Resumo em Português:

Um sistema mecânico com forças dependentes da velocidade é estudado. Mostra-se que, sob escolhas muito particulares para os termos da força resultante em cada direção, é possível obter o resultado de que a energia total do sistema se conserva, podendo ainda ser dividida em três parcelas, associadas a cada direção, e que também se comportam como uma lei de conservação para a energia individualmente.

Resumo em Inglês:

A mechanical system with a velocity-dependent force is analyzed. It is shown that with very particular choices for the resulting force terms it is possible to obtain the result that the total energy of the system is conserved and that it can be divided into three groups, associated with each direction, that hold as individual conservation laws.

Resumo em Português:

A experiência clássica de Millikan para a determinação da carga do elétron é muito interessante do ponto de vista de estudos estatísticos de medidas experimentais. Em uma experiência didática de laboratório de física, é sugerido dividir os valores da carga elétrica obtida pelo valor da carga do elétron e, desta forma, estabelecer experimentalmente que as gotas de óleo carregam números inteiros de elétrons. Este trabalho apresenta um algoritmo estatístico novo para tratamento das medidas e para o cálculo do melhor valor da carga do elétron em um experimento Millikan.

Resumo em Inglês:

The classic Millikan experiment to determine the electron charge is very interesting from the point of view of statistics of experimental measurements. In a physics laboratory it is suggested to divide the obtained values of the electric charge by the value of an electron charge, and it is possible to experimentally establish that the oil droplets carry integer numbers of electrons. This work presents a new statistical algorithm for the treatment of measurements and for determining the best value of the electron charge in a Millikan experiment.

Resumo em Português:

Anteriormente estudamos a vazão de grãos de arroz de um silo cilíndrico, em que os grãos dentro do cilindro eram separados por uma barreira vertical em duas partes iguais. Neste artigo retomamos os experimentos de vazão de grãos de arroz, mas agora com "obstruções" em forma de esferas e cones. Na maior parte das configurações testadas as esferas e os cones não constituem uma obstrução para a saída dos grãos. Pelo contrário, eles se transformam em facilitadores. O valor máximo da velocidade média de saída dos grãos não parece depender muito do tipo específico de "obstrução". A dependência com a altura em que a "obstrução" é colocada foi mais importante. Todas as experiências podem ser facilmente reproduzidas em sala de aulas.

Resumo em Inglês:

In a previous work, we studied the flow of rice grains out of a cylindrical silo with a vertical barrier that divided the grains in equal compartments. We now revisit similar experiments, but using spherical or conical "obstructions". In most of the tested configurations, spheres and cones do not really mean an obstruction. On the contrary, they become facilitators of the flow of the grains. The maximum value of the velocity of flow of the grains does not depend so heavily on the kind of "obstruction". A more important contribution comes from the initial heights of the "obstruction". All these results can be easily replicated in the classroom.

Resumo em Português:

Descrevemos um aparato de baixo custo e apresentamos um vídeo curto que podem ser utilizados pelo professor em sala de aula para demonstrar e ilustrar um paradoxo cinemático aparente descrito por Galileu Galilei em uma carta para Guidobaldo del Monte e também em Duas Novas Ciências. A solução cinemática desse paradoxo aparente também é discutida.

Resumo em Inglês:

We describe a low-cost demonstration setup and present a short video that can be used by the teacher to discuss an apparent kinematical paradox described by Galileo in a letter to his friend Guidobaldo del Monte and also in Two New Sciences. The kinematical solution of this apparent paradox is also discussed.

Resumo em Português:

É apresentada nesse artigo uma revisão de uma entre diversas interações entre a magnetosfera e a ionosfera através de correntes alinhadas aos campos. Algumas características das correntes fluindo em plano perpendicular ao campo magnético em altas latitudes são discutidas. O comportamento desse sistema como um circuito elétrico é explicado; momento e energia são transferidos via o fluxo de Poynting direcionado da magnetosfera à ionosfera.

