>Scattering and bound states by localized potentials</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400012&lng=en&nrm=iso&tlng=en Apresenta-se um formalismo simples que permite explorar o espalhamento quântico e os possíveis estados ligados em um potencial simétrico localizado de forma arbitrária de um modo unificado. A barreira e o poço quadrados simétricos são utilizados como ilustração do método.<hr/>A simple formalism for exploring quantum scattering and possible bound states in an arbitrary symmetric and localized potential in a unified way is presented. The symmetric square barrier and well potentials are used for illustrating the method. <![CDATA[<b>Physics teaching in the initial grades of elementary school in the rede municipal de ensino do Recife by their teachers</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400013&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este trabalho investiga como esta o ensino de física nos 4º e 5º anos do Ensino Fundamental (EF) na Rede Municipal de Ensino do Recife. Para realizá-lo contamos com 145 questionários respondidos por docentes do EF I desta rede, espalhados por toda a cidade. Estes questionários nos mostram que existe uma política real de escolha do livro didático de ciencias; que a carga horária semanal dispensada para a disciplina ciencias e, na sua maioria de duas horas e a maioria dos docentes acredita ser suficiente; que o material mais utilizado para a preparação da aula é mesmo o livro didático, mas são utilizados outros como revistas, musicas etc; mais da metade dos docentes, embora considerem a física relevante aos seus alunos, não gostam de abordá-la em sala e sentem-se inseguros para fazê-lo; os assuntos mais trabalhados de física são o eletromagnetismo, energia e física térmica e apresenta algumas sugestões dos professores para a melhoria do ensino de ciencias.<hr/>This paper investigates how is the physics teaching in the forth and fifth years of elementary school in the Rede Municipal de Ensino do Recife. To realize it we have 145 questionnaires answered by teachers of initial grade of this network, spread throughout the city. These questionnaires showed that there is a real political choice of textbook science; that the weekly waived for the subject Science is mostly of two hours and the majority of teachers believed to be sufficient; the material most used to preparation of the lesson is the textbook, but others are used as magazines, music, etc.; more than half of teachers, although considering the Physics relevant to their students, do not like to approach it in class and they feel insecure to do it; the subjects more worked of Physics are electromagnetism, energy and thermal physics and presents some suggestions for teachers to improve Science teaching. <![CDATA[<b>Physics and painting</b>: <b>dimensions of a relation and its potential for teaching physics</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400014&lng=en&nrm=iso&tlng=en Neste artigo são discutidas possibilidades de uso das relações entre a física e a pintura no Ensino Médio. A partir das propostas de ensino oficiais, que já incorporam a necessidade de rever a abordagem usual dos conceitos da física, e de propostas de outros autores que afirmam a necessidade de dar outros sentidos aos conceitos físicos, mostramos como o desenvolvimento da física e da pintura indicam aproximações, e de como estas podem contribuir para a compreensão de conceitos dessa e de outras disciplinas, bem como para a compreensão da realidade em seu sentido mais amplo.<hr/>This article discusses possible uses of the relations between physics and painting in high school. Based on the official proposals for education, which already incorporate the need to revise the usual approach of physics concepts, and proposals of other authors who claim the need to give other meanings to physical concepts, we show how the development of physics and painting indicate rapprochements, and how they can contribute to the understanding of concepts of physics and other disciplines as well as for understanding the reality in its broadest sense. <![CDATA[<b>Brownian motion</b>: <b>a proposal of using new technologies in Physics teaching</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400015&lng=en&nrm=iso&tlng=en A partir de uma breve descrição do movimento browniano analisamos dois vídeos encontrados na rede. Com o software de analise de vídeos e modelagem Tracker é determinado o deslocamento quadrático medio das partículas brownianas. Das medidas, determina-se o número de Avogadro e discute-se os resultados encontrados. Ao longo do trabalho são utilizados vídeos de partículas brownianas em suspensao na água e softwares livres, ambos disponíveis na web.<hr/>From a brief description of Brownian motion we analyzed two videos found on the web. With the software of video analysis and Tracker modeling, it was determined the mean square displacement of Brownian particles. From the measures, it was determined the number of Avogadro and discussed the results. Throughout the work, videos of Brownian particles suspended in water and free softwares were used, both available on the web. <![CDATA[<b>The effect of formative assessment in Brazilian university physics courses</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400016&lng=en&nrm=iso&tlng=en Most postsecondary physics courses in Brazil offer no meaningful formative assessment opportunities. We implemented online homework with immediate feedback in two courses, one with traditional learners at a public university, and one with non-traditional learners at a private university. In addition, at the public university, clickers were used in lecture. While surveys showed broad acceptance of these techniques by the students and the belief that they helped in learning, grades did not significantly improve - instead, we observed a narrowing of the grade distribution toward mid-range grades at the public university, and no difference at the private university. Our study also identifies a number of logistical and organizational hurdles that need to be overcome before a hopefully more successful implementation of these techniques should be attempted.