Acessibilidade / Reportar erro
Revista Brasileira de Ensino de Física, Volume: 32, Número: 4, Publicado: 2010
  • Deslocamento da força normal à superfície de apoio a um corpo em equilíbrio na presença da força de atrito Artigos Gerais

    Costa, Eden V.; Faria Leite, C.A.

    Resumo em Português:

    A representação do equilíbrio de um corpo por meio da figura de um bloco apoiado sobre uma superfície plana nos é muito familiar, pois é recorrente nos livros didáticos de física básica. No entanto, na maioria dos casos onde a força de atrito está presente, esta representação, em geral, necessita de maior rigor. Pois, sob esta condição, a força normal à superfície desloca-se lateralmente, e, então, deixa de ter o mesmo suporte do peso, fato este, quase sempre, negligenciado nos livros didático de física básica. Neste artigo, faremos a análise das condições de equilíbrio de um corpo na presença do atrito e discutiremos o deslocamento lateral da força normal à superfície de apoio ao corpo.

    Resumo em Inglês:

    The equilibrium representation of a body by means of a figure of a block resting on a plane surface is very familiar to us since it is recurrent in the textbooks of fundamental physics. Nevertheless, in most of the cases where the frictional force is present, this representation, in general, requires greater strictness. Under this consideration, the normal force to the surface is displaced sideways, leaving the same line action of the weight force, and this fact is almost always neglect in the textbooks of fundamental physics. In this paper we will analyze the equilibrium conditions of a body in the presence of frictional forces and we will discuss the lateral displacement of the normal force to the support surface of a body.
  • A força eletromotriz de movimento e os fundamentos da teoria eletromagnética clássica Artigos Gerais

    Dionisio, Paulo Henrique

    Resumo em Português:

    Discute-se, aqui, uma questão relevante acerca da explicação de certos fenômenos, quais sejam aqueles em que surge uma força eletromotriz de movimento em situações tais que a lei de Faraday não se aplica. Na esteira desta discussão, comentam-se outras questões a respeito da teoria eletromagnética clássica, como a sua estrutura axiomática e sua relação com a teoria da relatividade.

    Resumo em Inglês:

    We discuss here an important question concerning the explanation of some phenomena in which a motional electromotive force appears, by using Faraday's law under conditions where it does not apply. In addition, this discussion gives rise to comments on subjects such as the axiomatic structure of the classical electromagnetic theory and its relation with relativity.
  • A física da terapia de captura de nêutrons pelo boro Artigos Gerais

    Bruno-Machado, A.C.; Fortes, E.C.F.S.; Tijero, M.C.

    Resumo em Português:

    Neste artigo fazemos uma breve exposicão de como um dos conceitos fundamentais da física nuclear fissão nuclear e seus produtos tem aplicação na medicina, na chamada terapia de captura do nêutron pelo boro (BNCT na sigla em inglês). Essa terapia foi concebida como um tratamento alternativo para o câncer podendo, em determinados casos, substituir a cirurgia, quimioterapia e radioterapia. Na BNCT, o fármaco atuante é o boro 10 que, após ser injetado no paciente, é submetido à radiação de um feixe de nêutrons de baixa energia proveniente de um reator nuclear. Ainda que hoje a BNCT não substitui totalmente outras terapias, é um bom exemplo da aplicação dos conceitos da física moderna na medicina.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, we make a short exposition of how one of the fundamental concepts in Nuclear Physics, nuclear fission, and its resultant components have applications in medicine, in the so-called boron neutron capture therapy (BNCT). This therapy represents an alternative treatment for cancer and is able to replace, in some cases, surgery, chemotherapy and radiotherapy. The pharmaceutical that actuates in BNCT is boron-10: after being injected in the patient, it undergoes an exposition a low-energy neutron-beam radiation coming from a nuclear reactor. Although nowadays the BNCT does not entirelly replace other therapies, it is a good axample for the application of concepts of modern Physics in medicine.
  • Oscilador harmônico amortecido e séries infinitas Artigos Gerais