Resumo em Inglês:

It is presented in this paper a review of one of several interactions between the magnetosphere and the ionosphere through the field-aligned currents (FACs). Some characteristics and physical implications of the currents flowing in a plane perpendicular to the magnetic field at high latitudes are discussed. The behavior of this system as an electric circuit is explained, where momentum and energy are transferred via Poynting flux from the magnetosphere into the ionosphere.

Resumo em Português:

As afinações abertas em instrumentos musicais envolvem alterações nas frequências de algumas cordas, com uma consequente modificação em suas tensões. De quanto se deve alterar o diâmetro de uma corda de um instrumento musical, de modo que, ao ser afinada acima ou abaixo da frequência prevista originalmente, sua tensão permaneça o mais próxima possível da tensão original da afinação padrão? A resposta a esta questão apresenta interesse para os professores de física, dado que envolve os principais conceitos de mecânica ondulatória. São apresentados os princípios básicos da física ondulatória aplicada às cordas, e por meio deles e dos dados fornecidos pelos fabricantes, conclusões a respeito do diâmetro que as cordas deveriam ter são então estabelecidas. Também é proposta a construção de dois dispositivos para a medida da tensão de cordas, naqueles casos em que tais dados não são fornecidos pelos fabricantes; um dos dispositivos é mais elaborado, enquanto que o outro é bastante simplificado. Tanto os dados fornecidos pelos fabricantes quanto os retirados dos dispositivos propostos podem propiciar um enriquecimento das aulas de física ondulatória.

Resumo em Inglês:

The open tunings of musical instruments involve changes in the frequencies of some strings, with a consequent change in tension. How much should be altered the diameter of a musical instrument string so that, as tuned above or below the pitch originally planned, the tension is kept as close as possible to the original of standard tuning? The answer to this question presents interest to physics teachers, since it involves various concepts of wave mechanics. The basic principles of wave physics applied to the strings are presented. Using these principles and the data given by the manufacturers, conclusions are established about the expected diameter of the strings. It is also proposed the construction of two string tension measuring devices for the occasions in which these data are not supplied by the manufacturers. One of the devices is more elaborate, while the other one is greatly simplified. Both data from the manufacturer and the proposed devices can provide an enrichment of lessons on wave physics.

Resumo em Português:

Investiga-se a equação de Schrödinger unidimensional com uma classe de potenciais V(|x|) que se anulam no infinito e apresentam singularidade dominante na origem na forma α/|x|β(0 < β < 2). A hermiticidade dos operadores associados com quantidades físicas observáveis é usada para determinar as condições de contorno apropriadas. Dupla degenerescência e exclusão de soluções simétricas, consoante o valor de β, são discutidas. Soluções explícitas para o átomo de hidrogênio e o potencial de Kratzer são apresentadas.

Resumo em Inglês:

The one-dimensional Schrodinger equation for a class of potentials V(|x|) which vanish at infinity and present dominant singularity at the origin in the form α/|x|β(0 < β < 2) is investigated. The hermiticity of the operators related to observable physical quantities is used to determinate the proper boundary conditions. Double degeneracy and exclusion of symmetric solutions, depending on the value of β, are discussed. Explicit solutions for the hydrogen atom and the Kratzer potential are presented.

Resumo em Português:

É apresentado um experimento onde os alunos montam um sistema de estabilização térmica de um laser de diodo mantido a temperatura controlada e estabilizada utilizando materiais de baixo custo. Um circuito de controle baseado no efeito Peltier foi montado para estabilizar um sistema ótico composto de uma ponteira laser e de optodiodos para a detecção dos feixes espalhados e transmitido. Os efeitos físicos associados são discutidos permitindo aos estudantes a fixação dos conteúdos teóricos na área de termodinâmica e de semicondutores.

Resumo em Inglês:

An experiment in which the students assemble a system of thermal stabilization of a diode laser held at controlled temperature and stabilized using low-cost materials is presented. A Peltier controller circuit is presented for stabilize an optical system composed by laser pointer and optodiodes. The associated physical effects are discussed allowing the students to learn theoretical contents in the areas of thermodynamics and semiconductors.