<hr/>A maioria dos cursos de física de nivel superior no Brasil não oferecem significativas oportunidades de avaliação formativa. Neste trabalho, implementamos atividades de tarefas online com feedback imediato em dois cursos: um com alunos tradicionais em uma universidade publica, e outra com alunos não-tradicionais em uma universidade privada. Implementamos, também, na universidade publica, atividades com os denominados "clickers" em sala de aula. Posterior pesquisa de opinião com os alunos mostrou ampla aceitação destas técnicas e avaliação positiva de que tais técnicas ajudaram na aprendizagem do conteúdo. Todavia as notas não apresentaram melhora significativa. Na universidade publica observou-se um estreitamento na distribuição de notas em torno dos valores medianos, enquanto na universidade privada não foi observada diferença significativa na distribuição de notas. Nosso estudo também identificou uma série de dificuldades, tanto logísticas como organizacionais, que precisam ser superadas antes de uma implementação mais eficaz das técnicas exploradas nesse trabalho. <![CDATA[<b>Using a voltmeter to measure time</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400017&lng=en&nrm=iso&tlng=en As vezes, para se medir um intervalo de tempo, é suficiente um cronômetro, outras vezes é preciso imaginar ou lançar mão de métodos indiretos. Neste trabalho exploramos um método indireto para medir intervalos de tempo baseado na curva de descarga de um capacitor através de um resistor. O capacitor, previamente carregado, esta ligado em série com o resistor e uma chave apropriada inicialmente aberta. Quando a chave é acionada durante um certo tempo, o capacitor perde parte de sua carga e a tensão nos seus terminais cai para um valor V. Medindo-se a tensão inicial V0 e a tensão V, determina-se a partir da curva de descarga ou da equação de descarga de um capacitor num circuito RC o tempo t durante o qual a chave permaneceu fechada. O método consiste justamente em associar a duração de um evento ao tempo t durante o qual a chave permaneceu fechada. Para medir V e V0 sem que o capacitor se descarregue através da resistência interna do voltímetro, acoplamos a ele um amplificador operacional (CA 3140), montado na configuração seguidor emissor. O método foi testado com sucesso numa série de experiências que realizamos. Numa delas, por exemplo, medimos a duração de uma colisão entre duas esferas de aço e, numa outra, medimos a velocidade de um projétil disparado por uma carabina de pressão.<hr/>The most direct way to measure time intervals is through the use of a chronometer. But sometimes we need to use some non-conventional method. In this work we explore an indirect method to measure time intervals based on the discharge curve of a capacitor through a resistor. The capacitor previously charged is connected in series with the resistor and a proper switch initially open. When the switch is closed for a certain time, the capacitor discharges partially and the potential difference across its terminals decays from a initial value V0 to V. Using the discharge curve or the discharge equation of a capacitor in RC circuit, and measuring both the voltage V0 and V, we can determine the time t during which the switch remained closed. The method consists in associating the duration of an event to the time t. To avoid the capacitor to discharge through the voltmeter resistance when measuring V and V0, we use a operational amplifier(CA 3140) set up as a unity gain voltage follower. The method was successfully tested in a series of experiments we perform. In one of them, for instance, we measured the duration of a collision between two steel balls. In another, we measured the speed of a pellet fired by an air rifle. <![CDATA[<b>Physics with Arduino for beginners</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400018&lng=en&nrm=iso&tlng=en Apresentamos neste trabalho diferentes modos de operar o Arduino para funcionar como uma interface alternativa na aquisição e automação de dados em atividades experimentais de física via porta USB do computador. Selecionamos como exemplo de aplicação o estudo de carga e descarga de um capacitor. As etapas de interação com o Arduino passam pelo processo de construção do circuito, coleta e armazenagem de dados em formato txt e visualização gráfica em tempo real através da linguagem Processing. Para cada etapa apresentamos propostas didáticas de utilização, todos os códigos fontes necessários para a interação com o Arduino, além de links para acesso a tutoriais que possibilitam a reprodução deste e outros experimentos.<hr/>In this paper we present different ways of operating the Arduino to work as an alternative interface for the automation of data acquisition in physics experiments through the computer's USB port. Selected as an example of applying the study of charging and discharging a capacitor. The steps of interaction with the Arduino go through the process of building the circuit, collecting and storing data in txt format and graphic display in real time over the language Processing. For each step we present proposals for didactic use, all source code necessary to interact with the Arduino, and links to access tutorials that provide playback of this and other experiments. <![CDATA[<b>The large electron model</b>: <b>the classical background of Compton effect</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400019&lng=en&nrm=iso&tlng=en A figura de Arthur Holly Compton geralmente é concebida como um dos pais fundadores da teoria quântica devido à sua formulação quântica para explicar o processo de interação entre a radiação de alta frequência e a materia. Todavia, a historia de Compton evidencia-nos um personagem que destoa da imagem de um físico interessado no desenvolvimento da teoria quântica. De fato, o seu interesse e a sua motivação, de 1916 a 1922, estavam relacionados com o uso da física clássica para o estudo do espalhamento dos raios X e γ pela materia. A descoberta do efeito Compton foi o resultado obtido por um físico clássico que relutava em aceitar o quantum de radiação. O objetivo deste artigo e, portanto, destacar a imagem de um físico clássico que estava inserido em um programa de pesquisa bem definido, a física dos raios X e γ, a partir do qual ele contribuiu tanto para o desenvolvimento dessa área de pesquisa quanto para a da construção da teoria quântica. Para isto, apresentaremos o modelo do grande elétron utilizado por Compton para explicar o processo de espalhamento dos raios X pela matéria.