    Rodrigues, Marcello G.; Busquini, João A.; Santarine, Gerson A.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho discute-se um arranjo experimental bastante simples e de baixo custo, cujo objetivo consiste em se exemplificar de forma concreta a aplicação de técnicas matemáticas envolvendo solução por séries infinitas destinadas ao estudo de determinado fenômeno físico. Esta prática desenvolvida e direcionada aos alunos de um curso de Graduação em Matemática, consiste basicamente de um estudo quantitativo relacionado ao comportamento oscilatório amortecido de um sistema constituído por uma massa acoplada a uma mola. Os resultados experimentais corroboraram muito bem a teoria fenomenológica e possibilitam a determinação numérica de uma constante física normalmente considerada desprezível, mencionada de passagem nos livros textos. Um fato de destaque deste trabalho referente ao fenômeno ondulatório estudado, ilimitado no tempo, mas limitado no espaço, é o de permitir uma boa discussão com os estudantes sobre o conceito de limite matemático.

    Resumo em Inglês:

    In this work, a quite simple and low-cost experimental arrangement is discussed. Its objective consists of exemplifying in a concrete manner the application of mathematical techniques involving solution by infinite series, destined to the study of determined physical phenomenon. This practice, developed for and directed to undergraduate students taking the course in Mathematics, basically consists of a quantitative study related to the damped oscillatory behavior of a system constituted by a mass coupled to a spring. The experimental results corroborate the phenomenological theory very well and permit the numeric determination of a physical constant normally considered negligible, mentioned only briefly in text books. An important factor in this work refers to the studied oscillatory phenomenon, unlimited in time, but limited in space, which permits an interesting discussion with the students on the concept of mathematical limits.
  • Simulação de Monte Carlo do modelo de crescimento cinético interagente Artigos Gerais

    Rockenbach, Renata; Zara, Reginaldo A.

    Resumo em Português:

    O modelo de crescimento cinético interagente (ou Interacting Growth Walk - IGW) pertence a uma classe de modelos de crescimento usada para simular processos de polimerização. Ele gera cadeias auto-exclusivas, ou seja, que não se auto interceptam, que podem ser usadas no estudo de propriedades de cadeias poliméricas em diferentes temperaturas. O modelo foi investigado através de simulações de Monte Carlo e a análise das propriedades físicas das configuraááes geradas foi efetuada. Foram avaliadas as distribuições de comprimento dos crescimentos frustrados pelo fenômeno de auto-aprisionamento para crescimentos desenvolvidos sob diferentes temperaturas, verificando que o modelo IGW gera cadeias auto-exclusivas longas a baixas temperaturas e que sua eficiência é maior quanto menor for a temperatura. Isto constrasta com os métodos usuais de geração de cadeias auto-exclusivas baseadas em modelos de caminhadas aleatárias (ou SAW -Self Avoiding Walks) para os quais os efeitos de auto-interseção são mais severos para baixas temperaturas. Partindo das distribuições de comprimento das configurações geradas e das frações de sucesso de crescimento foram avaliados os comprimentos médios das configurações e as distribuições de contatos como função da temperatura. Os resultados corroboram as observações de Narasimhan et al. de que existe uma transição Q equivalente àquela observada em modelos SAW e complementa a análise do modelo IGW definido sobre redes quadradas.

    Resumo em Inglês:

    The interacting growth model (IGW) belongs to a class of growth models used to simulate polymerization processes. In this work it was investigated by means of Monte Carlo simulations and a statistical analysis of the properties of the self avoiding configurations was made. We evaluated the distributions of growths frustrated by self trapping for growths carried out under different temperatures. The IGW model generates long chains at low temperatures and its efficiency is improved when the temperature is lowered. This fact contrasts with the usual methods of generating self avoiding chain based on models of self avoinding walks (SAW). Using the distributions of the configurations generated and the fractions and successful growth we evaluated the mean lengths of growths and the distribution of contacts as a function of the temperature. The results confirm the findings of Narasimhan et al. that there is a transition Θ equivalent to that observed in SAW models and complements the analysis of the model defined on square networks.
  • Solução quântica para o poço duplo quadrado unidimensional assimétrico Artigos Gerais

    Paulino, K.H.; Drigo Filho, E.; Pulici, A.R.; Ricotta, R.M.

