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Revista Brasileira de Ensino de Física, Volume: 33, Número: 1, Publicado: 2011
  • El estudio y enseñanza de los modos vibracionales de la molécula triatómica

    Lavín, Roberto; Pozo, Julio

    Resumo em Espanhol:

    En este trabajo se muestra que a través del dominio de la teoría general de pequeñas oscilaciones es posible resolver analíticamente los modos vibracionales de la molécula triangular, y que a la luz de resultados comparativos entre la molécula lineal y triangular se puede evaluar la dinámica de la molécula triangular y simplificar el análisis. Para ilustrar lo anterior, se modela mecánicamente una molécula triatómica, utilizando la formulación de Lagrange y asumiendo un tipo de molécula en la cual las masas (átomos) están ubicadas en los vértices de un triángulo rectángulo. Para un desarrollo analítico del problema se utiliza la teoría de pequeñas oscilaciones, considerando las masas y las constantes de acoplamiento iguales. Esto último permite escribir el Lagrangiano del sistema en forma adecuada y posteriormente determinar las ecuaciones diferenciales de movimiento, que describen el comportamiento de la molécula y permiten determinar las frecuencias propias de vibración. También se analiza y discute el caso de una molécula triatómica lineal, determinando los correspondientes modos normales de vibración. Finalmente, se comparan las soluciones de ambos sistemas.

    Resumo em Inglês:

    This work shows that by means of knowledge of the general theory of small oscillations is possible to solve analytically the vibrational modes of the triangular molecule, and from comparative results between the linear and triangular molecule can access the dynamics of the triangular molecule and simplify the analysis. To illustrate this, is modeled mechanically a triatomic molecule using the Lagrangian formulation and assuming a type of molecule in which the masses (atoms) are located at the vertices of a triangle. For an analytical treatment of the problem we use the theory of small oscillations, considering equal masses (atoms) and coupling constants. This allows to write the Lagrangian, and then to obtain dynamical equations for determining normal vibration frequencies. The case of the linear triatomic molecule is analyzed and discussed, determining the corresponding vibrational normal modes. Finally, the solutions for both cases are compared.
  • Las cargas y los campos que rodean un circuito y los ejemplos de J.H. Poynting sobre la transferencia de energía electromagnética

    Matar, Maricel; Welti, Reinaldo

    Resumo em Espanhol:

    Se revisan dos de los ejemplos sobre el transporte de energía en circuitos de corriente continua propuestos por J.H. Poynting en 1884: un alambre recto que transporta una corriente y la descarga de un condensador a través de un alambre. En particular se analiza si algunas de las hipótesis que Poynting hace en estos ejemplos se deben a que en esa época se ignoraba el rol de la carga superficial sobre los conductores resistivos en la comprensión del transporte de energía. Se presenta también una solución analítica para el flujo de energía en la descarga de un condensador a través de un conductor resistivo.

    Resumo em Inglês:

    We review two examples on the transport of energy in DC circuits proposed by J.H. Poynting in 1884: a straight wire carrying a current and a capacitor discharge through a wire. In particular we analyze whether some of the Poynting hypothesis in these examples are due to at that time was unaware the role of surface charge on the resistive conductors in the understanding of energy transport. We also present an analytical solution for the flow of energy in the discharge of a capacitor through a resistive conductor.
  • GUI Matlab para o cálculo de funções de Bessel usando frações continuadas

    Hernández, E.; Commeford, K.; Pérez-Quiles, M.J.

    Resumo em Português:

    Funções de Bessel de ordem mais alta são recorrentes em física e nas engenharias, sendo que há diferentes métodos para calculá-las de maneira rápida e eficiente. Dois destes métodos são o algoritmo de Miller e o algoritmo de frações continuadas. O primeiro faz uso de valores iniciais e constantes de normalização arbitrários, enquanto o segundo o faz calculando cada valor diretamente, minimizando tanto quanto possível o erro. Ambos respeitam a estabilidade das relações de recorrência das funções de Bessel. Neste trabalho descrevemos ambos os métodos e explicamos a razão pela qual o algoritmo das frações continuadas é mais eficiente. O objetivo do artigo é (1) introduzir o algoritmo de frações continuadas para estudantes de física e das engenharias e (2) apresentar um GUI (Graphic User Interface) em Matlab no qual este método foi utilizado para calcular funções de Bessel semi-inteiras e seus zeros.