Resumo em Português:

O presente texto trata dos efeitos da interação luz-matéria que resultam nas cores que enxergamos, assunto que geralmente não é tratado adequadamente em aulas de física. São feitas algumas considerações sobre percepção visual e, em seguida, procuramos nos centrar em explicações para as causas da cor que utilizam o eletromagnetismo clássico (luz como onda eletromagnética) e o modelo de Drude-Lorentz (osciladores moleculares e eletrônicos). Esse modelo subsidia o entendimento dos fenômenos de espalhamento, reflexão, refração e reflexão-refração difusa. Ao final do texto, para efeito de comparação e para ampliar o entendimento dos fenômenos relacionados à cor, também abordamos algumas causas da cor que exigem a utilização de um modelo quântico para a luz.

Resumo em Inglês:

This text concerns effects of interaction light-matter which result in the colors we see, subject generally not covered appropriately in physics classes. After considerations about human visual perception, we focused in explanations to the causes of color that require the classical electromagnetism (light as an electromagnetic wave) and Drude-Lorentz model (molecular and electronic oscillators). This model subsides the understanding of scattering, reflection, refraction and diffuse light spreading phenomena. In the end of the text, for a comparison purpose and to broaden the understanding of phenomena related to color, we also discuss some causes of color which require the use of a quantum model of light.

Resumo em Português:

Este artigo apresenta a dedução e aplicações da equação da fase variável para o caso de um canal no espalhamento quântico. Esta abordagem foi apresentada pela primeira vez em 1933 por Morse e Allis e baseia-se numa modificação da equação Schrödinger para uma equação diferencial de primeira ordem, adequada para o problema de espalhamento. A dependência do deslocamento de fase com o momento angular e a energia, juntamente com o teorema de Levinson, é discutida. A equação resultante do método da fase variável é de fácil programação e pode ser explorado em cursos introdutórios de mecânica quântica.

Resumo em Inglês:

This paper presents the derivation and applications of the variable phase equation for single channel quantum scattering. The approach was first presented in 1933 by Morse and Allis and is based on a modification of the Schrödinger equation to a first order differential equation, appropriate to the scattering problem. The dependence of phase shift on angular momentum and energy, together with Levinson's theorem, is discussed. Because the variable phase equation method is easy to program it can be further explored in an introductory quantum mechanics course.

Resumo em Português:

Neste trabalho desenvolvemos um modelo clássico para descrever o processo de resfriamento atômico devido à interação de um átomo com uma configuração de feixes de luz laser. Derivamos uma expressão para a força de radiação sobre o átomo com a descrição detalhada da origem de cada um dos termos envolvidos. Por fim construímos um paralelo entre o aspecto clássico e as particularidades da natureza quântica da interação radiação matéria.

Resumo em Inglês:

In this work we develop a classical model to describe the laser cooling process due to the interaction between an atom and a configuration of laser beams. We derive an expression for the radiation force exerted on the atom, detailing the origin of each term involved. Lastly, we built a parallel between the classical model and the peculiarities of the quantum nature of the interaction radiation-matter.

Resumo em Português:

Apresentamos o software MUFCosm, construído em Python, destinado ao estudo das diferentes etapas de evolução do universo através do modelo unificado para o fluido cosmológico. Este modelo simplifica a descrição das grandes eras evolutivas do cosmos, mas demanda a utilização de métodos numéricos de grande precisão. O software é uma ferramenta para efetuar interativamente os processamentos numéricos e avaliar as propriedades cosmológicas do modelo unificado para o fluido cosmológico. O mesmo software pode ser usado para estudar o comportamento do fator de escala do universo para cada um dos modelos clássicos de Friedmann, em que temos apenas uma componente de fluido dominante (matéria, radiação, inflaton ou constante cosmológica), o que dá um caráter pedagógico para esse trabalho.

