• EDITORIAL Editorial

  • Sobre o desenvolvimento do campo elétrico nas vizinhanças de um ponto Cartas ao Editor

    Leal Ferreira, G. F.
  • A intrigante epidemia do ''divergente'' Cartas ao Editor

    Lemos, Nivaldo A.
  • Towards better understanding of the second law of thermodynamics Artigos Gerais

    Oliveira, P.M.C. de; Dechoum, K.

    Abstract in Portuguese:

    A idéia central desse artigo é chamar a atenção para o uso do diagrama T x s na descrição das máquinas térmicas reversíveis. Este diagrama mostra-se extremamente adequado e eficaz no ensino da segunda lei da tertermodinâmica dos processos reversíveis, no entanto uma escolha mostra-se mais apropriada que a outra quando se pretende salientar a universalidade dessa lei e não restringir a análise a uma substância de operação específica com é gás ideal.

    Abstract in English:

    The central idea of this article is to call attention for the use of the T x S diagram in the description of reversible heat engines. This diagram is an extremely suitable and efficient way for teaching the second law of thermodynamics, following the Kelvin formulation. The conjugated pairs (PV) or (TS) are equivalent in the description of the reversible thermodynamic processes, however one choice is more appropriate than the other when one intends to point out the universality of this law and not to restrict the analysis to a specific operating substance like the ideal gas.
  • When and how mankind started to see atoms! Artigos Gerais

    Castilho, Caio Mário Castro de

    Abstract in Portuguese:

    O conceito de átomo é anterior a qualquer tentativa de compreender a natureza a partir do experimento. Não obstante, o conseito de átomo, formulado inicialmente pelos gregos e posteriormente apresentado a partir da interpretação de experimentos, só vem a se estabelecer completamente na linguagem científica ao final do século dezenove e início do século vinte. Inicialmente tida como tarefa impossível, a obtenção de imagem capazes de evidenciar átomos individualmente foi conseguida na metade do século recém-findo mediante a técnica de Microscopia Iônica. Este trabalho apresenta uma breve noção do desenvolvimento da idéias sobre os átomos e descreve os principais passos que levaram á obtenção das primeiras imagens de átomos individuais por E. W. Mulher e colaboradores, na primeira metade da década de 50, no século XX.

    Abstract in English:

    The concept of atom is older than any tentative of trying to understand nature from an experimental approach. Nevertheless, the concept of atoms, as initially conceived by the Greeks and later on presented from experiments and its interpretation, only become well established on the scientific jargon by the end of the nineteen century and beginning of the twentieth. Initially considered as an impossible task, images able in identifying individual atoms were, for the first time, obtainable by the middle of last century through the Field Ion Microscopy technique. This work presents a brief summary on how developed the ideas about atoms and describes the main steps which led to the first images of individual atoms by E. W. Müller and collaborators, during the first half of the fifties of the twentieth century.
  • Electrostatic for the electrical current in wires Artigos Gerais

    Leal Ferreira, G. F.; Figueiredo, Mariângela T. de

    Abstract in Portuguese:

    O artigo refere-se à questão 'Quem cria o campo elétrico que move as cargas na corrente elétrica em fios?'. Através de modelo simples, mostra-se que uma distribuição de cargas, variando linearmente ao longo do fio e depositada na sua superficie, cria campo uniforme no seu interior. O modelo utilizado é o de um cabo coaxial fechado em ambas as extremidades, com potenciais convenientemente escolhidos em suas parades. Com este estudo, torna-se possível ilustrar a importante ligação conceitual entre a Eletrostática e s Eletrodinâmica, historicamente tão importante no desenvolvimento do Eletrogenetismo.

    Abstract in English:

    The article is aimed to answer the question 'Who creates the electric field inside a wire supporting an electric current?'. By means of a simple model it is shown that a surface charge distribution varying linearly along the wire creates an uniform electric field inside it. The utilized model is that of a closed at both ends coaxial cable, whose walls are kept at conveniently chosen potentials. This study allows us to bridge the way from Electrostatics to Electrodynamics, historically so important in the development of the electromagnetic science.
  • Sphere rolling down in a rough inclined plane: conservation of the mechanical energy and frictional force Artigos Gerais

    Silva, Wilton Pereira da; Silva, Cleide M. D. P. S. e; Precker, Jürgen W.; Silva, Diogo D. P. S. e; Soares, Ivomar Brito; Silva, Cleiton D. P. S. e

    Abstract in Portuguese:

    Este artigo propõe um experimento visando demonstrar que a força de atrito estático é conservativa. O experimento consiste em uma esfera rolando em um plano inclinado. para o qual a inclinação pode ser variada. Para cada ângulo estabelecido a energia mecânica no início e no fim da pista foi determinada. A análise dos resultados mostrou que a conservação da energia mecânica ocorre até um ângulo limite, a partir do qual há escorregamento. A determinação deste ângulo por inspeção gráfica possibilitou o cálculo do coeficiente de atrito estático entre a pista e a esfera em movimento.

