• Leis de escala e a dinâmica do crescimento em estruturas biológicas Artigos Gerais

    Penna, A.L.A.; Oliveira, F.A.

    Abstract in Portuguese:

    Neste artigo vamos apresentar de forma sucinta e interdisciplinar a relação entre as leis de escala na física e a dinâmica do crescimento em estruturas biológicas. Inicialmente, serão discutidos os conceitos preliminares nos quais se baseiam as leis de escala aplicadas na biologia. Em seguida, usaremos a hipótese de similaridade de West para formular, de maneira didática e detutiva, uma equação diferencial generalizada para estudar o crescimento dos organismos em geral.

    Abstract in English:

    In this article we will briefly present an interdisciplinary relationship between scaling laws in physics and growth dynamics in biological structures. First, will be discussed the preliminary concepts of the scaling laws applied in biology. By using the West similarity hypothesis, we formulate, in a deductive and didactic way, a generalized differential equation to study the growth of organisms in general.
  • Medição da densidade do óleo: uma discussão sobre sua otimização e diminuição dos custos via incerteza relativa da medição Artigos Gerais

    Jesus, V.L.B. de; Palma, D.A.

    Abstract in Portuguese:

    No presente trabalho, faz-se uma análise metrológica das incertezas associadas às medições da densidade de óleo de cozinha por dois métodos distintos, a saber, o de medição direta (razão massa-volume) e o método de tubo em U. A idéia é ajudar o professor na montagem de experimentos de baixo custo. Em relação ao método de medição utilizando um tubo em U, melhorias são propostas com a substituição do tubo de vidro por um tubo transparente flexível e de baixo custo. Os autores definem o fator de vantagem de um experimento, Fv, como sendo o produto da incerteza da grandeza física (δ) pelo seu custo (C), que pode ser utilizado como um critério para decidir o impasse entre a qualidade dos resultados obtidos e o custo de um determinado experimento.

    Abstract in English:

    In this work one does a metrological analysis of the associated uncertainties to the kitchen oil density measurements using two different methods: the direct measurement (ratio mass-volume) and U tube method. The idea is to help the teacher in the setup of low cost experiments. About the measurement using the U tube method, improvements are proposed substituting the U glass tube for a low cost transparent flexible tube. The authors define the profit factor of an experiment, Fv, as being the product of the uncertainty in the physical quantity (δ) by its cost (C). The profit factor can be used as a criterion to decide between the quality of the obtained results and the cost of an experiment.
  • Sliding doors

    De Luca, Roberto

    Abstract in Portuguese:

    Examinando em detalhes o mecanismo que produz o movimento das portas corrediças, observa-se que o movimento desses objetos usualmente usados podem ser entendidos resolvendo um problema modelado por blocos e polias. O sistema é per si interessante para ser modelado como um problema na mecânica newtoniana e a solução da equação do movimento pode nos levar a estimar o tempo de abertura e fechamento de uma porta corrediça.

    Abstract in English:

    Looking closely to the mechanism which make sliding doors move, one sees that the motion of the commonly used objects can be understood by solving a problem related to the motion of blocks and pulleys. The system is by itself interesting to be modelled as a problem in Newtonian mechanics, and the solution of the equation of the motion can lead us to estimate the time it takes for a sliding door to open or close.
  • Causalidade, (in)determinismo e (im)previsibilidade: por que o conceito de causa é tão importante? Artigos Gerais

    Bastos Filho, Jenner Barretto

    Abstract in Portuguese:

    Causalidade, determinismo e previsibilidade, bem como seus respectivos antitéticos não-causalidade, indeterminismo e imprevisibilidade constituem-se em conceitos bastante referidos tanto no âmbito dos cientistas e filósofos quanto no âmbito de outras comunidades. Nem sempre é fácil distinguir causalidade de determinismo e muitas vezes se reduz essas categorias conceituais à capacidade de prever. Argumentamos que várias dessas formulações são insuficientes e inadequadas e, não raro, claramente insustentáveis. Argumentamos também que o conceito de causa é o mais importante dentre eles.