Resumo em Inglês:

This work presents the software MUFCosm that is built in Phyton for the study of the different evolution eras of the Cosmos through the unified model for the cosmic fluid. This model simplifies the description of the main phases of the universe, but at the same time introduces the need of numerical integration of the dynamical equations. The software is a useful tool for carrying out the numerical processing and assess the physical properties of the unified model for the cosmic fluid. Software MUFCosm can also be used for studying the behavior of the scale factor related to each one of the classic Friedmann models, which deal with a single-component fluid at a particular era - matter, radiation, inflation or dark energy (cosmological constant). This latter feature of the software makes this paper a pedagogical piece of work.

Resumo em Português:

O estudo da dilatação térmica linear dos sólidos é de grande importância para diferentes áreas da física e engenharias como, por exemplo, a construção civil onde a dilatação pode causar danos estruturais irreversíveis. Por outro lado, dispositivos como sensores termostatos utilizados em equipamentos de aquecimento ou refrigeração, como ferros-de-passar e geladeiras, têm seu funcionamento baseado neste princípio físico. Os experimentos de ensino de física relacionados ao estudo da dilatação térmica de sólidos relatados na literatura utilizam diferentes tipos de aquecimento dos materiais estudados, mas a utilização de vapor d'água é a mais comum. Neste trabalho, está sendo proposta uma nova forma de aquecimento das amostras através de um forno elétrico que promove um aquecimento mais homogêneo, possibilitando resultados mais precisos, de forma mais rápida e de fácil visualização. O dispositivo foi construído com materiais de relativo baixo custo e de fácil aquisiçao. Os valores do coeficiente de dilatação térmica de diferentes materiais como alumínio, latão, cobre, cimento e vidro foram obtidos e mostraram um bom acordo quando comparados com os valores disponíveis na literatura.

Resumo em Inglês:

The study of linear thermal expansion in solids is relevant in different fields of physics and engineering, as constructions, in which the thermal expansion may cause irreversible structural damages. Moreover, thermal expansion can be a physical principle for the construction of a thermal sensor device, which can be found in heating or cooling equipment, such as irons and refrigerators. Some methods to measure this phenomenon have been reported in the literature. Although they use different types of sample heating, the method of water vapor is the most used. In this paper we propose heating a sample by electrical heating which leads to more accurate data in a faster way. The device was built with materials of relatively low cost and easy acquisition. In comparison with the results found in the literature, the coefficients of thermal expansion for aluminum, brass, cooper, cement and glass showed a good agreement with available data.

Resumo em Espanhol:

En este trabajo se estudian teórica y experimentalmente las vibraciones forzadas de varillas rígidas y flexibles empotradas en un extremo. Las experiencias que se analizan, además de ilustrar el fenómeno de resonancia en una estructura diferente del clásico oscilador masa-resorte, permiten medir el módulo de Young del material. En el caso de la varilla flexible es fácil visualizar también el segundo y el tercer modo normal de vibración, lo cual nos permite comparar la forma que adopta la varilla, cuando vibra en sus diferentes modos, con las predicciones teóricas. En particular se pueden observar los "cuasi-nodos" (o nodos con pequeña amplitud) que se deben al flujo de energía a través de los mismos para compensar las pérdidas.

Resumo em Inglês:

In this work, the forced vibrations of rigid and flexible cantilever beams clamped in one end, are studied. The experiments, in addition to illustrating the resonance phenomenon in a different structure of the classical mass-spring oscillator, permit measure the Young's modulus of the rod's material. In order to display the fundamental mode together with the second and third normal mode of vibration, we use a cantilever beam made of a less rigid material. This allows us to compare the shape of the beam when it vibrates in different modes, with the theoretical predictions. In particular one can observe the presence of "quasi-nodes" (or nodes with small amplitude) where the energy flow compensate for power loss.