    Abstract in English:

    This paper proposes an experiment seeking to demonstrate that for the static frictional force there is conservation of energy. The experiment consists of a sphere rolling down in a rough inclined plane, for which the slope can be varied. For each given angle the mechanical energy in the beginning and at the end of the movement was determined. The analysis of the results showed that the conservation of the mechanical energy occurs up to a maximum angle, starting from the one which the sphere begins to slide. The determination of this angle by graphic inspection allowed the calculation of the coefficient of static friction between the bodies.
  • Problems of electromagnetism involving infinite series Artigos Gerais

    Possa, Denimar; Nogueira, José Alexandre

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho consideramos alguns aspectos físicos relacionados a séries divergentes e a série condicionalmente convergentes.

    Abstract in English:

    In this work we have discussed some physical aspects connected to divergent series and conditionally convergent series.
  • Electrical charge density in finite rectilinear conductor Artigos Gerais

    Robert, Renê

    Abstract in Portuguese:

    Mostram-se dois métodos numéricos para o cálculo da distribuição de carga elétrica num condutor filiforme de comprimento finito e pequeno diâmetro. Os resultados numéricos são comparados com uma solução analitica aproximada mostrando boa concordância de resultados.

    Abstract in English:

    Two numerical methods for the calculation of electrical charge distribution on a finite linear wire of small diameter are shown. The obtained results are compared with an approximated analytical solution showing good results.
  • Measurement of specific heat and Newton's law of cooling: a refinement in the analysis of the experimental data Artigos Gerais

    Silva, Wilton Pereira da; Precker, Jürgen W.; Silva, Cleide M. D. P. S. e; Silva, Diogo D. P. S. e; Silva, Cleiton D. P. S. e

    Abstract in Portuguese:

    Uma das técnicas para a determinação do calor específico de sólidos e líquidos dispensa o uso de um calorímetro e utiliza a lei de resfriamento de Newton na análise dos dados experimentais. O sucesso desta técnica pressupõe que seja possível determinar, com pequenas incertezas, as temperaturas do sistema imediatamente antes e imediatamente depois das transferências internas de calor devido à imersão do corpo (dujo calor específico se deseja medir) em um recipiente contendo água quente. Neste artigo é proposto um refinamento desta técnica utilizando-se dois ajustes de curvas para a função que descreve a lei de resfriamento, com pequenas extrapolações, para de determinar essas temperaturas e também as suas incertezas. Isto possibilita determinar não só o valor médio do calor específico, mas também a incerteza deste valor médio, por propagação de erros. O ajuste da própria função que descreve a lei de resfriamento aos dados possibilitou a comparação imediata dos parâmetros obtidos experimentalmente com aqueles previstos pela teoria, e há uma grande concerdânciaentre eles. A aplicaçãodeste refinamento na determinação do calor específico do alumínio indica que tal procedimento é eficaz mesmo quando se trabalha com instrumentos de baixo custo, voltados para o ensino.

    Abstract in English:

    One of the techniques for the determination of the specific heat of solids and liquids use the Newton's law of cooling for the analysis of the experimental data instead of the usual calorimeter method. The success of this technique depends on the possibility in determining the temperatures of the system immediately before and after the internal heat transfer due to the immersion of the sample (whose specific heat one wants to measure) with small uncertainties in a container filled with hot water. In this paper a refinement of this technique is proposed using two curve fittings for the function that describes the law of cooling and small extrapolations to determine those temperatures, as well their uncertainties. This allows to determine not only the value of the specific heat, but also the uncertainty of this value by error propagation. The fitting of the function that describes the law of cooling (and not of polynomials) to the data allows the comparison of the parameters obtained from the experiment with those predicted by the theory, and there is good agreement. The application of this refinement to the determination of the specific heat of aluminium indicates that the procedure is good in spite of the use of low cost apparatus.
  • El aprendizaje del concepto de campo en física: una investigación exploratoria a luz de la teoría de Vergnaud