    Resumo em Português:

    Poços de potenciais quadrados têm sido bastante explorados, tanto do ponto de vista de aplicação como introdução didática à mecânica quântica. Existem bem poucos potenciais desse tipo que são tratados analiticamente na literatura, embora várias geometrias envolvendo esses poços de potenciais possam ser construídas. Nesse trabalho estudamos o poço duplo quadrado unidimensional assimétrico que possui potencial para uma variedade de aplicações, por exemplo, o aprisionamento atômico devido à diferença de profundidades entre poços vizinhos. As funções de onda e autovalores de energia são determinados explicitamente para um caso ressonante e outro não ressonante.

    Resumo em Inglês:

    Square potential wells have been extensively explored, both in terms of application and teaching introduction to quantum mechanics. There are very few such potential who are treated analytically in the literature, although various geometries involving these potential wells study the Double Square Well Asymmetric Unidimensional that has potential for a variety of applications, for example, the atomic trapping due to the difference in depths between neighboring wells. The wave functions and energy eigenvalues are determined explicitly for a resonant case and others not resonant.
  • A equação de Torricelli e o estudo do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) Artigos Gerais

    Macêdo, Marcos Antonio Rodrigues

    Resumo em Português:

    Em primeiro lugar, este trabalho realiza uma tarefa de recuperar o papel histórico de Evangelista Torricelli, a fim de mostrar a sua importância para o estudo do movimento retilíneo uniformemente variado, mas também analisa a maneira de como a equação ν2 = ν²0 + 2aΔs é mostrada aos alunos do ensino médio no estudo deste movimento através de livros didáticos e do comportamento dos professores nesse sentido. Por último, mostra como a história da física pode contribuir para dar um sentido significativo para o estudo de determinados conceitos científicos.

    Resumo em Inglês:

    Firstly, this work undertakes a task of retrieving the historical role of Evangelista Torricelli in order to show his importance for the study of the uniformly variable rectilinear motion; it also analyzes the way of how the equation ν2 = ν²0 + 2aΔs is shown to high school pupils in the study of this motion through course books and the behavior of the teachers towards it. Lastly, it shows how the history of physics may contribute to give a meaningful sense to the study of certain scientific concepts.
  • Análise da produção de vídeos por estudantes como uma estratégia alternativa de laboratório de física no Ensino Médio Pesquisa Em Ensino De Física

    Pereira, Marcus Vinicius; Barros, Susana de Souza

    Resumo em Português:

    Um projeto de produção de vídeos de curta duração feitos pelos estudantes é proposto como estratégia alternativa para o laboratório de física no Ensino Médio - cuja contribuição para a aprendizagem vem sendo fartamente discutida a partir da última metade do século XX. O projeto foi implementado em 2008 em três turmas de uma escola do Rio de Janeiro ao longo de 4 meses. Foram produzidos 14 vídeos, que foram analisados à luz do referencial de Nedelsky para o trabalho experimental e de Driver para os aspectos da representação epistemológica dos estudantes. A estratégia demonstrou ser profícua na medida em que os objetivos do trabalho experimental nas etapas de desenvolvimento levaram ao engajamento intelectual e à motivação dos alunos. A próxima etapa visa ao estudo da contribuição desta estratégia para a aprendizagem conceitual dos estudantes.

    Resumo em Inglês:

    A project for students' video production is proposed as an alternative strategy for the high school physics laboratory - whose contribution to learning has been frequently criticized since the middle of last century to these days. The project was implemented in 2008 in three high school classes in Rio de Janeiro and developed along 4 months. Fourteen videos were produced and they were analyzed within two reference frames: Nedelsky's for the labwork features and Driver's for the students' epistemological representations. The strategy proved to be fruitful since the objectives of labwork along the stages of development provoked both intellectual engagement and the motivation of the students. The next step will study the effect of this strategy on students' conceptual learning.
  • Mapas conceituais como ferramenta de avaliação na sala de aula Pesquisa Em Ensino De Física

    Correia, Paulo Rogério Miranda; Silva, Amanda Cristina da; Romano Junior, Jerson Geraldo

    Resumo em Português:

    A utilização dos mapas conceituais (MCs) como ferramenta de avaliação da aprendizagem foi explorada na disciplina Ciências da Natureza, oferecida aos alunos ingressantes da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Devido à riqueza e à diversidade das estruturas proposicionais elaboradas pelos alunos, o desafio de corrigir MCs é mais complexo do que a correção de testes de múltipla escolha ou de questões dissertativas. Um procedimento comparativo envolvendo o professor (P), três especialistas em mapeamento conceitual (E) e os alunos (A) foi utilizado para avaliar MCs (n = 109). A pergunta focal dos MCs explorou as relações conceituais entre as observações astronômicas do século XVI, o nascimento da ciência moderna e a ampliação da nossa compreensão sobre o universo. Gráficos de correlação foram elaborados para comparar as avaliações (PxE, PxA e ExA). Os resultados obtidos confirmaram a complexidade do processo de avaliação dos MCs, impondo uma mudança nos procedimentos usualmente adotados na sala de aula. A possibilidade dos alunos serem incluídos no processo avaliativo é confirmada pela correlação verificada entre as avaliações feitas pelo professor e pelos alunos.

    Resumo em Inglês:

    The use of concept maps (CMs) as an evaluation tool of students' learning was explored during the Natural Science course assigned to all 1styear higher education students at School of Arts, Sciences and Humanities (University of São Paulo). The richness and diversity of propositional networks produced by the students made the assessment task more complex than the evaluation of multiple-choice tests or open questions. A procedure for comparing the evaluation made by the professor (P), three experts in CMs (E) and the students (S) was used to appraise a set of CMs (n = 109). CMs' focal question explored the conceptual relationships among astronomic observations made during the 16$^{th}$ century, the birth of modern science and, the increase of our understanding about the universe. Correlation graphs were plotted to compare these evaluations in pairs (PxE, PxS and ExS). The results confirmed the complexity of the MCs evaluation, which asks for changing the procedures frequently used in the classroom. The possibility of including the students in the evaluation process is confirmed by the correlation found between the assessments made by them and the professor.
  • A história da legislação dos cursos de Licenciatura em Física no Brasil: do colonial presencial ao digital a distância Pesquisa Em Ensino De Física

    Araujo, Renato Santos; Vianna, Deise Miranda

    Resumo em Português:

    O presente estudo descreve, por meio de uma pesquisa documental, a evolução histórica dos cursos de Licenciatura em Física no Brasil tendo seus aspectos legais como recorte. Essa revisão inicia-se no período colonial do Brasil, quando o ensino superior é quase inexistente e não havia legislação referente à formação de professores, e avança até os dias atuais, caracterizado por um vasto conjunto de legislações que regulam e normatizam os cursos de graduação em Licenciatura Plena em Física. Ao final, é apresentado um quadro com uma síntese integrativa desde o Decreto n° 1.190/39, a primeira estrutura legal a apontar o percurso formativo dos professores de física, até o Decreto n° 5.622/05, que regulamenta como o poder público incentivará o desenvolvimento e a veiculação de programas de ensino a distância em todos os níveis e modalidades.

    Resumo em Inglês:

    By means of document analysis, the present study traces the historical development of Physics teacher's training courses and their legal aspects in Brazil. It starts with Colonial Brazil, when institutions of superior studies were almost none and legislation for teachers' licensing did not exist, and ends with present times, which are characterized by a great number of laws that regulate and standardize the undergraduate Physics teachers' training courses. At the end of the study, a table shows an integrated synthesis of this legislation, from Decree n° 1.190/39, the first legal structure that set the basis for the training of Physics teachers, to Decree n° 5.622/05, which regulates how the government shall encourage the development and the unfolding of electronic education programs for all levels and subjects.
  • Quantização da carga elementar pela análise de ruído elétrico Produtos E Materiais Didáticos

    Lüdke, Everton; Gomes, Cezar Augusto

    Resumo em Português:

    A implementação experimental de um método simples de de muito baixo custo para obtenção da carga do elétron a partir da teoria de ruído elétrico de uma junção semicondutora é apresentada nesse artigo. A metodologia possibilita concluir que o experimento é útil como ferramenta de ensino em laboratórios de física moderna universitários, beneficiando cursos que empreguem tecnologias associadas ao desenvolvimento de circuitos elétricos, trabalhos em física aplicada fundamental no ensino da natureza da corrente elétrica a fim de quantificar a carga elementar.