    Abstract in English:

    Causality, determinism and predictability, as well as their respective antipodean non-causality, indeterminism and unpredictability constitute recurrent concepts for both scientific and philosophical communities. The distinction between causality and determinism is not a simple matter. Frequently these conceptual categories give rise to misunderstandings. In fact, these categories are not simply reduced to mere capacity to predict. We argue that several of these formulations are not suitable in order to understand these concepts. Finally we argue that the concept of cause is the most important.
  • Interação forte e eletromagnetismo Artigos Gerais

    Silva, P.R.

    Abstract in Portuguese:

    A interação nuclear forte é estudada através de algumas ferramentas do eletromagnetismo clássico. São estimadas a constante de acoplamento forte e o "campo elétrico forte" (em termos de um campo elétrico equivalente), no interior do núcleon (próton ou nêutron). A pressão do vácuo sobre a fronteira do núcleon é também avaliada. Discute-se brevemente o confinamento dos quarks. Na análise são ainda utilizadas versões simplificadas do modelo de sacola do MIT.

    Abstract in English:

    The basic structure of the classical electromagnetism is used as a means to study the strong interaction. The strong coupling constant and the strong field (expessed in terms of an equivalent electric field) inside the nucleon (proton or neutron) are estimated. It is also evaluated the vacuum pressure on the boundary of the nucleon. Quark confinement is briefly discussed. Simplified versions of the MIT bag model are also considered in the present treatment.
  • Transformation properties of the Lagrange function

    Ferrario, Carlo; Passerini, Arianna

    Abstract in Portuguese:

    Uma teoria generalizada de transformações de coordenadas é analisada no contexto da mecânica em termos da lagrangiana e hamiltoniana. Com base nessa teoria, critica-se um equívoco que ressalta a superioridade do formalismo hamiltoniano em relação ao formalismo lagrangiano. A discussão decorrente introduz a relação entre a ação clássica de Hamilton e as propriedades de covariância das equações do movimento no nível adequado para o ensino de graduação em mecânica teórica.

    Abstract in English:

    In the context of the Lagrangian and Hamiltonian mechanics, a generalized theory of coordinate transformations is analyzed. On the basis of such theory, a misconception concerning the superiority of the Hamiltonian formalism with respect to the Lagrangian one is criticized. The consequent discussion introduces the relationship between the classical Hamilton action and the covariance properties of equations of motion, at the level of undergraduate teaching courses in theoretical mechanics.
  • Corrente de absorção e reabsorção em dielétricos Artigos Gerais

    Robert, Renê; Kowalski, Edemir Luiz; Gomes, Daisy de Melo

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo do trabalho é mostrar o uso da função de Dissado-Hill para o cálculo dos parâmetros desta função, estimar a susceptibilidade como função da freqüência e apresentar uma interpretação com relação à estrutura do material. A estimativa é feita usando-se o método dos mínimos quadrados para as medidas experimentais da corrente de reabsorção.

    Abstract in English:

    The work objective is to show the application of Dissado-Hill function of the parameters calculation and the susceptibility estimation as frequency function and show an interpretation with respect to the structure of the material. The estimate is made using the minimum squares method for the experimental measures of the reabsorption currents.
  • Simulação e modelagem computacionais no auxílio à aprendizagem significativa de conceitos básicos de eletricidade. Parte II: circuitos RLC Artigos Gerais

    Dorneles, Pedro F.T.; Araujo, Ives S.; Veit, Eliane A.

    Abstract in Portuguese:

    Neste artigo analisamos o comportamento da energia eletromagnética em circuitos do tipo RLC. Discutimos as principais dificuldades dos alunos na aprendizagem de conceitos básicos envolvidos neste tipo de circuito e apresentamos dois produtos oriundos de um trabalho de pesquisa: i) um conjunto de atividades de simulação e modelagem computacionais, propostas com o software Modellus, levando em conta tais dificuldades, com o objetivo de auxiliar o aluno a superá-las e ii) um teste sobre a compreensão de conceitos físicos envolvidos em circuitos RLC.