    Resumo em Inglês:

    Higher order Bessel functions are prevalent in physics and engineering and there exist different methods to evaluate them quickly and efficiently. Two of these methods are Miller's algorithm and the continued fractions algorithm. Miller's algorithm uses arbitrary starting values and normalization constants to evaluate Bessel functions. The continued fractions algorithm directly computes each value, keeping the error as small as possible. Both methods respect the stability of the Bessel function recurrence relations. Here we outline both methods and explain why the continued fractions algorithm is more efficient. The goal of this paper is both (1) to introduce the continued fractions algorithm to physics and engineering students and (2) to present a MATLAB GUI (Graphic User Interface) where this method has been used for computing the Semi-integer Bessel Functions and their zeros.
  • Potência de tração de um veículo automotor que se movimenta com velocidade constante Artigos Gerais

    Silveira, Fernando Lang da

    Resumo em Português:

    Um modelo para a potência de tração de veículos automotores como função da velocidade do veículo, da resistência ao rolamento nas rodas e do arrasto aerodinâmico do ar é proposto. Um teste empírico para o modelo, baseado em dados sobre a potência nominal máxima e a velocidade máxima de 155 veículos é apresentado, corroborando o modelo de que a potência máxima está relacionada com o cubo da velocidade máxima.

    Resumo em Inglês:

    A model for a motor vehicles' tractive power as a function of the speed, the rolling resistance on their wheels, and the air's aerodynamic drag force, is proposed. Based on both nominal top power and top speed data of 155 vehicles, an empiric test for this model is presented, and corroborates the assumption that the top power is related to the cube of the top speed.
  • Dinâmica de relaxação em meios dielétricos: uma aplicação envolvendo osciladores harmônicos Artigos Gerais

    Doff, Adriano; Figueira, Jalves S.; Gentilini, Jean C.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho exploramos o potencial didático de um modelo para descrição da polarização dielétrica que é baseado na dinâmica de um oscilador amortecido. O modelo em questão pode ser utilizado como um exemplo de aplicação de conhecimentos elementares a descrição de sistemas físicos mais complexos. A fim de ilustrar a dinâmica do movimento orientacional de um dipolo elétrico sujeito a ação de forças dissipativas, consideramos a análise do movimento de uma agulha de bússola sujeita a ação de um campo magnético harmônico. Com base nos dados gerados para um conjunto de quatro bússolas, conseguimos reproduzir qualitativamente a principal virtude do modelo que foi descrever os dois máximos de absorção que são observados em algumas substâncias dielétricas.

    Resumo em Inglês:

    In this work we explore the didactic potential of a model for description of dielectric polarization which is based on the dynamics of a damped oscillator. This model can be used as an example of application of the elementar knowledge in the description of complex physical systems. In order to illustrate the dynamics of an electric dipole subject to action of dissipative forces, we consider the analysis of the movement of a compass needle subjected to the action of a harmonic magnetic field. Based on data generated for a set of four compass, we reproduced qualitatively the main virtue of the model that was to describe the two absorption maxima observed in some dielectric substances.
  • Trajetórias limitadas num sistema com uma força dependente da velocidade Artigos Gerais

    Sampaio, R.V.; Fracalossi, R.; Oliveira, A.M.

    Resumo em Português:

    Um sistema mecânico com uma força dependente da velocidade é descrito e um caso em que há conservação da energia é analisado. O potencial resultante desta força é ainda empregado no estudo acerca das trajetórias de sistemas submetidos ao potencial gravitacional newtoniano, ao potencial de Manev e ao potencial harmônico.

    Resumo em Inglês:

    A mechanical system with a force dependent on the velocity is described and a case where there is energy conservation is analyzed. The resulting potential from this force is still employed in the study of trajectories of systems subject to the Newtonian gravitational potential, the Manev potential and the harmonic potential.
  • Conceitos básicos sobre a difração e a dispersão de ondas eletromagnéticas Artigos Gerais

    Dartora, C.A.; Nobrega, K.Z.; Matielli, Marina H. Krisam; Campos, Fillipi Klos Rodrigues de; Santos Filho, H. Tertuliano dos

    Resumo em Português:

    O objetivo deste trabalho é apresentar os conceitos básicos relacionados aos fenômenos de difração e dispersão, permitindo ao leitor perceber as diferenças fundamentais entre os mesmos. Utilizam-se como ferramentas matemáticas fundamentais as noções gerais da equação de ondas, as equações de Maxwell para ondas planas uniformes e a transformada de Fourier para mostrar que a difração está associada à superposição de ondas monocromáticas com vetores de onda em diferentes direções, tratando-se de um fenômeno espacial, enquanto a dispersão corresponde à superposição de ondas de diferentes frequências e tem portanto um caráter temporal. Embora a ênfase seja dada para as ondas eletromagnéticas, os principais resultados podem ser prontamente generalizados para ondas de qualquer natureza (som, ondas em fluídos ou ondas de matéria no caso da mecânica quântica)

    Resumo em Inglês:

    The aim of the present work is to present the basic concepts related to the phenomena of diffraction and dispersion, allowing an understanding of fundamental differences between them. To do this, it was used as the main mathematical tools the general notions of wave equation, Maxwell's equations for uniform plane waves and Fourier transforms, showing that diffraction is a consequence of superposition of monochromatic waves with wave-vectors in distinct directions, being in essence a spatial phenomenon, while dispersion corresponds to the sum of waves having different frequencies producing a phenomenon with an essential temporal character. Despite the fact that we emphasized electromagnetic waves the main results can be promptly generalized to waves of any nature (sound, waves in fluids or matter waves in quantum mechanics)
  • Os opostos se atraem? uma investigação a partir de sistemas dinâmicos Artigos Gerais

    Abdulack, S.A.; Szmoski, R.M.; Van Kan, M.T.; Vosgerau, R.A.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho é feita uma análise do problema inicialmente discutido por S. Strogatz que trata da relação amorosa entre duas pessoas por meio de um sistema dinâmico. Para tanto, faz-se uma discussão dos conceitos e ferramentas básicas da teoria de Sistemas Dinâmicos essenciais para a análise proposta. Investiga-se o comportamento assintótico do sistema para os valores dos parâmetros correspondentes aos casos em que se tem "sentimentos opostos" e "personalidades opostas" de acordo com a interpretação dada ao sistema a fim de discutir a questão "os opostos se atraem?". Discute-se também a situação em que o casal sofre influência de um agente externo cuja dinâmica é governada por uma equação não-linear. Como resultado, obtém-se os planos de fase para as várias situações consideradas bem como a função hamiltoniana para os casos de centros e selas. Conclui-se citando alguns problemas físicos que são descritos por equações semelhantes.

    Resumo em Inglês:

    We analyze the problem first discussed by S. Strogatz, which deals with the loving relationship between two people through a dynamical system. A discussion of the concepts and basic tools of Nonlinear Dynamics is done and we focuse on the asymptotic behavior for parameters values that can be interpreted as "opposite feelings" and "opposite personalities" for answer the question "do opposite attract?". We also discuss the influence of an external agent whose dynamics is governed by a nonlinear equation. Our results correspond to the phase planes for the several situations of the model as well as the Hamiltonian function for the cases of center and saddle fixed points. We conclude by quoting some physical systems that are describe by of similar functions.
  • Aplicações de redes neurais e previsões de disponibilidade de recursos energéticos solares Artigos Gerais

    Fiorin, Daniel V.; Martins, Fernando R.; Schuch, Nelson J.; Pereira, Enio B.

    Resumo em Português:

    Este trabalho tem como objetivo discutir de forma sucinta a ferramenta matemática conhecida como redes neurais artificiais e algumas aplicações na área de energias renováveis. Inicialmente, o trabalho descreve a relevância desta ferramenta estatística nas diversas áreas do conhecimento e, posteriormente, conceitua e descreve as principais configurações possíveis de uma rede neural artificial. Por fim, o trabalho demonstra a aplicação da ferramenta para o levantamento de disponibilidade de recursos de energia solar no Brasil a partir de dados de superfície coletados em estações da rede SONDA operada pelo Centro de Ciência do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Os resultados obtidos até o momento mostram que as redes neurais podem fornecer estimativas com a confiabilidade necessária para avaliação da disponibilidade de energia solar e com melhor desempenho que outras técnicas estatísticas utilizadas na literatura.

    Resumo em Inglês:

    This work aims at discussing the artificial neural networks (ANN) and some applications in renewable energy assessment. First, the paper describes the statistical relevance of this tool in different areas of knowledge and the main ANN concepts and configurations. Finally, the paper presents and discusses the use of ANN for the solar energy assessment in Brazil by using data collected in SONDA sites operated by the Center for Earth System Science of the Brazilian Institute for Space Research. The results show that ANN can provide reliable estimates with better performance than other statistical tools.
  • Física de plasma espacial utilizando simulação computacional de partículas Artigos Gerais

    Simões Jr, F.J.R.; Costa Jr, E.; Alves, M.V.; Cardoso, F.R.

    Resumo em Português:

    Neste artigo convidamos os leitores a descobrir o mundo dos "experimentos computacionais" (ou simulações computacionais) para plasma espacial. O experimento computacional é semelhante ao experimento tradicional realizado em laboratório. Ele não é, e não será capaz de solucionar todos os problemas físicos que permanecem incompreendidos, mas fornece uma poderosa ferramenta para auxiliar os físicos (cientistas) a buscar soluções dos mesmos. Apresentamos neste trabalho algumas características das simulações computacionais e exemplos onde estas simulações podem ser aplicadas. Para uma melhor compreensão é recomendável que o leitor tenha conhecimentos básicos em física de plasmas e eletromagnetismo, uma vez que utilizamos estes conhecimentos para desenvolver este trabalho.