Resumo em Português:

Este trabalho descreve a montagem de um detector Geiger Muller (GM) a partir de um tubo comercial, SBM19, e com flexibilidade nos componentes eletrônicos agregados. Muitas referências citadas são de domínio público e disponíveis na internet, permitido ao leitor uma maior facilidade ao acesso às informações e a outras possibilidades de montagem de um detector GM. O detector proposto é uma ferramenta em potencial para o ensino de física moderna no Ensino Médio e uma proposta de demonstração em feiras de ciências. São apresentados resultados de medidas em camisas de lampião, Am de um detector de fumaça e de um cinzeiro enriquecido com urânio.

Resumo em Inglês:

This paper describes the assembling of a Geiger Muller (GM) detector from a commercial SBM19 tube, with flexibility in the electronics clusters. Many of the references cited are of public domain and available in the Internet, allowing the reader an easier access to the information and other ways to build a GM detector. The proposed detector is a potential tool for the teaching of modern physics at high school and a proposal for a demonstration in science fairs. Measurement results are presented in gas mantle, Am from a smoke detector, and an ashtray with enriched uranium.

Resumo em Português:

Neste artigo são discutidas as potencialidades da inserção da física moderna e contemporânea no ensino médio, dando especial ênfase ao ensino da teoria da relatividade restrita por meio do estudo e explicação do Sistema de Posicionamento Global (GPS). Descreve-se um planejamento didático de treze aulas e suas atividades, que foram desenvolvidas como parte de uma pesquisa de mestrado. Essa pesquisa procurou desenvolver no ensino médio conteúdos que tradicionalmente não são trabalhados neste nível de ensino, buscando aproximar os alunos de situações do cotidiano e que estão relacionadas com exemplares tecnológicos. As atividades realizadas com os alunos participantes procuraram desenvolver as competências preconizadas pelos Parâmetros Curriculares Nacionais. Além disso, apresentam-se os elementos que nortearam a elaboração do planejamento didático, como, por exemplo, os resultados obtidos da análise de artigos referentes ao assunto relatividade, publicados em dez periódicos nacionais e internacionais, bem como, a reflexão sobre os aspectos de um planejamento didático. Dos resultados obtidos, destaca-se que 2,21% dos artigos publicados nas principais revistas de educação em ciências e ensino de física no período de 2005 a 2009 se relacionaram à teoria da relatividade, tendo sido esta uma dificuldade encontrada ao elaborar o planejamento didático. Em relação às respostas dos alunos, cabe salientar que eles consideraram relevante o estudo do GPS e da dilatação do tempo, e, além disso, consideraram produtiva a aproximação entre o GPS e a teoria da relatividade restrita.

Resumo em Português:

O Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) passou por uma reformulação no ano de 2009, modificando seus objetivos: de uma auto-avaliação de competências ao final do Ensino Médio para uma avaliação que possibilita o acesso às universidades e ao financiamento estudantil. Nesta mudança, de uma única prova passa-se a quatro provas por grandes áreas, constrói-se uma matriz de referência com domínios cognitivos, competências, habilidades e objetos de conhecimento, e muda-se também a metodologia de análise, com a utilização da Teoria da Resposta ao Item, que possibilita a comparação longitudinal dos resultados de anos diferentes, com a intenção de monitorar o Ensino Médio no país. Neste trabalho, apresentamos um estudo sobre as questões de física da prova de Ciências da Natureza do ENEM 2009, 2010 e 2011, posteriores à mudança. A partir de categorias definidas, são propostas variáveis qualitativas para caracterizar o tipo de prova. Também são analisadas as respostas dos estudantes participantes da prova de Ciências da Natureza em 2009, usando dados disponibilizados pelo INEP. A análise qualitativa revela as características da prova nestes anos: questões longas, com pouca exigência de raciocínios mais complexos característicos da resolução de problemas, e uma tendência de distribuição de questões por objetos de conhecimento diferente do tradicional no Ensino Médio. A análise do desempenho dos alunos também é reveladora dos processos efetivos de aprendizagem da disciplina, indicando que o percentual de acertos nos itens quase sempre é baixo, e que questões que exigem algum tipo de conhecimento disciplinar ou que exigem utilização de raciocínios matemáticos apresentam um desempenho sensivelmente mais fraco.

