• Por que, nós professores de Física do Ensino Médio, devemos inserir tópicos e idéias de física moderna e contemporânea na sala de aula? Carta ao Editor

    Pena, Fábio Luís Alves
  • Einstein e a Filosofia Artigos Gerais

    Dahmen, Sílvio R.

    Abstract in Portuguese:

    Albert Einstein teve, ao longo de sua vida, um intenso envolvimento com a Filosofia e com filósofos da ciência, fato que marcou de maneira profunda seu modo de fazer Física. Discutimos neste artigo alguns pontos basilares deste seu envolvimento e de seu texto "Física e Realidade".

    Abstract in English:

    Albert Einstein had a lifelong involvement with philosophy and philosophers of science, in a way as to profoundly influence the way he did physics. In this article we discuss some fundamental aspects of his dealings with philosophy and his text "Physik und Realität".
  • Física e realidade Artigos Gerais

    Einstein, A.
  • Transições de fase sem termodinâmica Artigos Gerais

    Dickman, Adriana G.; Dickman, Ronald; Barbosa, Fabrício Almeida

    Abstract in Portuguese:

    As aplicações de transições de fase vão muito além do contexto da termodinâmica de equilíbrio, de onde surgiu. Nós revisamos um dos principais exemplos de uma transição de fase em um sistema sem termodinâmica, o processo de contato (PC), com ênfase no método de campo médio. Apresentamos um estudo de campo médio aplicado a um modelo para a transmissão da malária em uma população. Discutimos também as novas abordagens da distribuição quase-estacionária e o processo de contato conservativo.

    Abstract in English:

    Phase transitions find application well beyond the context of equilibrium thermodynamics, where they arose. We review one of the prime examples of a phase transition in a system lacking thermodynamics, the contact process (PC), emphasizing mean-field theory methods. We also present mean-field results for a model of transmission of malaria in a population, and discuss the new approaches of quasi-stationary distributions, and the conserved contact process.
  • Análogo mecânico para condutividade elétrica dos metais: efeito da temperatura Artigos Gerais

    Bagnato, Vanderlei S.; Rodrigues, Vinícius

    Abstract in Portuguese:

    Condutividade elétrica é um dos conceitos mais importantes dentro dos aspectos da física moderna com grande extensão à ciência dos materiais. Ela é responsável por grande parte das aplicações de materiais metálicos e semicondutores. O entendimento de modelos microscópicos que reproduzem certas características, é um passo importante para o entendimento dos materiais. Neste trabalho damos continuidade ao uso de um sistema que se constitui em um análogo mecânico para entendermos como ocorrem as limitações de condutividade elétrica dos metais. Utilizando este modelo investigamos o efeito da temperatura na condutividade. O modelo aqui apresentado é bastante instrutivo e presta-se muito bem para demonstrações em sala de aula ou mesmo para realização de práticas de laboratórios em cursos de licenciatura ou práticas de ensino de Física no Ensino Médio.

    Abstract in English:

    Using a mechanical analog of a solid we have demonstrated the Ohm's law showing the proportionality between the flux of current and the applied field. Introducing a vibrating motion into the device, the temperature effect was simulated showing the variation of the analog of conductivity with temperature for a normal conductor. The model is convenient for classroom demonstration of the Ohm's law as well as the variation with temperature.
  • Supersimetria, método variacional e potencial de Lennard-Jones (12,6) Artigos Gerais

    Araujo, João Cesar Boreggio de; Borges, Gláucia R.P.; Drigo Filho, Elso

    Abstract in Portuguese:

    Neste artigo é feito uma revisão sobre o uso do formalismo da supersimetria em mecânica quântica aliado ao método variacional. Esta abordagem permite obter soluções numéricas dos autovalores de energia da equação de Schrödinger. Como exemplo, o potencial de Lennard-Jones (12,6) é estudado e determina-se autovalores para este potencial. Os resultados obtidos são comparados com os valores encontrados através de outros métodos aproximativos.

    Abstract in English:

    In this work a review of the supersymmetric quantum mechanics formalism combined with the variational method is done. This approach is useful in order to obtain numerical values for the energy eigenvalues from Schrödinger equation. As an example, the energy eigenvalues from the Lennard-Jones (12,6) potential are determined and the results are compared with other ones obtained from different methods.
  • Método Variacional com Monte Carlo aplicado ao oscilador harmônico quântico Artigos Gerais

    Reis, Marcelo A. dos; Vitiello, S.A.