    Llancaqueo, Alfonso; Caballero, Mª Concesa; Moreira, Marco Antonio

    Abstract in Spanish:

    Se presentan resultados de una investigación del concepto de campo, con alumnos de Bachillerato y primer año de Universidad, en el marco de la teoría de campos conceptuales de Vergnaud, adoptada como referencial teórico para comprender y explicar el proceso de aprendizaje de este concepto fundamental de la física. El propósito fue explorar vínculos entre la estructura cognitiva de los estudiantes y la estructura del concepto de campo construido por la física, y describir niveles de conceptualización del concepto. Los resultados confirman potencialidades de la teoría para abordar estos vínculos, que se manifiestan en el uso de representaciones simbólicas y una explicitación parcial de significados, que dan forma a invariantes operatorios que usan para enfrentar situaciones y problemas que demandan una conceptualización científica aceptable. Se observa una ausencia notoria de invariantes para enfrentar situaciones y problemas propuestos. El 92,7 % de los estudiantes se ubica en los niveles más bajos de conceptualización del concepto de campo (niveles 1, 2 y 3 definidos en este estudio), donde el nivel 3 corresponde a un reconocimiento y explicación parcial de significados del concepto. Este bajo nivel es concordante con bajos desempeños en las categorías de análisis, de operación (17,6 %), expresión escrita (17,3 %), representación (13,6 %) y resolución (5,5 %), en acuerdo con la teoría de Vergnaud, que afirma que un bajo nivel de conceptualización se caracteriza por bajos niveles de explicitación de invariantes y sus representaciones, con predominio de aspectos procedimentales de las operaciones sobre el uso de predicados de mayor riqueza conceptual.

    Abstract in English:

    Results of a study on the acquisition of the field concept in physics by high school and college freshmen students, carried out under the framework of Vergnaud's conceptual fields theory, are presented. The aims of the study were to explore the links between students' cognitive structure and the formal structure of the field concept in physics, and to describe their levels of conceptualization of such a concept. Research findings confirm the potentialities of Vergnaud's theory to understand and explain the learning process of this basic physical concept. The links would manifest themselves in the use of symbolic representations and in a partial explicitation of some meanings that would suggest the presence of some operational invariants students use to cope with situations and problems that require an acceptable scientific conceptualization. However, a clear absence of scientifically accepted operational invariants was observed. About 92% of the students were located at the lowest level of a 1 to 3 conceptualization scale defined in the study, where 3 corresponds to the recognition and partial acquisition of meanings of the field concept. This low level of conceptualization correlates with poor performance in the following categories of analysis : operational (17, 6 %), written expression (17,3%), symbolic representation (13,6%), and problem solving (5,5%). These results agree with Vergnaud's theory that states that a low level of conceptualization corresponds to lower levels of explicitation of operational invariants and their representations, and predomination of procedural aspects over conceptually richer predicates.
  • Introdução à Mecânica dos ''quanta'' parte II Pesquisa em Ensino de Física

    Ramos, Theodoro

    Abstract in Portuguese:

    Neste segundo artigo da série discute-se detalhadamente a equação de Schrödinger e a interpretação da função de onda de acordo com Born.

    Abstract in English:

    In the second paper of the series, the Schrödinger equation and the interpretation of the wave function according to Born are discussed in details.
  • Wheeler, Tiomno, and Brazilian Physics História da Física e Ciências Afins

    Bassalo, José Maria Filardo; Freire Junior, Olival

    Abstract in Portuguese:

    Este artigo examina as relações do físico norte-americano John Archibald Wheeler com o físico brasileiro Jayme Tiomno. A imagem de Tiomno como um dos físicos teóricos mais brilhantes de sua geração emerge amplificada; mas fica claro, também, que os prejuízos causados pelo regime militar (1964-1985) ao desenvolvimento da ciência brasileira foram ainda maiores do que os que usualmente se reconhece.

    Abstract in English:

    This paper analyzes the relationships between the American physicist, John Archibald Wheeler, and the Brazilian physicist Jayme Tiomno. It enlarges Tiomno's image as one of the most gifted theoretical physicist of his generation and it reveals that the losses of the Brazilian science, due to the military government (1964-1985), were more meaningful than what one usually admits.
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