Resumo em Português:

O Ministério da Educação (MEC) tem anunciado uma integração curricular por áreas do conhecimento no Ensino Médio brasileiro sob os moldes do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM). Nessa mudança, as disciplinas de física, química e biologia seriam ministradas por um único professor sob a denominação de "ciências da natureza". A partir de pesquisa documental, pretendemos mostrar nesse artigo que, embora essa mudança ainda esteja em fase de discussão, ela já é uma realidade em muitas escolas, sendo perfeitamente legal sob o ponto de vista dos documentos oficiais. Tal mudança também é incentivada por uma série de políticas públicas para a educação do Governo Federal, como a ampliação do Programa Ensino Médio Inovador (ProEmi), a reformulação dos livros didáticos e a universalização do ENEM. Também mostramos nesse trabalho, a partir de revisão bibliográfica, que a interdisciplinaridade tem sido estudada e defendida pela pesquisa em ensino de física/ciências apenas em momentos específicos na sala de aula e não de maneira integrada, evidenciando que a mudança proposta pelo MEC não tem qualquer respaldo científico.

Resumo em Inglês:

The Ministry of Education (MEC) has announced the curriculum integration in Brazilian secondary schools by areas of knowledge as proposed by the patterns of ENEM (National Secondary Education Examination). With this change the subjects of Physics, Chemistry and Biology would be taught by a single teacher under the name of "Natural Sciences". Through documentary research we intend to show in this article that, although this change is still under discussion, it is happening in many schools, being perfectly legal from the point of view of official documents. This change is also encouraged by several public policies of the Federal Government, such as ProEMI expansion (Innovative High School Program), textbooks reformulation and ENEM universalisation. In our literature review we also show that interdisciplinarity has been studied and approved by research in Physics/Science education only during specific situations in the classroom and not in an integrated manner, showing that this change proposed by MEC has no scientific support.

Resumo em Português:

Utilizamos vídeos disponíveis na web que mostram testes de colisões de automóveis para investigar as propriedades do impulso de uma força. Este tema, pouco abordado em sala de aula, possui, em colisões de automóveis, uma possibilidade de aplicação em problemas reais e importantes para a compreensão de fenômenos presentes em nosso cotidiano. Segundo os PCN+, o dispositivo de airbag seria um excelente exemplo para ilustrar as propriedades do impulso. Para a investigação deste problema através de vídeos, utilizamos o software livre Tracker, onde determinamos propriedades físicas, tais como de posição, velocidade e aceleração, relacionadas ao movimento dos carros e manequins utilizados nos testes.

Resumo em Inglês:

We use videos that are available on the web to investigate the crash tests of cars and the properties of the impulse of a force. Although it is rarely addressed in the classroom, for automobile collisions this topic has a possibility of application in real and important problems to the understanding of phenomena of our everyday lives. Also, according to the PCN+, the airbag device would be an excellent example to illustrate the properties of the impulse. To investigate this problem, we use the Tracker free software, through which we determine some physical properties as position, velocity and acceleration related to the movement of cars and dummies used in these tests.

Resumo em Português:

Há cem anos o físico dinamarquês Niels Bohr publicava um dos mais importantes trabalhos da física do século 20, no qual pela primeira vez um modelo do átomo compatível com os fatos experimentais e com hipótese de quantização de energia de Max Planck era apresentado. Para muitos estudantes, o modelo de Bohr ainda é a porta de entrada para o mundo fascinante da estrutura interna da matéria. No presente trabalho discutimos um modo relativamente simples de introduzir o modelo de Bohr no Ensino Médio.

Resumo em Inglês:

A hundred years ago the Danish physicist Niels Bohr published one of the most important set of papers of twentieth century physics. For the the first time an atomic model compatible with experimental facts and Planck's quantization hypothesis was presented. For many students, Bohr's model still is the entrance door to the fascinating world of the internal structure of matter. Here we propose a simple way of introducing Bohr's model at the high school level.