    Abstract in Portuguese:

    O método variacional com Monte Carlo é ilustrado em uma aplicação simples da mecânica quântica: o oscilador harmônico unidimensional. Pormenores tanto do método de Monte Carlo como do variacional são discutidos. Além disto, um simulador gráfico do problema está disponível no endereço <A HREF="http://www.ifi.unicamp.br/%7Emreis/oh/oh.html">http://www.ifi.unicamp.br/~mreis/oh/oh.html</A> da rede de computadores de tal forma a permitir ao leitor variar diversos parâmetros do cálculo e acompanhar nossas discussões dos resultados de forma a ganhar uma maior familiaridade com o material apresentado.

    Abstract in English:

    The Monte Carlo variational method is illustrated in the simple quantum-mechanics application: the one-dimensional harmonic oscillator. Details of Monte Carlo and variational methods are explained. Besides, a graphic simulator for the problem is available at <A HREF="http://www.ifi.unicamp.br/%7Emreis/oh/oh.html">http://www.ifi.unicamp.br/~mreis/oh/oh.html</A> to allow the reader changes several calculations parameters and follows our explanation of results to acquire more familiarity with the text presented.
  • Ondas de choque não colisionais no espaço interplanetário Artigos Gerais

    Echer, E.; Alves, M.V.; Gonzalez, W.D.

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho apresenta uma introdução à propagação das ondas de choque não colisionais no espaço interplanetário. Inicialmente, são apresentados conceitos básicos envolvendo a propagação de informação em gases ordinários e em plasmas, os modos de ondas presentes num plasma e o seu escarpamento levando a formação de ondas de choque. A seguir são introduzidos alguns tipos de choques presentes no espaço interplanetário: frentes de choque planetárias, choques transientes devido às remanescentes de ejeções coronais de massa e choques corrotantes devido à interação de feixes rápido e lento do vento solar. Os choques também podem ser classificados quanto à direção de propagação - se afastando do Sol ou se propagando em direção ao Sol - e se são originários devido ao escarpamento de ondas magnetossônicas do modo lento ou rápido. Finalmente, um exemplo de observação de parâmetros de um choque transiente frontal rápido, com dados medidos no vento solar próximo a Terra e de seus efeitos na magnetosfera terrestre é apresentado.

    Abstract in English:

    An introduction to the collisionless shock waves propagating through the interplanetary space is presented. Basic concepts related to the propagation of information in ordinary gases and plasmas are reviewed. The wave modes in plasma and their steepening to shock waves are discussed. The shocks found in interplanetary space - planetary bow shocks, transient shocks driven by interplanetary coronal mass ejections and recurrent shocks due to the interaction of high-speed and low-speed solar wind streams are also discussed. Shocks can also be classified according to their propagation direction - away or toward the sun (forward and reverse shocks) and according if they are fast or slow mode magnetosonic waves steepened (fast and slow shocks). Finally, an example of calculated parameters for a transient interplanetary shock observed in solar wind near earth and its magnetospheric effects is presented.
  • Estudio de un oscilador de densidad mediante medidas de potencial eléctrico

    Rincon, N.E.; Fajardo, F.

    Abstract in Spanish:

    Un oscilador de densidad u oscilador salino, es un sistema no lineal que presenta cambios alternantes del sentido de flujo en el tiempo, como efecto de las restricciones espaciales entre dos fluidos de diferente densidad. Los fluidos están en recipientes separados, los cuales están interconectados por medio de un tubo capilar vertical. En este trabajo se construye un oscilador de densidad para estudiar la influencia de la variación de algunos de sus parámetros sobre las oscilaciones en el sentido de flujo. Sean dichos parámetros, la concentración de la sal (NaCl) del electrólito y la longitud del capilar. Para medir el efecto de la variación de los parámetros, se coloca un electrodo de aluminio en cada una de las soluciones y la señal de potencial eléctrico es registrada mediante un multímetro digital, lo que permite observar como evoluciona temporalmente la inversión en el sentido de flujo del oscilador de densidad. El análisis se efectuó mediante la interpretación gráfica de las series de potencial eléctrico en función del tiempo, encontrando relaciones fenomenológicas entre el período de oscilación y la diferencia de potencial pico a pico respecto a los parámetros experimentales: concentración de la sal y longitud del capilar.