    Abstract in English:

    In this paper we analyze the behavior of electromagnetic energy in RLC circuits, discussing the main student's difficulties on basic concepts involved and presenting two products originated in a research work: i) a set of computational modelling and simulation activities, developed with the software Modellus, taking into account such difficulties to help students to surpass them and ii) a test about the understanding of physics concepts involved in RLC circuits.
  • Estudo da simetria de translação e de suas conseqüências: uma proposta para o ensino médio Artigos Gerais

    Caruso, F.

    Abstract in Portuguese:

    Neste artigo discute-se a importância de se explorar o conceito de simetria no programa de física básica do ensino médio. A partir do exame de um conjunto significativo de livros didáticos de física, constata-se que nenhuma alusão é feita à idéia de simetria e ao papel deste conceito no desenvolvimento da ciência. Argumenta-se que, do ponto de vista pedagógico, não há qualquer tipo de impedimento a que se fale de simetria para alunos do ensino médio. Discute-se, a partir daí, a importância do ensino do conceito geral de simetria nesse nível de escolaridade e apresentam-se três situações, como proposta de uma primeira abordagem concreta do problema, envolvendo a relação entre o movimento retilíneo uniforme e a simetria de translação, vista sob vários aspectos.

    Abstract in English:

    In this paper the relevance of exploring the concept of symmetry in a high school physics course is stressed. A review of a significative set of Brazilian teaching books led to the conclusion that there is no reference to the idea of symmetry and its rôle in science development. It is argued that there is no psico-pedagogical constraint of any type that prohibit to talk about symmetry to students at this level. Then, it is discussed how teaching the general concept of symmetry at this school level is important and a first specific proposal is made: the relation between uniform rectilinear mouvement and translation symmetry.
  • Formalismo de Hamilton-Jacobi à la Carathéodory. Parte 2: sistemas singulares Artigos Gerais

    Bertin, M.C.; Pimentel, B.M.; Pompeia, P.J.

    Abstract in Portuguese:

    Na segunda parte do artigo publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física 29, 393 (2007) trataremos do formalismo de Hamilton-Jacobi para sistemas singulares. Mostraremos como é possível generalizar o procedimento de Carathéodory para Lagrangianas cuja matriz Hessiana é singular e construir um procedimento de análise de vínculos a partir desse formalismo.

    Abstract in English:

    In the second part of the paper published on Revista Brasileira de Ensino de Física 29, 393 (2007) we will show how the Hamilton-Jacobi formalism works for singular systems. We will bring the generalization of the Carathéodory's method for Lagrangians whose Hessian matrix is singular. We will also build a procedure of constraint analysis of such systems based on the formalism.
  • Efectos de la inserción de elementos de parámetros concentrados sobre los modos normales de oscilación de un medio finito continuo

    Gómez, B.J.; Repetto, C.E.; Stia, C.R.; Welti, R.

    Abstract in Spanish:

    En este trabajo se estudia la influencia de parámetros concentrados sobre los modos normales de oscilación de un medio continuo de dimensiones finitas. En particular, se estudian las vibraciones de una antena dipolo corta con una inductancia concentrada y los modos acústicos en un tubo con una cámara de expansión en su punto medio. Se encuentra que estos problemas presentan una gran similitud con los modos transversales de una cuerda homogénea, fija en sus dos extremos y cargada con una masa en su punto medio.

    Abstract in English:

    In this work, the influence of lumped parameters on the normal oscillation modes of mechanical systems are studied theoretically. In particular, we study the vibration modes of a dipole antenna with concentrated inductances and a tube with an expansion chamber inserted in its middle point. It is found that these problems have close similarities with the transverse modes of a homogeneous string fixed at both ends and loaded with one mass at its middle point.
  • Um método numérico para a solução de problemas em física quântica de poucos corpos Artigos Gerais

    Yamashita, M.T.

    Abstract in Portuguese:

    Neste artigo é apresentado um método numérico que pode ser utilizado por alunos de graduação para a solução de problemas em física quântica de poucos corpos. O método é aplicado a dois problemas de dois corpos geralmente vistos pelos estudantes: o átomo de hidrogênio e o dêuteron. O método porém, pode ser estendido para três ou mais partículas.

