Curso de Física - CABAE

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Acesso aberto (Open Access)
Análise bibliométrica sobre acidentes nucleares: um estudo na base de dados da Web of Science
(2021-12-10) NASCIMENTO, Marciel de Sousa; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
Este trabalho mostra a importância da bibliometria para a análise das publicações científicas indexadas, especificamente sobre acidentes nucleares, haja vista de ser um tema ainda pouco explorado no meio cientifico, porém de grande relevância, por conta disso procurou-se enfatizar os principais países que mais publicam sobre o assunto, quais os tipos de acidentes nucleares de maior interesse nas publicações. Destacando ainda, quais as áreas de maior importância nas pesquisas sobre acidente nuclear, os registros mais citados, os periódicos com maior fator de impacto, autores e instituições que são referências neste assunto no meio científico mundial, depois da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA). A presente pesquisa auxiliará futuros trabalhos na área da ciência da informação quando se tratar do tema acidente nuclear. A presente pesquisa consistiu em uma análise bibliométrica e cienciométricas, na base de dados da Web of Science (WoS), considerada uma das mais antigas e maiores bases de trabalhos científicos do mundo, nela foram selecionados artigos científicos dos últimos 53 anos (1965 a 2018), selecionando-se trabalhos relacionados ao termo de busca “nuclear accident”, palavra chave em inglês que foi utilizado na base para seleção dos trabalhos científicos. Por meio da pesquisa concluiu-se que, o Japão e Estados Unidos foram os países que lideraram no ranking de publicações sobre acidente nuclear com 30% e 15% das publicações totais respectivamente, percebeu-se ainda, que as instituições japonesas foram as mais produtivas em questões de registros sobre o tema pesquisado comparando com instituições argentinas e portuguesas. Por conseguinte, o acidente mais estudado foi o que aconteceu na usina nuclear de Fukushima, cidade japonesa. Também foi observado que a maior parte dos autores responsáveis pelos registros publicados na base de dados WoS são de origem japonesa. Nota-se ainda, que uma das áreas de maior preocupação dos autores está relacionado às questões ambientais e de segurança. Por fim, foi possível perceber que, países onde ocorreram acidentes nucleares de grandes proporções foram os que mais investiram em pesquisas relacionadas ao tema citado, visando tomar medidas protetivas, para que tais acidentes não ocorram novamente causando danos potenciais e socioambientais sem precedentes.
Acesso aberto (Open Access)
Análises elétrica e morfológica do efeito de revestimento de cobre sobre condutores elétricos de alumínio Liga 1350
(2023-12-22) MELO, Mauri Silva; MOTA, Elder Augusto Viana; http://lattes.cnpq.br/9918962099819860; https://orcid.org/0000-0001-5873-4865
Este trabalho investigou os efeitos que o revestimento de cobre (Cu) causa em fios de alumínio (Al-1350) através do processo de eletrólise. Esses fios são utilizados na fabricação de cabos para serem comercializados nas linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica. A realização do trabalho tem o intuito de utilizar esse processo de eletrodeposição para diminuir a resistência elétrica dessa liga de Al e consequentemente aumentar a condutividade elétrica do material. Utilizando o processo de exposição eletroforética com uma solução de sulfato de cobre dissolvido em água, como solução eletrolítica, sob uma corrente que varia entre 1(A) a 1.5 (A) e uma tensão fixa de 1 V, foram adotados parâmetros que mais se adequem com o aumento da condutividade do material. A técnica de microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para fazer a caracterização morfológica do material, e medidas de resistência elétrica foram utilizadas para verificar a eficiência da eletrodeposição na condutividade do fio. Os resultados mostram que houve uma diminuição na resistência elétrica de aproximadamente 7% em relação ao condutor padrão de alumínio. Portanto, a partir desses resultados, pode-se dizer que esse processo de eletrodeposição pode se tornar uma ferramenta promissora no avanço da busca por condutores elétricos nanoestruturados, que possibilitem aumentar a qualidade dos cabos de alta tensão.