    Resumo em Inglês:

    In this paper we invite the readers to discover the world of "computational experiments" (or computer simulation) of space plasmas. The computational experiment is similar to those traditionally made in laboratory. It is not purpose to solve all the physical problems that remain misunderstood, but provides a powerful tool to help physicists (scientists) in the search of their solution. We present some characteristics of computer simulations and examples where these simulations can be applied. For a better understanding of this paper it is recommended that the reader have a basic knowledge in plasma physics and electromagnetism, since we use these concepts to develop this work.
  • Una aplicación del teorema de conservacion de la energía como problema integrador

    Follari, Beatriz; Perrotta, María Teresa; Dima, Gilda N.; Gutiérrez, Elena E.

    Resumo em Espanhol:

    Se muestra aquí la solución de una situación problemática contextualizada, distinta de los ejercicios que tradicionalmente realizan los estudiantes. Se enmarca en la estrategia de resolución de Problemas Ricos en Contexto, donde los alumnos se involucran activa y responsablemente para dar respuesta a lo planteado. Fue presentada a los alumnos de la Licenciatura y Profesorado en Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UNLPam, al finalizar el curso de Física II (mecánica newtoniana) en el año 2009, quienes aplicaron los teoremas de conservación del momento angular y de la energía, las leyes de Newton y las ecuaciones de movimiento en forma integrada para su resolución.

    Resumo em Inglês:

    It is shown here the solution of a problematic situation in context, which is quite different from the exercises solved by the students usually. It is framed in Rich Problems in Context's strategy of solution, in which the students are involved actively and reliably for giving the answer. This problematic situation was presented to students of Bachelor in Physics and Teaching Training in Physics in the College of Exact and Natural Sciences of the National University of La Pampa, Argentine, at the end of the course of Physics II (Newtonian mechanics) in the year 2009. The students applied in the resolution the angular momentum conservation, energy theorems, Newton's laws and movement equations in an integrated way.
  • O tema da dualidade onda-partícula na educação profissional em radiologia médica a partir da simulação do interferômetro de Mach-Zehnder Pesquisa Em Ensino De Física

    Silva Neto, Jader da; Ostermann, Fernanda; Prado, Sandra Denise

    Resumo em Português:

    Neste artigo apresenta-se a aplicação de uma proposta de introdução de tópicos de física moderna a estudantes de um curso técnico na área da saúde e a avaliação de um software tipo bancada virtual que simula o interferômetro de Mach-Zehnder. A teoria sociointeracionista de Vygotsky e a ênfase curricular Ciência-Tecnologia-Sociedade foram tomados como referenciais. No âmbito do Mestrado Profissional em Ensino de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), fez-se a aplicação de uma proposta de inovar a abordagem de tópicos como dualidade onda-partícula e fenômenos de interação da radiação com a matéria a uma turma de 32 alunos de um curso técnico em Radiologia Médica. A partir das observações e constatações em aula, pode-se dizer que o software possui todas as potencialidades que o tornam uma ferramenta muito útil no ensino e na aprendizagem de fundamentos de física quântica, levando os alunos a construírem conhecimentos e estabelecer a correlação destes com outros tópicos abordados durante o curso.

    Resumo em Inglês:

    This paper presents the application of a proposal whose aim is to introduce topics of modern physics to students of a technical course in the field of health sciences and the evaluation of a virtual workbench-type software that simulates the Mach-Zehnder interferometer. The sociointeractionist theory of Vygotsky and the curricular emphasis Science-Technology- Society were taken as theoretical framework. The introduction of this proposed innovative approach to topics such as wave-particle duality and phenomena regarding the interaction of radiation with matter to a class of 32 students from technical course in Medical Radiology was executed during the course of a Professional Master's Degree in Physics Teaching at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). From the observations and findings in the classroom, one may say that this software has all the capabilities to render it a very useful tool in teaching and learning fundamentals of quantum physics, as well as lead students to construct knowledge and establish correlations with other topics explored during the course.
  • Ensino de astronomia em um espaço não formal: observação do Sol e de manchas solares Pesquisa Em Ensino De Física

    Aroca, Silvia Calbo; Silva, Cibelle Celestino

    Resumo em Português:

    O presente artigo analisa os resultados obtidos num minicurso sobre o Sol e sua dinâmica realizado no Observatório Astronômico do Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC) pertencente à Universidade de São Paulo (USP) na cidade de São Carlos para alunos do ensino fundamental. As atividades foram desenvolvidas na recente inaugurada, Sala Solar. Ela é dedicada ao estudo do Sol, enfatizando a observação de manchas solares e do espectro do Sol. A metodologia adotada no minicurso consistiu em pequenos experimentos, observações e diálogos expositivos. Isto incentivou os estudantes a tomarem decisões, fazerem questionamentos e refletirem gerando pensamentos mais críticos e produzindo um maior número de conexões entre o real e o abstrato que contribuiu para níveis de maior complexidade conceitual verificados durante entrevistas semiestruturadas e nas respostas ao questionário final.