    Abstract in English:

    A density oscillator or saline oscillator is a nonlinear system. It presents alternating changes on the direction of time flow, as effect of the space restrictions between two flows of different densities. The fluids are contained in different vessels interconnected by a vertical capillary. In this work a density oscillator is constructed, and the oscillation is studied in function of some parameters. Those parameters are the concentration of the electrolyte salt (NaCl) and the length of the capillary tube. In order to measure the variation parameters effect, an aluminum electrode is placed in each solution and the electrical potential signal is registered with a digital multimeter. The variation of electrical potential allows us to observe how the flow direction evolves with time for the density oscillator. The analysis was made by interpretation of the electrical potential signal as function of time. We found phenomenological relationships between the oscillation period and the difference of the peak-to-peak potential in function of some experimental parameters, like: salt concentration and length of the capillary tube.
  • Células solares de TiO2 sensibilizado por corante Artigos Gerais

    Agnaldo, J.S.; Bastos, J.B.V.; Cressoni, J.C.; Viswanathan, G.M.

    Abstract in Portuguese:

    As células solares de Grätzel consistem de células fotovoltaicas de TiO2 nanocristalinas sensibilizadas por corante. Elas apresentam uma superfície nanoporosa de TiO2, um semicondutor de bandgap largo. A luz excita elétrons do corante que são então injetados na banda de condução do TiO2. Esse processo eletroquímico é regenerativo, com perda de parte da energia produzida através de recombinação de cargas. Compreender o processo de recombinação é um passo importante para o desenvolvimento de células mais eficientes. Uma experiência é sugerida para aulas de Laboratório de Física usando essas células solares, onde se mostra que o rendimento aumenta juntamente com o crescimento do valor da resistência interna de recombinação.

    Abstract in English:

    Grätzel solar cells consist of nanocrystalline dye sensitized TiO2 photovoltaic cells. Such cells contain a nanoporous surface of TiO2, which is a wide bandgap semiconductor. The light excites electrons from the dye which are then injected into the conduction band of the TiO2. This electrochemical process is regenerative, with part of the converted energy being lost due to charge recombination. Understanding this recombination process is an important step for the development of more efficient cells. We make a suggestion for an experiment for undergraduate physics laboratory classes using such solar cells and we show that the efficiency increases along with the growth of the value of the internal resistance of recombination.
  • A capacitância de um condensador com placas planas não paralelas Artigos Gerais

    Precker, Jürgen W.; Silva, Wilton P. da

    Abstract in Portuguese:

    Analisamos neste artigo três métodos para obter a capacitância de um condensador com placas planas não paralelas: a solução por integração, a solução por limites e uma solução proposta. Apesar de cada uma das soluções envolver aproximações diferentes, as três capacitâncias obtidas são coerentes.

    Abstract in English:

    We analyze in this article three different methods to obtain the capacitance of a capacitor with not parallel plane plates: a solution by integration, a solution by limits and a proposed solution. In spite of the fact that each of the solutions involves different approximations, the three capacitances obtained are coherent.
  • Um curso de astronomia e as pré-concepções dos alunos Pesquisa em Ensino de Física

    Scarinci, Anne Louise; Pacca, Jesuína Lopes de Almeida

    Abstract in Portuguese:

    O presente artigo descreve os resultados obtidos em um curso de ciências para alunos da 5ª série de Ensino Fundamental, que teve como meta levar os alunos à compreensão de fenômenos ligados à astronomia, bem como desenvolver competências para uma autonomia cidadã. O programa utilizou uma metodologia de natureza construtivista, com base nos seguintes parâmetros: i) O ponto de partida são as pré-concepções dos elementos do grupo, identificadas em pesquisa previamente realizada; ii) A aplicação da proposta de ensino desenvolve-se com base em múltiplas estratégias, incentivando a participação interativa do grupo de alunos; iii) A construção e aplicação do conteúdo científico são conseguidas através de tarefas práticas, com ampla variedade na escolha de meios e materiais; iv) a metacognição é estimulada ao longo do trabalho e considerada uma atividade regular; e v) as pré-concepções dos alunos são evidenciadas, analisadas e discutidas pela professora junto aos elementos do grupo, fazendo com que o conteúdo científico seja (re)construído em conjunto. Como resultado da aplicação desse programa, registramos evidências de uma aprendizagem significativa dos conceitos, e uma evolução dos alunos em direção a metas de aprendizagem como a autonomia, a autoconfiança e a capacidade de raciocínio e de reflexão.