Acesso aberto (Open Access)
Cálculos de primeiros princípios das propriedades hiperfinas do CdMo04, através do Wien2k
(2019-12-23) BARBOSA, John Everton Batista; COSTA, Messias de Souza; http://lattes.cnpq.br/0368786247308123
Neste trabalho, apresenta-se a análise das propriedades estruturais, energéticas, hiperfinas e eletrônicas do composto (CdMoO4), para o qual foi estudado uma célula unitária com 18 átomos. Este estudo foi realizado por meio da utilização de cálculos de primeiros princípios dentro do formalismo da Teoria do Funcional Densidade (DFT – Density Functional Theory), empregando-se a ferramenta computacional FP-LAPW (Full Potential Linear Augmented Plane Wave), na qual é utilizado a Aproximação de Gradiente Generalizado. Todos os procedimentos de cálculos foram realizados através do código computacional do software WIEN2k. Diante desta premissa, a partir de dados experimentais aplicados nos cálculos de simulação computacional, foram obtidos a otimização da geometria cristalina, parâmetros de rede e volume da célula unitária. Verificou-se a partir do gráfico que descreve a variação da energia em relação ao volume, que a célula energeticamente mais estável foi acrescida percentualmente em um volume de 5% do experimental enquanto a razão entre os parâmetros de rede c e a (c/a) aumentou em 0,5%, o que corresponde a um acréscimo nos parâmetros de rede e distâncias interatômicas. Na estrutura cristalina otimizada, cada íon Cd é coordenado por oito íons O a uma distância de 2,45 e 2,44 Å, enquanto cada íon Mo é coordenado por quatro íons O a uma distância interatômica de 1,79 Å, assim como os parâmetros de rede obtidos foram 𝑎=𝑏=5,23183 Å e 𝑐=11,41747 Å, o que corresponde a um volume total de 312,520192 𝐵𝑜ℎ𝑟3. Os resultados teóricos foram comparados com os dados experimentais, e de acordo com essa abordagem, foi constatado que ambos se encontram aproximadamente equivalentes, demonstrando a boa precisão da DFT em obter a otimização da célula. As propriedades elétricas do composto CdMoO4 foram analisadas com base nos resultados teóricos obtidos para o Gradiente de Campo Elétrico (EFG – Eletric Gradient Field) no sítio Mo, os quais foram equiparados com dados experimentais. Na simulação obtivemos 7,28 x 1021 V/m2 que é um resultado mais alto que o valor experimental encontrado na literatura, no qual o EFG obtido foi de 5,73 x 1021 V/m2. Para o EFG no sítio do Cd foi obtido o valor de 1,90 x 1021 V/m2. Também foram obtidos os gráficos de Densidade de Estados (DOS – Density of States), no qual obteve-se um gap de 2,28 eV, inferior ao da literatura em torno de ~3,8 eV, o que pode ser justificado pela subestimação do gap da banda eletrônica pela DFT para óxidos de metais de transição o que pode ser corrigido utilizando a DFT+U. Apesar disto as propriedades hiperfinas são bem representadas.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização de Nanofios de ZnO sintetizados pelo método de oxidação térmica
(2019-06-26) CAMPOS, Alex da Cunha; PASCA, Gabriel Adolfo Cabrera; http://lattes.cnpq.br/5642784995274060
O estudo de métodos de síntese e das propriedades físicas de óxidos de metais de transição nanoestruturados tem atraído grande interesse em pesquisa científica fundamental devido às potenciais aplicações tecnológicas. Dentre as várias abordagens de crescimento, o procedimento de oxidação térmica é considerado um método simples, eficiente e rápido que permite a obtenção de arranjos micro e nanoestruturados com tamanho e morfologia controlados. Em particular, a ocorrência de nanoestruturas alongadas (com comprimentos maiores que 10 μm e diametros menores que 100 nm) é pouco mencionada na literatura quando este metódo é usado. Neste estudo, nanofios de Óxido de Zinco (ZnO) foram obtidos a partir da oxidação térmica de placas de Zinco Metálico (Zn) em temperaturas acima do ponto de fusão do metal (TF ~ 420 ºC). A caracterização estrutural, morfológica e da composição elementar foi feita através das técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), respectivamente. Realizou-se também medidas de Espectroscopia de Correlação Angular γ-γ Perturbada (CAP) com o intuito de se obter informações relacionadas aos defeitos e impurezas nas amostras sintetizadas. Especificamente, para a amostra submetida a temperatura de 620 ºC, com taxa de aquecimento de 20 ºC min-1, observou-se o crescimento de nanofios longos com diâmetro médio de 74 nm, comprimentos de ~ 60 μm e alta densidade populacional. Os resultados obtidos a partir do aquecimento de outras amostras em diferentes taxas de aumento de temperatura indicam que este parâmentro é determinante no ajuste da morfologia, tamanho e densidade dos nanofios de ZnO. O mecanismo de crescimento dessas nanoestruturas alongadas é atribuido tanto aos processos de difusão induzidos por estresse quanto a dinâmica vapor-sólido da atmosfera rica em moléculas de zinco. As Medidas DRX mostram padrões para ZnO e Zn metálico com orientação preferencial, enquanto que as medições de CAP usando o 111In(111Cd) indicam que os nucleos de prova substituem apenas as posições cristalográficas do Zn no zinco métalico (orientado preferencialmente). Em amostras aquecidas à 820 e 1000 ºC, o DRX exibe apenas um padrão de ZnO. Em contrapartida, os espectros de CAP continuam mostrando núcleos de prova apenas em sítios metálicos de Zn, indicando a presença de regiões finas de Zn altamente orientadas confinadas entre grãos de ZnO, mesmo após longos périodos de oxidação. Estes resultados mostram um forte potencial da espectroscopia de Correlação Angular γ-γ Perturbada para revelar regiões metálicas confinadas e sua orientação na matriz de óxidos, mesmo quando sua concentração é extremamente pequena para que o DRX seja capaz de detectá-las.
