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Revista Brasileira de Ensino de Física, Volume: 24, Issue: 3, Published: 2002
  • Reformulação Curricular dos Cursos de Física Editorial

    Pietrocola, Maurício
  • Sobre Cálculo Vetorial Cartas Ao Editor

    Ruggeri, Elysio R.F.
  • Relativity and space-time: An introduction to the Special Theory of Relativity for High School Students

    Velarde, Alfonso

    Abstract in Spanish:

    Se introducen los conceptos a partir d ejemplos simples y conocidos, procurando profundizar en las ideas de la Relatividad Especial de manera gradual pero siempre sencilla.

    Abstract in English:

    Concepts are introduced starting from simple and known examples, going deep into the ideas of the Special Relativity in a gradual but always simple manner.
  • Constants of motion for a velocity-dependent potential Artigos Gerais

    Castro, A. S. de; Marchesetti, E. L.; Feldt, A.

    Abstract in Portuguese:

    Simetrias geométricas contínuas para um sistema fechado de partículas são investigadas. Por suposto, as interações são deriváveis de uma função potencial dependente das velocidades das partículas. Tanto os vínculos sobre a forma da função potencial quanto os princípios de conservação resultantes das simetrias espaço-temporais contínuas são derivados. A lagrangiana de Darwin é utilizada como ilustração para o caso do movimento lento de cargas elétricas na formulação deMaxwell-Lorentz da eletrodinâmica clássica. O momento linear, o momento angular e a energia, quantidades dependentes de calibre, são obtidos.

    Abstract in English:

    Geometric continuous symmetries for a closed system of particles are investigated. It is supposed that the interactions are derivable from a velocity-dependent potential. Both the constraints on the form of the potential and the conservation principles resulting from the continuous space- time symmetries are derived. Darwin's Lagrangian is used as an illustration for the case of electric charges in slow motion in Maxwell-Lorentz's formulation of classical electrodynamics and the gauge-dependent linear momentum, angular momentum and energy are obtained.
  • A charge in front of a dielectric foil and the attraction between them Artigos Gerais

    Ferreira, G. F. Leal

    Abstract in Portuguese:

    Resolve-se o problema de uma carga pontual em presença de uma folha dielétrica fina, com o uso de imagens de cargas e dipolos cujos campos satisfazem as condições de continuidade do potencial e da componente normal do deslocamento elétrico nas superfícies da folha. Calcula-se, então, a força de atração resultante.

    Abstract in English:

    The problem consisting of a point charge placed in front of a thin dielectric foil is solved using images of charges and dipoles, which makes the continuity of the potential and of the normal component of the dielectric displacement to be satisfied at the plane boundaries of the foil. The attraction is then calculated.
  • Eccentric cylindrical capacitor Artigos Gerais

    Carvalho, Ricardo Egydio de; Silva, Ana Paula Morinelli Amaral da

    Abstract in Portuguese:

    Consideramos o capacitor cilíndrico com a placa interna fora de centro e calculamos a capacitância correspondente usando a técnica da transformação conforme. Observamos que a capacitância pode ser ampliada e a quantidade de material para construir o capacitor pode ser reduzida com a geometria excêntrica.Este resultado pode ser usado como tutorial de uma aula experimental para medir o efeito da excentricidade na capacitância e na construção do capacitor cilíndrico.

    Abstract in English:

    We consider the cylindrical capacitor with the inner plate out of centre and we calculate the corresponding capacitance using the conformal transformation technique. We observe that the capacitance may be amplified and the quantity of material to construct the capacitor may be reduced with the eccentric geometry. This result can be used as a tutorial for an experimental lecture in order to measure the e ect of the eccentricity in the capacitance and also in the construction of the cylindrical capacitor.
  • Undergraduate Study of Thermal Conductivity of Metals

    Ferrari, T. B.; Hara, S. H.; Aziani, J. L.; Rocha, L.; Paula, E. de; Mulato, M.