    Resumo em Inglês:

    A experimental set-up of a simple, low-cost, method to estimate the electron charge from the electric noise theory of a semiconductor junction is presented in this paper. The methodological approach allows to conclude that the experiment is useful as a teaching tool for modern university physics labs for the benefit of courses that employ electrical circuits developmental technologies, research in fundamental applied physics and teaching of the nature of electrical current in order to quantify the elementary charge.
  • Medida da vida média do múon Produtos E Materiais Didáticos

    Fauth, Anderson Campos; Grover, Artur Chiaperini; Consalter, Daniel Martelozo

    Resumo em Português:

    Neste trabalho foram utilizados um detector de partículas e um osciloscópio digital para medir a vida média do múon. O método experimental utilizado foi a medida do intervalo de tempo entre o sinal do múon e o do elétron do seu decaimento através do osciloscópio. Os múons desse experimento foram aqueles da radiação cósmica e um único detector utilizou o efeito Cherenkov na água para medir tanto o sinal do múon como o sinal do elétron. Utilizando o espectro diferencial do alcance de múons verticais e a sua distribuição angular obtivemos a taxa de decaimento de múons por massa do detector, TM = 13 x 10-3 [Hz/kg], que permite estimar a taxa de decaimento de múons ao nível do mar para um detector com massa M. O tempo médio obtido para a vida dos múons foi de 1,87 ± 0,75 ms e esta em acordo com o valor apresentado pelo Particle Data Group.

    Resumo em Inglês:

    In this work we used a particle detector and a digital oscilloscope to measure the mean life time of the muon. The experimental method consisted in measuring the time difference between muon arrival and subsequent electron from decay using a oscilloscope. We used cosmic ray muons and only one detector that uses Cherenkov effect into water to measure both the muon and the electron signals. Using the differential range spectrum of vertical muons at sea level and its angular distribution we obtained the rate of decay muons per mass detector, TM = 13 x 10-3 [Hz/kg]. With this result is possible to estimate the rate of muon decay at sea level for a detector with mass M. We obtained 1,87 ± 0,75 ms for the mean life time of the muon that is in agreement with the results reported by the Particle Data Group.
  • Desenvolvimento de uma ferramenta para o ensino de física experimental a distância Produtos E Materiais Didáticos

    Pessanha, Márlon Caetano Ramos; Cozendey, Sabrina Gomes; Souza, Marcelo de Oliveira

    Resumo em Português:

    Apresentamos neste artigo dados sobre desenvolvimento de um sistema de instrumentação virtual que possibilita o controle e coleta de dados de experimentos através da internet, para o uso em atividades de ensino de física experimental a distância. O sistema é composto por um conjunto interativo de softwares e hardwares. Foram criados três tipos diferentes de softwares: Cliente, Servidor de Comunicação e Servidor de Controle. Estes softwares foram desenvolvidos com o uso das linguagens de programação Object Pascal e C++. Foram construídos circuitos eletrônicos de interface para a comunicação entre computador e experimento. Testes de comunicação e controle/coleta de dados foram realizados com a utilização de um experimento básico de física moderna.

    Resumo em Inglês:

    We present in this paper the development of a system of virtual instrumentation that makes possible the control and collects of data of experiments by Internet, for the use in activities of experimental physics teaching. The system is composed by an interactive set of softwares and hardwares. Three different types of softwares had been created: Client, Communication server and Control Server. These softwares had been developed with the use of the programming languages Object Pascal and C++. Interface electronic circuits had been constructed for the communication between Computer and Experiment. Tests of communication and control/collect of data had been carried with the use of a basic experiment of modern physics.
  • Três mitos sobre a "função" delta de Dirac Notas E Discussões

    Lemos, Nivaldo A.

    Resumo em Português:

    São desfeitas três concepções matemáticas errôneas, porém recorrentes entre os físicos, relacionadas à "função" delta de Dirac.

    Resumo em Inglês:

    Three mathematical misconceptions concerning Dirac's delta "function", recurring among physicists, are dispelled.
Sociedade Brasileira de Física Caixa Postal 66328, 05389-970 São Paulo SP - Brazil - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: marcio@sbfisica.org.br