    Resumo em Inglês:

    The current article analyses the results obtained following a short course about the Sun and its dynamics for middle and junior high school students promoted at the Astronomical Observatory at the University of São Paulo (Observatório Astronômico do CDCC/USP) in the city of São Carlos in Brazil. The activities were developed in a recently launched room, the Solar Room. It is totally dedicated to the study of the Sun, focusing on sunspots and solar spectrum. The adopted methodology consisted of experiments, observations and discussions in small groups allowing students to reflect upon what was being studied. It fostered students' critical thinking by means of a larger number of connections between real and abstract concepts contributing to higher levels of conceptual complexity. Data were gathered by semi-structured interviews and answers to questionnaires.
  • Análise de metodologia baseada no sistema de ensino individualizado de Keller aplicada em um curso introdutório de eletromagnetismo Pesquisa Em Ensino De Física

    Alves, Danilo T.; Souza, Sandro A.V. de; Pereira Filho, Sílvio C.F.; Elias, Walace de Sousa

    Resumo em Português:

    Uma das metodologias de ensino individualizado mais usadas e documentadas na década de 70 foi o Sistema Personalizado de Instrução (SPI) de Fred Keller. Diversas pesquisas sobre essa metodologia foram publicadas, as quais proveram extensa evidência empírica de seus resultados positivos. Apesar disso, a aplicação desse sistema de ensino entrou em declínio a partir da década de 80. Dentre as razões para tal declínio, podemos destacar o maior esforço requerido para a elaboração de cursos utilizando essa metodologia e para o provimento de feedback sistemático ao desempenho dos alunos, assim como o surgimento de críticas a ela devido à abordagem comportamentalista de Keller. Mesmo sendo fundamentais para a aprendizagem, o estímulo à postura ativa do estudante, o respeito ao ritmo individual de aprendizagem, as avaliações formativas e o provimento de feedback sistemático ao aluno continuam frequentemente fora das salas de aula. Uma estratégia para suprir tais carências é o ensino individualizado. Neste trabalho, propomos várias modificações ao SPI de Keller visando uma metodologia viável de ser empregada em um curso introdutório de eletromagnetismo para estudantes de física da Universidade Federal do Pará. Dentre estas modificações, destacamos: (i) o emprego de avaliações semanais, e não em todas as aulas; (ii) a correção das avaliações e provisão de feedback feitas pelo professor, e não pelos monitores; e (iii) a manutenção parcial de aulas expositivas. Com base em uma avaliação incluindo parâmetros mensuráveis, obtivemos indícios de que, apesar das modificações introduzidas, a aplicação dessa metodologia permitiu obter vários dos resultados positivos comuns na aplicação do SPI de Keller.

    Resumo em Inglês:

    One of individualized teaching methods used and documented in the 70's was Fred Keller's Personalized System of Instruction (PSI). Several papers about this methodology were published, providing an extensive empirical evidence of PSI's positive results. Nonetheless its employment has declined staring in the 80's. Among the reasons for this decline, we may emphasize the greater effort required to the development of such courses using this methodology as compared to other methodologies and the provisioning of a systematic feedback on students' performance, as well as the criticisms on Keller's behaviorist approach. Despite being critical to learning, the stimulus to student's active posture, respect for individual learning rhythm, the formative assessments and the provisioning of systematic feedback to students still take place outside the classroom. One strategy to counter such deficiencies is individualized instruction. In this paper, we propose several modifications to Keller's SPI seeking a feasible methodology to be applied in an introductory course of electromagnetism for students of Physics of Universidade Federal do Pará. Among these modifications, we highlight: (i) the use of weekly assessments, but not in every lecture; (ii) the correction of assessments and feedback providing made by teachers and not teaching assistants; and (iii) the partial maintenance of the expositive classes. Despite the modifications inserted, based on an evaluation which included measurable benchmarks, we have indications that the application of this methodology yielded several of those positive results common to the implementation of Keller's SPI.
  • "Vendo o invisível": experimentos de visualização do infravermelho feitos com materiais simples e de baixo custo Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Micha, Daniel Neves; Penello, Germano Maioli; Kawabata, Rudy Massami Sakamoto; Camarotti, Teo

    Resumo em Português:

    Utilizando materiais e equipamentos simples e de fácil obtenção no dia a dia, apresentamos neste trabalho duas experiências com a intenção de auxiliar a introdução experimental ao espectro eletromagnético. Particular ênfase é dada à faixa espectral do infravermelho próximo e suas aplicações no cotidiano. A fim de visualizar essa região do espectro, uma webcam foi devidamente alterada de forma a tornar-se sensível a tal radiação. Na primeira parte deste trabalho, fazemos uma introdução sobre os emissores e sensores de radiação infravermelha. Na segunda parte, apresentamos os experimentos e os resultados obtidos.