    Abstract in Portuguese:

    Nesse trabalho analisamos um experimento de graduação que é utilizado para se determinar a condutividade térmica de metais (K). Introduzimos algumas modificações a fim de oferecer ao estudante a oportunidade de explorar diferentes modelos, de forma a aprender o básico do método científico de desenvolvimento de explicações apropriadas, e melhoradas para cada experimento com o objetivo de obter uma melhor afinidade entre teoria e resultados experimentais. Correções semi-empíricas são introduzidas no sistema a fim de comparar os resultados experimentais com outros previamente tabelados. Como casos específicos utilizamos cilindros de cobre [K= 0.92 cal /(°C scm)], alumínio [K = 0.49 cal /(°C s cm)] e latão brass [K = 0.26 cal /(°C s cm)].

    Abstract in English:

    In this work we analyze an undergraduate experiment used to determine the thermal conductivity of metals (K). We introduce few modifications in order to offer the student the chance to explore dierent models, learning the basic scientiffic method of developing appropriate and improved explanations for each experiment in order to better link theory and empirical results. Semi-empirical corrections are introduced in the system in order to check the experimental results according to previously reported K values. As specific cases we use copper [K = 0.92 cal /(°C s cm)], aluminum [K = 0.49 cal /(°C s cm)] and brass [K = 0.26 cal /(°C s cm)] cylinders.
  • Demonstration of how the zeta function method for effective potential removes the divergences Artigos Gerais

    Nogueira, José Alexandre; Maia Jr., Adolfo

    Abstract in Portuguese:

    O cálculo do potencial efetivo usando o método da função zeta é extremamente vantajoso, porque a função zeta é regular em s = 0, e nós obtemos imediatamente um resultado finito para o potencial efetivo sem a necessidade de subtração de qualquer pólo ou a adição de contratermos infinitos. O propósito deste artigo é mostrar explicitamente como ocorre o cancelamento das divergências e que o método da função zeta implicitamente usa o mesmo procedimento usado por Bollini-Giambiagi e Salam-Strathdee para obter a parte finita de funções com um pólo simples.

    Abstract in English:

    The calculation of the minimum of the e ective potential using the zeta function method is extremely advantagous, because the zeta function is regular at s = 0 and we gain immediately a finite result for the effective potential without the necessity of subtratction of any pole or the addition of infinite counter-terms. The purpose of this paper is to explicitly point out how the cancellation of the divergences occurs and that the zeta function method implicitly uses the same procedure used by Bollini-Giambiagi and Salam-Strathdee in order to gain -nite part of functions with a simple pole.
  • Sliding Block on a Semicircular Track with Friction

    Mania, A. J.; Mol, A. W.; Brandão, C. S. S.

    Abstract in Portuguese:

    É apresentado neste trabalho a dinâmica de um bloco quando este desliza sobre um trajeto semi-circular na presença de ambos os atritos, entre superfícies e viscoso. Soluções analíticas e formas gráficas das equações para a velocidade, aceleração e energia como funções da posição angular são exibidas e discutidas para diversos coeficientes de atrito. Seguindo estes soluções, os gráficos em função do tempo para estes movimentos amortecidos são também apresentados.

    Abstract in English:

    This work presents the dynamics of a block as it slides down a semicircular track with both Coulomb's and viscous frictions. Analytical solutions and graphic forms of the equations for the velocity, acceleration and energy as functions of angular position are displayed and discussed for several friction coefficients. Following these solutions the plots as function of time for these damped motions are also presented.
  • Heat: a constructivist didactic proposal with integrated science focus

    Castillo, Alberto de L.; Granados, Dora I.; Marino, Luis A.

    Abstract in Spanish:

    Realizamos un estudio comparativo entre dos diseños didácticos constructivistas para la enseñanza del tema Calor en estudiantes de carreras en ciencias naturales. Uno con un enfoque de ciencia integrada y el otro con un enfoque no integrador. En el primer diseño el alumno construye su propio conocimiento resolviendo situaciones problemáticas relacionadas a la biología y el medio-ambiente, que le permite analizar y relacionar los conceptos involucrados, mientras que en el segundo construye su conocimiento a través de la resolución de situaciones problemáicas físicas pero no biológicas. Concluimos que el primer diseño favorece en los alumnos la construcción de una estructura cognitiva del tipo integrada, que les facilita internalizar y transferir los conceptos físicos a problemas concretos de su especialidad.