    Abstract in English:

    In this paper it is presented a numerical method that can be used by undergraduate students to solve quantum few-body problems in physics. The method is applied to a couple of two-body problems that are usually seen by students: the hydrogen atom and the deuteron. However, the method can be extended to three or more particles.
  • Regiões de segurança em lançamento de projéteis Artigos Gerais

    Pereira, Lúcia Resende; Bonfim, Valdair

    Abstract in Portuguese:

    Nosso principal objetivo neste trabalho é a determinação de regiões de segurança em balística. Por região de segurança entendemos a região do espaço tridimensional que fica livre da ação de projéteis. A determinação da região de segurança será reduzida ao cálculo da envoltória de uma família de trajetórias, indexada segundo o ângulo de tiro.

    Abstract in English:

    Our main objective in this work is the determination of security regions in ballistics. By security region we understand the region of three-dimensional space that is free to the action of projectiles. The determination of the security region will be reduced to the calculation of the envelope of a family of trajectories, indexed according to the angle of shot.
  • MOND: uma alternativa à mecânica newtoniana Artigos Gerais

    Velten, H.E.S.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo do presente trabalho é expor os principais aspectos e resultados de uma das mais populares alternativas à teoria newtoniana para o movimento dos corpos conhecida por Modified Newtonian Dynamics (MOND, na sigla em inglês). Para exemplificar um dos sucessos dessa modificação na teoria newtoniana, estudo a dinâmica da curva de rotação de galáxias com a teoria newtoniana e com a teoria MOND e confronto os resultados teóricos contra os dados observacionais da galáxia UGC4329 pertencente ao aglomerado de Câncer.

    Abstract in English:

    The purpose of the present work is to describe the more important aspects and results of one of the most popular alternatives to the Newtonian theory of motion: the MOND theory. In order to explain one of the success of this theory I study the curve rotation of galaxies with Newtonian theory and MOND theory. The results obtained are confronted against the observational data from galaxy UGC4329 from Cancer cluster.
  • Correções da aberração cromática no contexto da óptica geométrica Artigos Gerais

    Pionório, N.; Rodrigues Jr, J.J.; Bertuola, A.C.

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho apresentamos o fenômeno da aberração cromática e as condições para que seus efeitos sejam mínimos, utilizando um sistema duplo de lentes. Descrevemos, teoricamente, uma situação em que o sistema é composto por duas lentes delgadas e, outra situação, em que as lentes são espessas.

    Abstract in English:

    We discuss in this work the phenomenon of chromatic aberration and the conditions for minimizing their effects, using a double system of lenses. The system is described theoretically when it is composed in one case by thin lenses and in the another one by thick lenses.
  • A comunicação como barreira à inclusão de alunos com deficiência visual em aulas de óptica Pesquisa em Ensino de Física

    Camargo, Eder Pires de; Nardi, Roberto; Veraszto, Estéfano Vizconde

    Abstract in Portuguese:

    O presente artigo representa uma continuidade dos resultados apresentados em Camargo e Nardi (Revista Brasileira de Ensino de Física 29, 117 (2007)). Encontra-se inserido dentro de um estudo que busca compreender as principais barreiras para a inclusão de alunos com deficiência visual no contexto do ensino de física. Focalizando aulas de óptica, analisa as dificuldades comunicacionais entre licenciandos e discentes com deficiência visual. Para tal, enfatiza as estruturas empírica e semântico-sensorial das linguagens utilizadas, indicando fatores geradores de dificuldades de acessibilidade nas informações veiculadas. Recomenda, ainda, alternativas que visam dar condições à participação efetiva do discente com deficiência visual no processo comunicativo, das quais destacam-se: a identificação da estrutura semântico-sensorial dos significados veiculados, o conhecimento da história visual do aluno, a destituição da estrutura empírica audiovisual interdependente e a exploração das potencialidades comunicacionais das linguagens constituídas de estruturas empíricas de acesso visualmente independente. Conclui afirmando que a comunicação representa a principal barreira à participação efetiva de alunos com deficiência visual em aulas de óptica e enfatiza a importância da criação de canais comunicacionais adequados como condição básica à inclusão desses alunos.