Resumo em Português:

Neste trabalho vamos discutir e apresentar dados de pesquisa sobre um evento de divulgação científica mundial desenvolvido pelos pesquisadores do laboratório CERN que tem como público alvo estudantes do ensino médio. Baseados nos pressupostos da alfabetização científico-tecnológica (ACT) e na procura pelo engajamento dos alunos em temas da física contemporânea discutiremos o papel das atividades do Masterclasses - Hands on na formação de jovens estudantes. Inicialmente iremos apontar as reformulações em relação às atividades do CERN que o evento ocorrido no Instituto de Física da USP propôs a fim de o aproximar do contexto educacional dos participantes. Em um segundo momento, buscaremos discutir elementos que emergem da fala dos estudantes em relação aos sentidos atribuídos à ciência quando os alunos participam de um evento de divulgação científica como apresentado aqui. Os resultados apontam que a interação e os debates com os cientistas proporcionaram reflexões que apresentam perspectivas da ACT e que indicam potencialidades para conduzir futuras atividades no evento.

Resumo em Inglês:

We present in this study the research data collected during an international event for science divulgation developed by researchers from the CERN laboratory for high school students. We discuss the role of the so called "Masterclasses - Hands on" activities on the training of young students based on the assumptions of scientific and technological literacy (STL) and the demand for student engagement in issues of contemporary physics. Initially, we point some reformulations for the event occurred at the Physics Institute of the University of São Paulo as compared to the activities proposed by CERN. These modifications were proposed in order to adapt the event to the educational context of the participants. In a second moment, we discuss elements that emerge from the students speech regarding the meanings attributed to science after their participation in an event to promote science like this one. The results show that the interactions and discussions with scientists have provided reflections that indicate perspectives for an STL approach for future activities during this event.

Resumo em Português:

No presente trabalho temos como objetivo apresentar alguns questionamentos com respeito à abordagem utilizada em alguns livros didáticos de nível médio sobre o tema de ondas sonoras estacionárias em tubos. Além de classificar os livros didáticos dentro de um conjunto de critérios estabelecidos, apresentamos também algumas sugestões para uma discussão mais aprofundada deste tema. Sugerimos o uso de gifs e animações e a utilização de dois experimentos simples, que permitem a visualização dos perfis de variação de pressão e deslocamento de ar para os modos harmônicos de vibração.

Resumo em Inglês:

In this paper we attempt to present some questions with respect to the approach used in some Brazilian middle-level textbooks about the topic of stationary sound waves in tubes. In addition to ranking the textbooks within a set of criteria, we also present some suggestions for further discussions of this topic. We suggest the use of gifs and animations and the use of two experiments that allow a view of the profiles of variation of pressure and air displacement for the harmonic modes of vibration.

Resumo em Espanhol:

La mecánica cuántica fundamental (MCF) es una exposición comentada de los experimentos y conceptos fundamentales de la mecánica cuántica, que es la teoría física del dominio cuántico de fenómenos: el principio de superposición y el entrelazamiento cuántico se proponen como el fundamento teórico de la descripción cuántica. De estas nociones base se presenta su formalismo para sistemas de dos niveles. También se exponen las ideas de probabilidad, evolución (dinámica) y medición con el fin de plantear el problema de la medición. Finalmente, esta construcción teórica es contextualizada en experimentos emblemáticos del dominio cuántico: la doble rendija, el experimento de Stern-Gerlach y el interferómetro de Mach-Zehnder, y en aplicaciones tecnológicas, como la teletransportación y la criptografía cuánticas. Además, la MCF es una propuesta didáctica, materializada en seis secuencias didácticas, dirigida a profesores en formación lo mismo que a estudiantes de secundaria.