    Abstract in English:

    We made a comparative study between two constructivists didactic design, for teaching the theme Heat in students of natural sciences careers. One with a integrated science focus and another with a non integrator focus. In the first design the student could build his own understanding, by solving problematical situations related to the biology and the natural environment, that allows him to analyze how are related the involucrated concepts, while in the second he build his understanding by solving physics but non biological problematic situations. We concluded that the first design allows to build in the students an cognitive structure of integrated type, wath makes it easier for them to internalize and transfer the physical concepts to problems of his specialty.
  • Conceptual Physics difficulties presented by freshmen in an engineering course Pesquisa Em Ensino De Física

    Barbeta, Vagner Bernal; Yamamoto, Issao

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho é o de apresentar alguns resultados obtidos através da aplicação de um teste entre alunos ingressantes no ciclo básico de um curso de engenharia. Este teste visou levantar as principais dificuldades conceituais em Física, apresentadas por esses alunos, no tópico de mecânica clássica. O teste aplicado foi uma adaptação do "Mechanics Baseline Test", que tem sido utilizado com esta finalidade em algumas universidades americanas. O que foi observado é que, embora os alunos tenham tido contato prévio com os tópicos explorados pelo teste, o nível de amadurecimento sobre o assunto é ainda pequeno, prevalecendo conceitos baseados em um senso comum impreciso.

    Abstract in English:

    In this work we show some results obtained through the application of a test among engineering freshmen. It was intended to reveal the main conceptual difficulties in classical mechanics shown by the students. The test is a version of the "Mechanics Baseline Test", which has been used in some American universities to evaluate the student background in this area. We were able to observe that although the students have a previous knowledge regarding the physics concepts explored in the test, their level of maturity in the subject is still unsatisfactory, prevailing ideas based on an imprecise common sense.
  • A Temática Ambiental e o Ensino de Física na Escola Média: Algumas Possibilidades de Desenvolver o Tema Produção de Energia Elétrica em Larga Escala em uma Situação de Ensino Pesquisa Em Ensino De Física

    Silva, Luciano Fernandes; Carvalho, Luiz Marcelo de

    Abstract in Portuguese:

    Diversos setores organizados da sociedade têm chamado a atenção para as alterações provocadas pelo homem na natureza e, dentre estas, destacamos aquelas diretamente relacionadas à produção de energia elétrica em larga escala. O debate em torno desta questão limita-se, na maioria das vezes, aos meios técnicos e acadêmicos. Porém um grande número de pessoas vivencia os principais problemas decorrentes da utilização das diversas tecnologias de produção de eletricidade em larga escala. Dentre as propostas que procuram qualificar um grande número de pessoas para participar deste debate, destacamos o processo educativo. Neste sentido, considerando as sugestões presentes em atuais propostas curriculares, procuramos neste trabalho identificar e sistematizar os principais elementos das discussões ocorridas nos meios técnicos e acadêmicos, que versam sobre produção de energia elétrica em larga escala e a temática ambiental e que poderiam ser convertidos em conteúdo escolar.

    Abstract in English:

    Many organized sectors in society have pointed out the alterations caused by the human being in nature. Among these charges we would like to highlight those directely related to the production of electric energy in large scale. The debate on the issue is limited, most of times, to tecnicians and academics. However many people feel the problems caused by the use of diverse tecnologies of eletricity production. Considering the orientations of current curricular proposals, we seek in this paper to indentify and systematize the main elements of the discussions being held by technician and academics about electric energy production in large scale, and its relationship with environmental issues, which could be transformed school contents.
  • The Historical Origins of the Electroscope História Da Física E Áreas Afins

    Medeiros, Alexandre

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho parte do fato de que o ensino da Eletrostática tem se afastado da fenomenologia que lhe deu origem. Investigando-se a história dos eletroscópios, tenta-se mostrar como algumas idéias tão importantes quanto as de carga, potencial e capacidade elétrica tiveram suas origens ligadas ao uso de um tal instrumento. Para além dos importantes detalhes históricos assinalados, a história do eletroscópio revela também algo de inquestionável valor filosófico no ensino da Física: a extensão na qual as observações dos fenômenos elétricos sempre estiveram carregadas de pressupostos teóricos.