    Resumo em Inglês:

    By using ordinary and low cost equipments, we present in this work two experiments intending to improve the experimental introduction into the electromagnetic spectrum. Particular emphasis is given to the infrared range of the spectrum and its application in the daily life. In order to see the infrared, a digital camera was properly modified becoming sensitive to this particular range of the electromagnetic spectrum. In the first part of the work, we give a brief introduction on infrared sensors and emitter and in the second part we show the experiments and the results.
  • Uma abordagem experimental das propriedades dos corpos deformáveis no ensino de física geral para os cursos de engenharia Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Ramos, Tiago Clarimundo; Vertchenko, Lev

    Resumo em Português:

    Apresentamos um conjunto de atividades experimentais direcionadas ao ensino de física geral no 2° período dos cursos de engenharia organizadas na forma de uma sequência, em que os alunos exploram, testam e discutem o comportamento de uma borracha tracionada. Expandimos a expressão para a força elástica, acrescentando à lei de Hooke um termo quadrático que permite uma discussão didática dos parâmetros "módulo de Young" e "coeficiente de Poisson". A fundamentação teórica adotada no desenvolvimento da proposta se apóia na teoria sócio-histórica de Vigotski. Ao longo das atividades, buscamos formar novos conceitos somente a partir do momento em que os alunos tomaram consciência de suas necessidades.

    Resumo em Inglês:

    It was presented an array of trial activities guided to the teaching of general physics in the second period of the engineering courses organized in the form of a sequence in which the students explore, test and discuss the behavior of a tracted rubber. It was expanded the expression to the elastic force, adding to Hooke's law a quadratic term which allows having a didactic discussion of the parameters "Young's module" and "Poissson's coefficient". The theoretical underlying adopted in the development of this proposal relies on Vigotski's social-historical theory. In the course of the activities, it was searched to form new concepts from the moment in which the students were aware of their needs.
  • Uma análise quantitativa do campo magnético dentro de um meio condutor Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Lüdke, Everton; Gomes, Cezar Augusto

    Resumo em Português:

    Neste artigo, apresentamos detalhes da construção de um experimento laboratorial destinado a análise quantitativa da indução magnética produzido dentro de uma coluna que contem um material condutor. Um magnetômetro AC de simples construção apropriado para as medidas é também apresentado. A análise numérica dos dados mostra uma aproximação muito boa com as previsões teóricas das equações de Maxwell aplicadas à eletrodinâmica clássica.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, we present details regarding the construction of an laboratory experiment designed to make a quantitative analysis of the magnetic induction produced within a cylinder of conducting material. A simple AC magnetometer suitable for the measurements is also presented. A numerical analysis of the data shows a remarkable approximation with the theoretical predictions of the Maxwell equations applied to the classical electrodynamics.
  • Princípio antrópico cosmológico Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Comitti, V.S.

    Resumo em Português:

    Apresento um breve sumário das origens, aplicações e críticas do princípio antrópico. Começo com os primeiros argumentos de Robert Dicke em favor do pensamento antrópico, continuo pelas formulações de Brandon Carter e as extrapolações de John Barrow e Frank Tipler. No final analiso algumas das consequências mais importantes do princípio antrópico em cosmologia e mecânica quântica. Há ainda uma seção dedicada às possíveis refutações do princípio antrópico.

    Resumo em Inglês:

    I present a brief summary of the origins, applications and criticisms of the anthropic principle. I start with Robert Dicke's first arguments in favor of anthropic reasoning, continue through the formulations of Brandon Carter and the extrapolations of John Barrow and Frank Tipler. In the end I analyse some of the most important consequences of the anthropic principle in cosmology and quantum mechanics. There is also a section dedicated to possible refutations of the anthropic principle.
  • Desenvolvimento de software de análise gráfica para planos de radioproteção Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Viscovini, Ronaldo Celso; Lopes, Nilson Benedito; Pereira, Daniel

    Resumo em Português:

    Neste trabalho desenvolvemos um software que calcula os valores das doses externas numa instalação radioativa, e os apresenta graficamente em curvas de nível de doses (isodoses), utilizando o método geométrico. Ele foi criado para auxiliar as aulas sobre radioproteção, mas pode ser utilizado para análise de planos de radioproteção. O software foi escrito para a versão 6.0 do aplicativo Mathematica® da Wolfram Research para o cálculo algébrico e numérico, mas pode ser facilmente traduzido para Maple®, Matlab® ou mesmo Delphi®. Para demonstrar sua aplicação, este software é utilizado para elaborar o plano de radioproteção de um laboratório que utiliza um laser de gás isotópico (14CO²).

    Resumo em Inglês:

    In this work we developed a software that calculates the external doses in a plant radioactive, and presented graphically in contour dose (isodoses) using the geometric method. It was created to help the lessons of radioprotection, but can be used to review plans for radioprotection. The software was written for version 6.0 of the application Mathematica® from Wolfram Research for the algebraic and numerical calculation, but can be easily translated into Maple®, Matlab® or Delphi®. To demonstrate its application, this software is used to prepare the plan for radioprotection of a laboratory that uses a gas isotopic laser (14CO²).
  • Construir una balanza para condiciones de ingravidez

    Carnicer, Jesus; Reyes, Francisco; Guisasola, Jenaro

    Resumo em Espanhol:

    En este trabajo presentamos el tratamiento didáctico de un problema sobre cómo 'pesar' cuerpos en condiciones de ingravidez. Se presentan las estrategias de enseñanza que se han utilizado con los estudiantes. Estas estrategias les proporcionan oportunidades para reflexionar, emitir hipótesis y analizar resultados en temas relacionados con los conceptos de masa y peso, así como con la cinemática y dinámica del movimiento armónico simple. El trabajo muestra cómo los estudiantes se implican en el trabajo y logran, con ayuda de los profesores, dar una solución teórica y experimental al problema y, construir una balanza para medir en condiciones de ingravidez.

    Resumo em Inglês:

    This work presents the educational treatment of a problem such as 'weighing' bodies where there is no gravity. It looks at the teaching strategies used with the students. These strategies give them the chance to think, produce a hypothesis and analyse results on topics related to the concepts of mass and weight, plus the kinematics and dynamics of simple harmonic movement. The work shows how students get involved in the task and, with the teacher's help, manage to provide a theoretical and experimental solution to the problem, and create scales to measure where there is no gravity.
  • Uma discussão sobre hidrodinâmica utilizando garrafas PET Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Jesus, V.L.B. de; Macedo Junior, M.A.V.

    Resumo em Português:

    Utilizando garrafas PET é possível investigar a hidrodinâmica de fluidos incompressíveis. Comparações utilizando os resultados experimentais da cinemática podem ser feitas. Esta proposta didática de baixo custo é aplicada na parte experimental da disciplina Fluidos e Termodinâmica do curso de Licenciatura em Física do IFRJ - Campus Nilópolis.

    Resumo em Inglês:

    It is possible to investigate the hydrodynamics for incompressible fluids using PET bottles. Comparisons with experimental results of the kinematics can be done. This didactic proposal of low cost is applied at the experimental lectures of Fluids and Thermodynamics of the IFRJ Undergraduate Physics Course - Campus Nilópolis.
  • SimQuest - ferramenta de modelagem computacional para o ensino de física Desenvolvimento Em Ensino De Física

    Silva, Josiel R.; Germano, José S.E.; Mariano, Roni S.

    Resumo em Português:

    O objetivo deste trabalho, é apresentar a ferramenta de modelagem computacional denominada SimQuest, e discutir algumas das possibilidades do seu uso como ferramenta auxiliar no ensino de física. Como característica principal, o SimQuest possibilita a construção de objetos de aprendizagem com inúmeros recursos gráficos e uma interação amigável. Outra caracterísitica interessante do Simquest, é a alteração em tempo real dos parâmetros que envolvem o problema analisado. Estes elementos básicos de uma simulação, credenciam o uso do SimQuest como uma importante ferramentano ensino de física. Para ilustrar o potencial do SimQuest, apresentamos os objetos de aprendizagem de dois problemas complexos no ensino de física, o pêndulo duplo e o atrator de Lorenz.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, we present the computational modelling tool called SimQuest discussing some of the possibilities of its use as an auxiliary tool in the teaching of physics. As a main feature, the SimQuest allows the construction of learning objects with various graphics and a friendly interface. Another interesting feature is the possibility of changing the parameters of the problem analyzed in real time. These basic elements make real the possibility of using SimQuest as an important tool in the teaching of physics. To illustrate the potential of SimQuest, we present the learning objects of two complex problems in physics education, the double pendulum and the Lorenz attractor.
  • A carga específica do elétron: um enfoque histórico e experimental História Da Física E Ciências Afins

    Silva, Luiz Cezar Mendes da; Santos, Wilma Machado Soares; Dias, Penha Maria Cardoso