Resumo em Inglês:

Fundamental quantum mechanics (FQM) is a commented presentation of fundamental experiments and concepts of quantum mechanics, the physical theory of the quantum phenomena domain: superposition principle and quantum entanglement become the cornestone of the theoretical foundation of the quantum description. The formalism of these basic notions, for two-level systems, is presented. Also, the quantum measurement problem is stated through the discussion of the ideas of probability, evolution (dynamics) and measurement. Finally, this theoretical construction is contextualized in emblematic experiments of the quantum domain: the two slit experiment, the Stern-Gerlach experiment and the Mach-Zehnder interferometer, and in technological applications, such as quantum teleportation and quantum cryptography. Besides, the FQM is a pedagogical proposal, formed by six didactic sequences, for high school teachers and students.

Resumo em Português:

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do Ensino Fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante.

Resumo em Inglês:

In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the content. We present a proposal to Physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in Physics, was applied in the second term of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested in replicating a similar educational experience.

Resumo em Português:

Considerando que entre as principais dificuldades para o emprego de atividades experimentais no ensino de física está a falta de materiais de apoio e orientações que permitam ao professor a utilização dessa estratégia metodológica, elaborou-se o dispositivo experimental ouvido mecânico. Ele foi construído com materiais de baixo custo e pode ser utilizado para explorar conceitos relacionados a ondas, particularmente a propagação, transmissão e amplificação da pressão de uma onda sonora no ouvido externo, o qual é constituído pela orelha, conduto auditivo e tímpano, e os processos mecânicos associados aos três ossículos do ouvido médio (martelo, estribo e bigorna). Para auxiliar o professor a utilizar o dispositivo em sala de aula, elaboraram-se algumas orientações de forma a explorar significativamente os efeitos do uso inadequado do fone de ouvido.

Resumo em Inglês:

Taking into account that one of the main difficulties for the use of experimental activities in physics education is the lack of support materials and guidelines to enable the teacher to use this methodological strategy, we proposed an experimental device that works as a mechanical ear. It was constructed with low cost materials and can be used to explore several concepts related to waves, in particular propagation and amplification of the pressure and transmission of a sound wave at the external ear, which is composed by ear, ear canal and eardrum, and mechanical processes associated with the three middle ear ossicles (hammer, anvil and stirrup). To help the teacher to use the device in the classroom, we have written some guidelines in order to explore the effects of significant inappropriate use of the headset.

Resumo em Português:

Apresentamos a evolução histórica do programa de pesquisa de Arthur H. Compton (1892-1962) dedicado ao estudo do espalhamento dos raios X pela matéria, programa que levaria ao estabelecimento do efeito Compton e à atribuição do Prêmio Nobel de Física de 1927 ao físico norte-americano. Especial atenção será prestada às abordagens semiclássicas inicialmente utilizadas e ao contexto das suas influências sobre Compton quando da transição desse cientista para uma abordagem quântica.

Resumo em Inglês:

We present the history of the research program on the scattering of X rays by the matter pursued by the American physicist Arthur H. Compton (1892-1962). This work led him to suggest what we call nowadays Compton Effect, a work which granted him the 1927 Physics Nobel Prize. We pay particular attention to the semi-classical models initially used by him and to the context of the influences he received while moving to suggest a quantum approach to the subject.

Resumo em Espanhol:

Con el surgimiento de los hologramas reconstruibles con luz blanca y su desarrollo posterior, se abrieron grandes posibilidades para su utilización como medio de educación social por la característica de producir una imagen tridimensional que constituye un duplicado óptico de un objeto. En el trabajo se describen, la fundamentación y características del holograma como un medio de educación social y las experiencias en la construcción y utilización de exposiciones holográficas permanentes en museos e itinerantes en la comunidad como un resultado de extensión universitaria de las investigaciones físicas realizadas.

Resumo em Inglês:

With the emergence and development of the white-light holograms, new possibilities were created for its utilization as a social education medium due to the characteristic of producing a three-dimensional image which constitutes an optical duplicate of the object. The paper describes the merits and characteristics of the hologram as a means of social education and experience in the construction and use of permanent holographic exhibitions in museums and traveling in the community as a result of university extension from physics.