    Abstract in English:

    This paper starts from the fact that the teaching of electrostatics is becoming increasingly apart from the phenomenology in which it roots. Investigating the history of electroscope we try to show how some ideas as important as charge, potential and electric capacity had their origins linked to the use of such an instrument. Beyond the assigned important historical details, the history of electroscope can also reveal us something of unquestionable philosophical value in the teaching of physics: the extent to which the observation of electrical phenomena were always theoretically laden.
  • An interesting academic problem involving the non-conservation of mechanical energy in an accelerated reference system Notas E Discussões

    Freitas, Jair C. C.

    Abstract in Portuguese:

    Discutimos detalhadamente a solução de um problema originalmente proposto para um examevestibular, envolvendo a oscilação de um sistema massa-mola num referencial acelerado e a determinação da amplitude de oscilação a partir do instante em que cessa a aceleração do referencial.Mostramos que o valor dessa amplitude depende essencialmente da relação entre o tempo duranteo qual permanece a aceleração do referencial e o período de oscilação. Na situação limite em queo período de oscilação é muito maior do que o tempo de aceleração, o sistema aproxima-se de umsistema conservativo e a amplitude de oscilação pode ser determinada por conservação da energiamecânica. O problema apresentado constitui um interessante exercício para a discussão (em nívelmédio ou universitário) de temas como forças fictícias, mudanças de coordenadas e não-conservaçãode energia mecânica em referenciais não-inerciais.

    Abstract in English:

    The detailed solution of a problem originally proposed for a college-admission exam is discussed.The problem involves the oscillation of a mass-spring system in an initially accelerated referentialand the determination of the amplitude of vibration after the referential has reached the rest.We show that the value of this amplitude depends essentially on the relation between the timeof acceleration and the period of oscillation. In the limit case when the period of oscillation ismuch longer than the time of acceleration, the system approaches a conservative system and theanswer can be found by applying the principle of conservation of mechanical energy. The presentedproblem constitutes an interesting exercise for the discussion (at either high-school or college level)of subjects like fictitious forces, coordinates change, and non-conservation of mechanical energy innon-inertial reference systems.
  • An approximate treatment for the strenght of the points Notas E Discussões

    Ferreira, G. F. Leal

    Abstract in Portuguese:

    Cálculo aproximado do potencial e da densidade de carga de um condutor quase cilíndrico eletrizado é realizado seguindo método desenvolvido por Maxwell em seu Treatise para condutores quaseesféricos. Com isso, é possível obter relações diretas entre densidade de carga e curvatura paracasos simples. O plano carregado, levemente corrugado, é também abordado.

    Abstract in English:

    An approximate treatment of the potential and of the charge density of a quasi-circular conductingcylinder is carried out along the line proposed by Maxwell in his 'Treatise' for quasi-spherical conductors. This allows us to establish relations between charge density and curvature in simplecases. The slightly corrugated charged plane is also treated.
  • Making a didactic densimeter Notas E Discussões

    Ricetti, Rodrigo

    Abstract in Portuguese:

    Para fins didáticos, é apresentada uma maneira de construir um densímetro, aparelho utilizadopara medir a densidade de fluidos. um aparato fácil de ser construído e muito simples de serutilizado. Sua principal vantagem sobre os densímetros que comercialmente encontramos, é a suacapacidade de medir a densidade de quaisquer líquidos, operando em qualquer faixa de densidade. Outra vantagem que apresenta, é a possibilidade de fazer uma medição relativa entre quaisquerlíquidos, não fazendo apenas a medição relativa à densidade da água. Desta maneira, pode-semedir, por exemplo, a densidade do mercúrio em relação ao éter, com este instrumento. Nota-seque, desta maneira, com apenas um instrumento determina-se a densidade de qualquer líquido, nãosendo necessário dispor-se de densímetros que operem em diversas faixas de densidade, como é ocaso dos instrumentos encontrados comercialmente.

    Abstract in English:

    A didactic, inexpensive and easy-to-make densimeter is proposed. The main pedagogical advantageof this equipment is the possibility of exploring several situations involving the measurements in awide range of densities for several kinds of liquids. It is also possible to measure the density of agiven liquid with respect to any other kind of liquid, not only with respect to the water as usual inthe more accessible densimeters.
  • Errata

    Ferreira, G. F. Leal
Sociedade Brasileira de Física Caixa Postal 66328, 05389-970 São Paulo SP - Brazil - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: marcio@sbfisica.org.br