<hr/>Arthur Holly Compton's persona is usually conceived as one of the founder fathers of the quantum mechanics due to his quantum formulation to explain the process of interaction between the high-frequency radiation and matter. Nevertheless, the Compton's history revealed a character that disagrees of the physicist's image interested in the development of the quantum mechanics. In fact, his interest and motivation, from 1916 to 1922, were associated with the use of classical physics to deal with X andγ rays. The discovery of the Compton Effect was the result obtained by a classical physicist who was loath in accepting the quantum of radiation. Our objective is therefore emphasizing the image of a classical physicist who was inserted in a research program well definite, X and γ rays physics, from which he contributed both to the development of this research area and to the construction of the quantum mechanics. We will present the model of the large electron used by Compton to explain the X and γ radiation scattering processes. <![CDATA[<b>Studies on the temperature dependence of electric conductivity for metals in the Nineteenth Century</b>: <b>a neglected chapter in the history of superconductivity</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400020&lng=en&nrm=iso&tlng=en Two different lines of research had significant contributions to the discovery of superconductivity: the liquefaction of gases and the studies of the temperature dependence of the electrical conductivity, or resistance, of pure metals and alloys. Different publications have described and discussed the achievements in the first one of these subjects. The second subject had not received, however, the same attention. This article tries to fill this gap by presenting an account showing details of the evolution of the ideas, the first essentially experimental contributions to the subject and their corresponding responsible persons.<hr/>Duas diferentes linhas de pesquisa deram significativa contribuicao à descoberta da supercondutividade: a liquefação de gases e os estudos da dependência da condutividade ou resistencia elétrica com a temperatura, em metais puros ou ligas. Diferentes artigos descrevem e discutem as conquistas da liquefação ao passo que a segunda não recebeu, contudo, a mesma atenção. Este artigo busca preencher esta lacuna, apresentando um histórico detalhado da evolução de idéias, das primeiros resultados experimentais e dos pesquisadores nelas envolvidos. <![CDATA[<b>Islamic astronomy between Ptolemy and Copernicus</b>: <b>Maraghah Tradition</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400021&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este artigo apresenta a descrição, análise e comparação dos modelos da astronomia islâmica na Idade Media com os modelos ptolomaicos para estabelecer o processo de evolução dos modelos cinematicos na Tradição Maraghah e a motivação para o desenvolvimento destes modelos não ptolomaicos.<hr/>This article show the description, examination and comparison of the islamic astronomy models in Middle Ages with the Ptolemaic models for establish the process of evolution of the cinematic models at the Maraghah Tradition and the motivation for development these non-Ptolemaic models. <![CDATA[<b>Vacuum free electron measurements and Fermi-Dirac statistics</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400022&lng=en&nrm=iso&tlng=en Neste artigo, apresento uma série de experimentos laboratoriais de baixo custo para comprovação de conceitos fundamentais da estatística quântica de Fermi-Dirac e medidas quantitativas da densidade de corrente de um feixe de elétrons livres térmicos no vácuo para comprovar experimentalmente a equação de Richard-Dushman. As técnicas experimentais e a analise numérica para a equação da densidade de corrente são discutidas nesse trabalho. Válvulas termoiônicas comerciais se mostraram excelentes para corroborar os conceitos discutidos no presente trabalho.<hr/>In this paper, a sequence of low-cost teaching lab experiments to assess fundamental concepts in Fermi-Dirac quantum statistical mechanics and quantitative measurements of current density of a free thermal electron in vacuum to prove experimentally the Richardson-Dushman equation. Experimental techniques and numerical analysis for the current density are also discussed in this work. Thermoionic-emission tubes have proven to be excellent to corroborate the concepts discussed in this paper. <![CDATA[<b>Note on the classical solutions of Friedmann's equation</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400023&lng=en&nrm=iso&tlng=en As representações gráficas dos modelos clássicos de Friedmann frequentemente induzem ao erro, na discussão das idades dos universos-modelo. A maioria dos livros ignora as diferentes conceituais das representações no que diz respeito a estas idades. Discutimos os detalhes das funçöes que fornecem o fator de escala em termos do tempo, para as soluçöes da equação de Friedmann, na faixa de tempo que inclui as idades dos universos-modelo.<hr/>Graphical representations of classical Friedmann's models are often misleading when one considers the age of the universe. Most textbooks disregard conceptual differences in the representations, as far as ages are concerned. We discuss the details of the scale-factor versus time function for Friedmann's solutions in the time range that includes the ages of model universes.