Acesso aberto (Open Access)
Comparação entre as soluções analítica e numérica da equação da onda
(2018-12-21) BARROS, Leandro Pereira; LIMA, Romulo Correa; http://lattes.cnpq.br/9959312607102378
Um dos problemas fundamentais da física é a ondulatória, a qual envolve equações diferenciais parciais. Dentre os métodos empregados na solução da equação da onda unidimensional, destacam-se os métodos de separação de variáveis e diferenças finitas. Para isso, realizou-se uma descrição dos conceitos fundamentais sobre ondas com ênfase em ondas mecânicas. Para a equação da onda unidimensional foram feitas três demonstrações distintas para sua obtenção, a qual se trata de uma equação diferencial de segunda ordem dependente de uma variável temporal e uma espacial. Através dos métodos de separação de variáveis e diferenças finitas, encontrou-se suas soluções analíticas e numéricas, respectivamente. Foram feitas as comparações entre elas em dois problemas, e apresentou-se um problema para a análise de estabilidade do método numérico. Verificou-se pelos gráficos um ajuste satisfatório entre as soluções analítica e numérica, tornando uma alternativa a utilização do método numérico, em especial para resolver problemas que não exista solução exata pelo método analítico.
Acesso aberto (Open Access)
Construção de um forno tubular elétrico alternativo e de baixo custo
(2021-10-13) RAIOL, Wesley Richeley da Cunha; PASCA, Gabriel Adolfo Cabrera; http://lattes.cnpq.br/5642784995274060
Este trabalho de conclusão de curso consiste na construção de um forno tubular elétrico de baixo custo financeiro. O forno tem como características principais seu custo/benefício e sua temperatura de trabalho, podendo atingir dentro de uma margem de segurança 1000ºC, sendo operado em rampas de temperatura, de acordo com as necessidades dos trabalhos executados. Outro grande diferencial na construção deste forno, além do custo/benefício, seu projeto permite que o mesmo seja operado nas posições vertical e horizontal. Com similar atividade de funcionamento, mas com custo/benefício muito abaixo dos fornos industriais e tradicionalmente comercializados, o forno tubular apresenta-se como alternativa para tratamentos térmicos em análises metálicas, calcinação de amostras, produção de óxidos e em inúmeros trabalhos onde se faz necessário uso gradual de temperatura. Foram utilizados para construção do forno controlador CONTEMP CTM 45, chaveamento, cabos de alimentação elétrica, sensor de temperatura (termopar do tipo K), relé de estado sólido (SSR), resistência de aquecimento (Nicromo V) e componentes eletroeletrônicos requeridos para a construção deste trabalho. Para reduzir o aquecimento térmico nas imediações da máquina, foi aplicando o isolamento térmico no cilindro de resistência (câmara de trabalho). Além disso, foram descritas características do equipamento, e dos circuitos de potência. Por fim, foi apresentada a conclusão, que destaca o trabalho como alternativa de baixo custo financeiro em comparação com fornos industrializados e de mesmo porte.
Acesso aberto (Open Access)
Conversão de energia eólica em elétrica a partir de experimento para o ensino de Física
(2025-09-15) CARDOSO, Jeferson Rodrigues; COSTA, José Francisco da Silva; http://lattes.cnpq.br/9492719731740641; https://orcid.org/0000-0002-5463-8902
A conversão de energia eólica em elétrica, por meio de experimentos didáticos, representa uma abordagem inovadora e eficaz para o ensino de Física, especialmente no contexto da educação ambiental e da busca por fontes energéticas sustentáveis. Este TC (trabalho de curso) teve como objetivo geral investigar como a construção e aplicação de um experimento físico sobre energia eólica pode contribuir para a compreensão dos processos de conversão de energia no ensino de Física. A pesquisa foi realizada em uma escola pública localizada no município de Moju, Pará, envolvendo estudantes do ensino médio. A metodologia adotada baseou-se na experimentação, dividida em quatro etapas: pesquisa teórica inicial, construção de modelos de aerogeradores com materiais recicláveis, aplicação prática com coleta de dados e análise dos resultados. