Resumo em Português:

Este trabalho consiste em uma introdução às magnetosferas planetárias do Sistema Solar. Apresenta-se uma descrição geral da configuração das magnetosferas dos oito planetas do Sistema Solar e de sua formação pela interação de seu ambiente eletromagnético com o fluxo do vento solar. As magnetosferas planetárias são do tipo intrínseco (Mercúrio, Terra, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno) quando o planeta possui um campo magnético intrínseco e a interação ocorre entre o vento solar e o campo planetário, com possíveis contribuições do plasma planetário; e induzida (Vênus e Marte) quando a interação ocorrer entre o fluxo do vento solar e a atmosfera superior/ionosfera do planeta. Um exemplo de medidas in-situ em uma magnetosfera também é apresentado com os dados de campo magnético da sonda Cassini em Saturno.

Resumo em Inglês:

An introduction to the solar system planetary magnetospheres is presented. First the process of formation of the magnetosphere by the interaction of solar wind with an electromagnetic planetary obstacle is shown. Next, a general description of magnetosphere regions is presented. Finally, a short description of the solar system eight planetary magnetospheres is given. Planetary magnetospheres are of two types: intrinsic (Mercury, Earth, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune), when the planet has an active and intrinsic magnetic field and the interaction creating the magnetosphere occurs between the solar wind and the planetary field, with contributions of the planetary plasma; and induced (Venus and Mars), when the planet lacks an internal field, and it is the interaction between the solar wind and the planetary atmosphere/ionosphere that forms the magnetosphere. An example of in-situ observations at a planetary magnetosphere is presented with magnetic field data from the Cassini mission at Saturn.

Resumo em Português:

Fenômenos oscilatórios e ressonantes são explorados em vários cursos experimentais de física. Em geral os experimentos são interpretados no limite de pequenas oscilações e campos uniformes. Neste artigo descrevemos um experimento de baixo custo para o estudo da ressonância em campo magnético da agulha de uma bússola fora dos limites acima. Nesse caso, termos não lineares na equação diferencial são responsáveis por fenômenos interessantes de serem explorados em laboratórios didáticos.

Resumo em Inglês:

Oscillatory and resonant phenomena are usually explored in many experimental physics courses. These experiments are generaly interpreted in the regime of small angle oscillation and uniform fields. In this paper we describe a low cost resonance experiment to explore physics phenomena out of this regime. In such case, non-linear terms in the differential equation are responsible for interesting physics behavior of the oscillatory system.

Resumo em Português:

Analisamos, utilizando o modelo de poço de potencial infinito, o processo de absorção de um fóton que leva à isomerização cis-trans do pigmento visual rodopsina, presente na retina [R.W. Schoenlein e cols., Science 254, 412 (1991)], que consiste de um composto formado por ligações simples e duplas entre átomos de carbono, e funciona como uma antena no processo de absorção de um fóton. A presente proposta é diretamente aplicável nos cursos de graduação em física e química, nas disciplinas de física moderna e físico-química, respectivamente.

Resumo em Inglês:

We examine, using the particle-in-the-box model, the transient absorption measurements of the cis-trans isomerization by the visual pigment rhodopsin present in the retina [R.W. Schoenlein et al., Science 254, 412 (1991)], which contains the retinene group, a conjugated system, which is formed by single and double carbon-carbon atoms, and works as a light antenna in the process of photon absorption. The present approach is directly applicable to the classroom in undergraduate chemistry and physics major courses.

Resumo em Português:

Neste trabalho começamos por apresentar um sumário das varias definicoes de calor e de trabalho existentes na literatura. De seguida, analisamos alguns exemplos e mostramos que a termodinamica requer uma definicao precisa de tais conceitos. Tomando como base a segunda lei, a comparaçao do calor e do trabalho calculados com base nos valores das variaveis do sistema e da vizinhanca conduziu à conclusao que as suas definicoes devem ser baseadas nas variáaveis externas ao sistema.

Resumo em Inglês:

We start by presenting an overview of the various definitions of heat and work found in the literature. Then, we consider several examples for analysis and show that the theory of Thermodynamics requires a precise definition of such quantities. The comparison regarding the Second Law of the system-based and surroundings-based definitions of heat and work is undertaken leading to the conclusion that the definitions of such concepts should be based on variables external to the system.

Resumo em Português:

Seguindo a proposta de uma disciplina de mecanica quantica com enfoque em física experimental [P.R.S. Gomes e T.J.P. Penna, Revista Brasileira de Ensino de Física 10, 34 (1988)], neste artigo apresentamos um metodo simples para o estudo da perda de energia de partículas alfa em ar, geralmente apresentado, quando disponível, em laboratório avancados no final dos cursos de graduacao em física e física medica, onde apresentamos um metodo novo e simples para a determinação do poder de frenamento de partículas alfa no ar e a obtençao da curva de Bragg.

Resumo em Inglês:

Following the proposal of a quantum physics course with an experimental emphasis [P.R.S. Gomes and T.J.P. Penna, Revista Brasileira de Ensino de Física 10, 34 (1988)], in this work, we present a new simple method for the study of the stopping power of alfa particle in air, usually presented, when available, in advanced labs in physics and in medical physics courses. In this method, the Bragg's curve can be obtained both qualitative and quantitatively.

Resumo em Português:

Neste artigo calculamos a taxa de ionização para o átomo de hidrogênio na presença de um campo elétrico uniforme. A probabilidade de penetração da barreira é calculada usando a aproximação WKB. Para a realização desse cálculo utilizamos dois modelos de potenciais unidimensionais: no primeiro modelo o potencial coulombiano é considerado apenas na região próxima ao núcleo atômico, o que permite uma solução exata da integral a ser resolvida. No segundo modelo o potencial coulombiano é levado em conta em todo o espaço, o que leva a uma integral cuja solução deixa de ser trivial. Contudo, é possível resolvê-la em termos de integrais elípticas. Os resultados obtidos são comparados com o resultado aceito como o correto [4F -1 exp (-2/3F )] devido a Landau e Lifshitz.

Resumo em Inglês:

In this paper we calculated the model dependence of the field ionization rate of hydrogen atom in a uniform electric field. In order to calculate the probability of barrier penetration we use semiclassical (WKB) approximation, which is calculated for two model potentials. In the model 1 the Coulomb potential is used only near the nucleus. In model 2 the Coulomb potential is used in all regions. These results are compared with the accepted result of 4F -1 exp (-2/3F ).

Resumo em Português:

Atividades didáticas que envolvem o uso de CDs como redes de difração não são novidade. A confecção de espectroscópios simples e a projeção de espectros para grandes audiências são algumas das sugestões de uso. Neste trabalho, é sugerido o uso de um retroprojetor como fonte de luz, munido de uma fenda circular. As vantagens desta montagem vão da interpretação bastante simples da figura de difração obtida ao estudo dos CDs como "lentes difrativas". Uma variante da montagem aqui sugerida permite a medida acurada da distância entre trilhas adjacentes de um CD gravável. Os dividendos didáticos que podem ser auferidos a partir da exploração de objetos do quotidiano (neste caso, o CD) vão da aprendizagem ativa a "resolução" destes objetos como geradores de reflexão, indagação e conscientização.

Resumo em Inglês:

Didactic activities involving the use of CDs as diffraction grattings are not new. The preparation of simple portable spectroscopes and the projection of spectra for large audiences are some of the suggestions for use. A overhead projector as light source, along with a circular slit, is also suggested. The advantages of this assembly are the very simple interpretation of the diffraction figure obtained. A small change in the assembly suggested here allows for accurate measure of the distance between adjacent tracks of a recordable CD. The didactic dividends can be earned from the exploitation of objects of everyday life (in this case, the CD) goes from active learning to the "resolution" of the everyday objects as generators of reflection, inquiry and awareness.

Resumo em Português:

Neste trabalho, concentramo-nos em um método específico na teoria de perturbação, o método das escalas múltiplas. Desenvolvido na mecânica clássica para o tratamento de equações diferenciais não-lineares, este método é aplicado como uma ferramenta matemática na descrição de efeitos perturbativos em vários sistemas físicos. Desta forma queremos mostrar algumas aplicações deste método, em circuitos elétricos LC e RLC.

Resumo em Inglês:

In this work, we focus on a specific method of perturbation theory, the method of multiple scales. Developed in classical mechanics for the treatment of non-linear differential equations, this method is applied as a mathematical tool in the description of perturbative effects in several physical systems. Thus we show some applications of this method, electrical circuits LC and RLC.

Resumo em Espanhol:

Se muestra una experiencia desarrollada en el Instituto Superior Politécnico "José Antonio Echeverría", con estudiantes de la carrera de Ingeniería Automática. Se desarrolló por parte de los estudiantes un proyecto con características de asignatura integradora, donde tuvieron que ser capaces de afrontar una tarea con elementos recibidos a partir de un variado número de asignaturas, que según la experiencia de años anteriores muestra que los estudiantes no ven las conexiones entre ellas, de esta forma se potencia la visión de interdisciplinariedad además de adentrarlos en elementos de nanotecnología, altamente motivador por su actualidad. Se presentan las ventajas de haber realizado esta experiencia según los propios estudiantes.

Resumo em Inglês:

An experience developed in the Polytechnic Superior Institute "José Antonio Echeverría", with the Automatic Engineering career students is shown. A project with an integrating characteristic subject was put into practice by the students, where they had to be able to face a task with elements studied in different subjects. According to the experience of previous years, the students do not see clearly the connections among the subjects considered. In this way an interdisciplinary vision is emphasized besides presenting the up-to-date highly motivating nanotechnology elements. Advantages of this experience are presented by the students themselves.

Resumo em Espanhol:

El presente artículo contiene los resultados obtenidos de una investigación realizada para estudiar los efectos que produce el modelo de enseñanza-aprendizaje de la física con una estructura problematizada en la capacidad para resolver problemas y, en las actitudes e intereses de los estudiantes del primer curso universitario. Este artículo da una respuesta fundamentada a la pregunta: con una enseñanza-aprendizaje problematizada de la física, ¿se produce realmente una mejora significativa en la capacidad de resolución de problemas, y ésta, se mantiene tiempo después de la instrucción recibida?

Resumo em Inglês:

We discuss the results of a research conducted to study the effects of problem-based teaching and learning of Physics on the ability of students in problem solving and in their attitudes and interest towards the subject. First-year university students are involved in the study. We try to answer this basic question: can a problem-based instruction of Physics improve the ability of students in problem solving and does this ability still remain some time after the end of the course?

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho foi investigar, numa turma de alunos de Licenciatura em Física, se o Pensamento Transdisciplinar pode contribuir para a compreensão do princípio da dualidade da luz. A metodologia empregada foi o ciclo da experiência de Kelly, que teve a perspectiva de engajar os alunos em um processo de aprendizagem, com o auxílio de três experimentos didáticos: a cuba de onda, a dupla fenda de Young e o radiômetro de Crookes. A partir desses experimentos foi possível motivar uma discussão sobre as propriedades ondulatórias e corpusculares da luz. Uma oficina sobre a Transdisciplinaridade foi também realizada com o intuito de discutir a lógica do terceiro incluído, uma lógica que se adéqua ao fato da luz se comportar como onda e como partícula. As análises dos dados permitiram as seguintes conclusões: (i) as concepções prévias dos estudantes de Licenciatura em Física acerca do princípio da dualidade da luz eram desprovidas de uma lógica que respaldasse tal princípio e (ii) os três experimentos propostos e a oficina sobre a Transdisciplinaridade, realizadas durante o ciclo da experiência Kellyana, contribuíram para que os estudantes tivessem uma maior compreensão do princípio da dualidade da luz.

Resumo em Inglês:

The objective of this work was to investigate if transdisciplinarity can contribute to the understanding of the wave-particle duality principle. The investigation was conducted with students from a physics teaching course. The methodology used was Kelly's experience cycle, in which the objective was to involve the students in a learning process through three experiments: the wave tank; Young's experiment and Crookes' radiometer. Based on these three experiments it was possible to motivate a discussion about wave-particle duality. A transdisciplinary didactic workshop was conducted aiming to promote a discussion about third included logic, an adequate logic to be applied to wave-particle duality. Data analysis allowed the following conclusions: (i) the previous concepts of these students about the wave-particle duality principle had no logic to support this principle; (ii) the three experiments and the transdisciplinary workshop conducted during Kelly's experience cycle contributed for a better understanding of the wave-particle duality principle.

Resumo em Português:

Neste trabalho apresentamos a uma discussão sobre o trabalho em laboratório realizado em um projeto de ensino em que a história da ciência foi usada como mediador na construção de áreas de desenvolvimento cognitivo para a aprendizagem de conceitos de movimento. Após a discussão dos aspectos históricos e da evolução das idéias sobre movimento, os estudantes foram levados ao laboratório e estimulados a comparar as idéias discutidas previamente com os resultados de medidas tomadas manualmente em um primeiro momento e com o auxílio de um microcomputador e sensores de luz para aquisição automática de dados em um segundo momento. A construção do experimento foi realizada com materiais de baixo custo e o software utilizado na aquisição de dados é software livre LOGO. Os estudantes realizaram as medidas com um tubo de PVC colocado primeiramente na horizontal com a finalidade de investigar o conceito de inércia galileano, a seguir com o tubo inclinado investigaram se havia mudanças no valor da velocidade durante o deslocamento de queda. Os recursos utilizados e o experimento são descritos em detalhe, e uma avaliação do resultado é apresentada.

Resumo em Inglês:

We are going to do a discussion about the lab activities in a learning Physics project. The project's first part has used History of Science to introduce Aristotelian and Galilean concepts of movement. Project's second part has used open lab activities and low cost materials to reproduce the Galileo's inclined plane experiment. The experiment was developed to hands on and shows the extremely hard work to measure time manually. We have used a PVC tube with holes 20 cm separated, a small ball and a chronometer to manual measures. After this very imprecise measure it was introduced a microcomputer and LDR sensors to acquire data, make position versus time tables and draw the respective graphics. The experimental activity is open so that the students can explore, test and discuss solutions for all the process of measure, since the sensors LDR still the graphics drawing using spreadsheet. We have used LOGO free software to acquire data and process control. The tube was placed horizontally to investigate Galilean inertial behavior and inclined to investigate the free fall acceleration. An evaluation process is made.

Resumo em Português:

As avaliações de aprendizagem nos revelam que os modelos para a descrição dos movimentos no Sistema Solar e as explicações científicas para os fenômenos astronômicos básicos são pouco conhecidas por jovens e adultos. O tema astronomia está presente nos currículos do ensino fundamental, e sua apresentação em escolas e em espaços não formais de aprendizagem é sempre cercada de interesse. Neste trabalho, discutimos o que se sabe a respeito da aprendizagem do tema e apresentamos o processo de desenvolvimento e produção de um vídeo utilizando o software livre Celestia para fazer uma viagem no Sistema Solar.

Resumo em Inglês:

Learning assessments reveal that models used to describe motions in the Solar System and the scientific explanations that account for the basic astronomic phenomena are poorly known by kids and adults. Astronomy is a subject present in many curricular prescriptions for elementary school, and is always surrounded by interest when presented in schools and informal learning spaces. In this paper, we discuss what is known about teaching and learning basic astronomic phenomena, and describe the development and production of a video using Celestia, a free and open software, in a journey into the Solar System.

Resumo em Português:

Neste artigo é feita uma análise dos trabalhos aeronáuticos de Júlio Cézar Ribeiro de Souza, inventor paraense famoso no Brasil durante a década de 1880. Ribeiro de Souza foi o criador de um sistema de navegação aérea amplamente discutido no Instituto Politécnico Brasileiro, que não chegou na época a um acordo sobre a funcionabilidade do invento. Alguns autores procuraram atribuir a Souza a invenção do dirigível -notadamente Fernando Medina do Amaral (1926-2001) e Luís Carlos Bassalo Crispino -, mérito pertencente a Alberto Santos Dumont. Utilizando conhecimentos aerodinâmicos básicos, porém, o presente estudo evidencia que o Sistema Júlio Cézar, se concretizado, teria se mostrado absolutamente ineficaz.

Resumo em Inglês:

This article analyzes the aeronautical work of Júlio Cézar Ribeiro de Souza, an inventor born in the state of Para, famous in Brazil during the 1880s. Ribeiro de Souza created an air navigation system widely discussed at the Brazilian Polytechnic Institute, which did not reach a conclusion on the invention functionality, at that time. Some authors tried assigning to Souza the invention of the dirigible -notably Fernando Medina do Amaral (1926-2001) and Luis Carlos Bassalo Crispino -a merit that belongs to Alberto Santos Dumont. However, using basic aerodynamic knowledge, this study demonstrates that the Júlio Cézar System, if implemented, would have proved utterly ineffective.

Resumo em Português:

Neste trabalho, é apresentada a história do nascimento do conceito de quantum de energia, por Max Planck. A história pode ser entendida como clarificadora de um conceito, pois ela mostra os problemas que os cientistas tentavam resolver e como os conceitos apareceram no decurso das soluções. Assim sendo, neste trabalho ênfase é dada ao problema da interação da radiação com a matéria e a solução estabelecida por Planck. Em particular, o conceito de distribuição é ilustrado pelos modos de distribuir partículas (bolas coloridas) em estados microscópicos (caixas).

Resumo em Inglês:

In this paper it is presented the history of the creation of the energy quantum by Max Planck.. The history of science is used to clarify concepts insofar it discloses problems that were proposed, and how concepts were introduced in the process of solving them. Therefore, in this paper we emphasize the problem of the interaction of the radiation with matter, and Planck's solution to it. In particular, the concept of distribution is illustrated by showing the ways to distribute particles (painted spheres) in microscopic states (boxes).