    Abstract in English:

    The article describes the results obtained in a science course for students of fifth grade of middle school, with the aim of leading students to the comprehension of phenomena related to astronomy, as well as developing skills that foster a citizenly autonomy. The program utilized a constructivist methodology, based on the following parameters: i) the starting point is the preconceptions of the elements of the group, identified in previous research; ii) the carrying of the teaching proposal develops through multiple strategies, encouraging interactive peer participation; iii) The construction of the scientific knowledge is achieved through practical activities, with a wide variety of means and materials; iv) metacognition is stimulated throughout the program and considered a regular activity; and iv) the students' preconceptions are brought to evidence, analyzed and discussed by the teacher with the students, making that the scientific knowledge be (re)constructed by the group altogether. As a result of the program, we registered evidences of significative learning of the concepts and an evolution of the students in the direction of objectives of learning such as autonomy, self-confidence and reasoning abilities.
  • A termometria nos séculos XIX e XX História da Física

    Pires, Denise Prazeres Lopes; Afonso, Júlio Carlos; Chaves, Francisco Artur Braun

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho descreve alguns aspectos da evolução da medida da temperatura. No século XIX a concepção do zero absoluto rompeu com a arbitrariedade das escalas termométricas então em uso, que eram baseadas na dilatação volumétrica de líquidos como mercúrio e etanol. Novos métodos de medição de temperatura foram desenvolvidos, sendo a base do funcionamento de termopares e pirômetros. A construção e o uso do termômetro foram reconhecidos como etapas fundamentais no ensino da física experimental em escolas e universidades. A associação do termômetro com o densímetro foi de grande importância no controle de processos industriais e como ferramenta de ensino. Novos formatos foram propostos para novas aplicações na ciência e na indústria. A contribuição mais importante ao longo do século XX foi o estabelecimento das escalas internacionais de temperatura. O formato do termômetro clássico baseado na expansão térmica de um líquido se manteve essencialmente o mesmo nos últimos 300 anos. Contudo, existe uma clara tendência à substituição dos termômetros de mercúrio por modelos digitais.

    Abstract in English:

    This work describes some aspects on the evolution of the temperature measurement. In the XIXth century, the concept of absolute zero was a great advance since no arbitrary points were needed, in contrast to the current thermometric scales based on the volumetric expansion of liquids such as mercury and ethanol. Other temperature measurement methods were developed, being the principle of thermocouples and the pyrometers. The construction and use of a thermometer were early recognized as fundamental steps in teaching experimental physics in secondary schools and universities. The association between the thermometer and the densimeter was of great value for control of industrial processes and teaching purposes. The instrument found new designs in order to cover its new applications in science and industry. The most important contribution in the XXth century was the establishment of international temperature scales. The design of the classical thermometer based on the thermal expansion of a liquid has been essentially the same along the last 300 years. However, there is a clear tendency to replace such models by digitals versions.
  • Um aparato experimental para o estudo do princípio de Arquimedes Produtos e Materiais Didáticos

    Barbosa, Valmar Carneiro; Breitschaft, Ana Maria Senra

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho apresentamos um aparato experimental para o estudo do princípio de Arquimedes, assim como a experiência realizada com ele e uma sugestão de roteiro para esta experiência que pode ser usado em aulas de física experimental.

    Abstract in English:

    We present an experimental apparatus to study the Archimedes' principle and the experiment carried out with this equipment. A laboratory guide to this experiment is also presented, which may be used in teaching experimental physics.
  • The noninertial origin of the reduced mass

    Barbosa, Valmar Carneiro

    Abstract in Portuguese:

    Uma maneira diferente de se obter a equação de movimento que governa o movimento relativo em um sistema de duas partículas é apresentada. Com ela, podemos interpretar fisicamente a massa reduzida como sendo uma quantidade oriunda de efeito não-inercial.

    Abstract in English:

    A different way to obtain the equation of motion that governs the relative motion in a two-particle system is presented. It provides the physical interpretation of the reduced mass as a noninertial effect.
  • Considerações sobre o conceito de temperatura e de temperatura absoluta Notas e Discussões

    Leal Ferreira, G.F.

    Abstract in Portuguese:

    Discute-se o conceito de temperatura que emerge da ação de contato, e a conveniência de torná-lo menos abstrato levando em conta a quantidade de matéria envolvida. Mostra-se que o conceito de 'energia térmica molar', numericamente igual ao produto da constante dos gases pela temperatura absoluta, preenche aquele fim, expressando o conteúdo cinético da energia molar, além de permitir desonerar a entropia de inadequada dimensionalidade.

    Abstract in English:

    The concept of temperature acquired by means of our contact interaction and the convenience of turning it less abstract by reference to the quantity of matter is discussed. It is then shown that the concept of 'molar thermal energy', numerically equal to the product of the gas constant by the absolute temperature, fulfills that end, expressing the kinetic content of the molar energy, besides allowing to deprive entropy of inadequate dimensionality.
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