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, apresentamos uma proposta para determinar a razão carga/massa do elétron para estudantes do ensino médio. A teoria é introduzida por um texto apropriado de história; usamos The Discovery of Subatomic Particles, de Steven Weinberg. Então, os estudantes realizam quatro experimentos accessíveis a alunos da terceira série do ensino médio, nos quais eles interagem com o equipamento, participando desde a montagem experimental. Os experimentos e os resultados obtidos se encontram descritos.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, we present a proposal to teach the ratio charge/mass of the electron to high school students. The theory is introduced using an appropriate text in the history of science, namely, Steven Weinberg's The Discovery of Subatomic Particles. Students perform four experiments appropriate to this level of teaching. They interact with the equipment and participate in the set up of the experiments. We describe the experiments and present their results.
  • Uma discussão epistemológica sobre a imaginação científica: a construção do conhecimento através da visão de Albert Einstein História Da Física E Ciências Afins

    Gurgel, Ivã; Pietrocola, Maurício

    Resumo em Português:

    Este trabalho tem como objetivo discutir o papel da imaginação científica na construção do conhecimento. O estudo teórico foi realizado em duas etapas. Primeiramente, discutimos a relação da racionalidade com a imaginação na epistemologia contemporânea. A discussão teórica é complementada com uma análise histórica do pensamento de Albert Einstein, para tornar possível a apresentação de uma visão de construção do conhecimento científico que considere e valorize o papel da imaginação.

    Resumo em Inglês:

    The goal of this work is to discuss the role of the scientific imagination in construction of knowledge. The theoretical study is composed of two parts. Firstly, we have discussed the relationship between rationality and imagination on contemporary epistemology. The theoretical study is completed with a historical analysis of Albert Einstein's thoughts to present one view of the scientific knowledge construction which considers and valorizes the role of the imagination.
  • Como dois ou mais PC's s podem ser conectados simultaneamente por meio de uma "internet key" ou um modem para celular: uma solução de baixo custo

    Ganci, Alessio
  • A placa Arduino: uma opção de baixo custo para experiências de física assistidas pelo PC Notas E Discussões

    Souza, Anderson R. de; Paixão, Alexsander C.; Uzêda, Diego D.; Dias, Marco A.; Duarte, Sergio; Amorim, Helio S. de

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, apresentamos a placa Arduino como uma opção de muito baixo custo para a aquisição de dados com um PC. Duas aplicações simples que mostram as potencialidades desta placa são brevemente discutidos.

    Resumo em Inglês:

    We present the Arduino board as a very low cost option for data acquisition with a PC. Two simple applications that demonstrate the potential of this board are briefly discussed.
  • Estudando campos elétricos de linhas trifásicas pelo método da cuba eletrolítica Notas E Discussões

    Lüdke, Everton; Graça, Cláudio O.

    Resumo em Português:

    Neste artigo, discutimos a implementação de um experimento simples destinado a laboratórios didáticos de eletromagnetismo como material de apoio para a investigação de campos elétricos provenientes de linhas trifásicas, empregando o clássico método da cuba eletrolítica. O experimento mostra que é possível obter informações sobre regiões de segurança para exposição de trabalhadores e estudos sobre o possível impacto ambiental de torres de redes de distribuição de energia elétrica intermunicipais.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, we discuss a simple experimental setup to be employed by laboratories aiming academic teaching in electromagnetism, as a support material to investigate electric fields due to three phase lines, employing the classical method of potential analysis of electrolytic trays. The experiment shows that it is possible to gather information regarding safety in working conditions and the exposition of technical staff and workers to electrical fields, as well as to perform further studies of the possible environmental impact of power lines used by electrical energy distribution networks between cities.
  • Algumas observações sobre o círculo de Apolônio e o seu emprego no método das imagens Notas E Discussões

    Tort, A.C.

    Resumo em Português:

    Na geometria plana, o círculo é definido como o conjunto de todos os pontos do plano equidistantes de um ponto arbitrário também pertencente ao plano. Apolônio de Perga (c. 262 a.C - 190 a.C.), o grande geômetra como era conhecido por seus contemporâneos, descobriu um modo alternativo de definir o círculo. O círculo de Apolônio pode ser empregado na solução do problema eletrostático envolvendo uma esfera condutora e uma carga puntiforme.

    Resumo em Inglês:

    In plane geometry, the circle is defined as the set of all points at the same distance from an arbitrary point , also belonging to the plane. The great Greek mathematician Apollonius of Perga (c. 262 B.C - 190 B.C.) discovered an alternative way of defining the circle. The circle of Apolonius can be used in the solution of the problem concerning the electrostatic interaction between a conducting sphere and a point charge.
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