    Abstract in English:

    This paper represents a continuity of outcomes presented before by Camargo and Nardi (Revista Brasileira de Ensino de Física 29, 117 (2007)). It is a part of a broader study aiming to understand the main barriers for including visual handicapped pupils in the physics' teaching context. It analyzes communication difficulties between future physics teachers and visual handicapped pupils during optics classes. For that, it emphasizes the empirical and semantic-sensorial structures of the languages used, indicating factors which produce the accessibility difficulties to the spread information. It recommends alternatives in order to make possible the effective participation of visual handicapped pupils in the communicative process, among them we can emphasize: the identification of the semantic-sensorial structures spread; the student' visual history knowledge; the interdependent audio-visual empirical structure deprivation and the exploration of language communication potentialities constituted of visually independent empirical structures. It concludes asserting that the communication represents the main barrier to the effective visual handicapped pupils' participation in optics classes and emphasizes the importance to create communication appropriate channels as basic conditions to include these students.
  • Atividades de modelagem exploratória aplicada ao ensino de física moderna com a utilização do objeto de aprendizagem pato quântico Produtos e Materiais Didáticos

    Sales, Gilvandenys Leite; Vasconcelos, Francisco Herbert Lima; Castro Filho, José Aires de; Pequeno, Mauro Cavalcante

    Abstract in Portuguese:

    Este artigo apresenta resultados relacionados ao desenvolvimento de atividades de modelagem exploratória aplicada ao ensino de física quântica com a utilização do objeto de aprendizagem (OA) chamado Pato Quântico. Este OA representa uma metáfora do efeito fotoelétrico e possibilita o cálculo da constante de Planck. Um estudo foi realizado através de um experimento com estudantes do ensino médio. Como resultado, percebeu-se que a construção ou a manipulação de um modelo não depende exclusivamente de como os alunos dominam a lógica empregada na ferramenta computacional, mas sim do entendimento sobre o fenômeno físico e suas habilidades em relacioná-lo com o objetivo da atividade desenvolvida.

    Abstract in English:

    This paper presents results related to the development of activities of applied exploratory modelling to Quantum Physics Teaching by using use of the learning object (LO) called the Quantum Duck. The LO is a metaphor to the photoelectric effect and it makes possible the calculation of the constant of Planck. A study was done through an experiment with High School students. As a result, it was noticed that the construction or manipulation of a model does not depend exclusively of the assimilation of the employed logic in the tool computacional, but of the understanding of the the physical phenomenon and their abilities in relating it to the aim of the developed activity.
  • Um esboço da história do conceito de trabalho virtual e suas aplicações História da Física e Áreas Afins

    Cindra, José Lourenço

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho abordamos a questão concernente à origem do princípio de trabalho virtual e sua consolidação como um dos conceitos fundamentais no estudo da mecânica analítica e, em particular, dos sistemas em equilíbrio estático. Ênfase foi dada às contribuições seminais de Stevin, Galileu e, sobretudo, as de d'Alembert e Lagrange, no tocante ao conceito de trabalho virtual. Além disso, faz-se um comentário geral sobre vínculos holônomos e deslocamento virtual. Alguns exemplos de emprego da equação de d'Alembert-Lagrange são apresentados, para mostrar como o princípio de trabalho virtual pode ser adequadamente aplicado.

    Abstract in English:

    In this work is discussed the question concerning the origin and development of the principle of virtual work as a fundamental principle in the study of the analytical mechanics, and particularly of the static equilibrium of an initially motionless system. The seminal contributions of Stevin, Galileo, d'Alembert and Lagrange are emphasized. Furthermore, the concept of holonomic constraints and virtual displacements are presented. Some examples of how to apply the D'Alembert's principle expressed under the D' Alembert-Lagrange equation are introduced, in order to show how this fundamental principle of static and dynamics can be successfully employed.
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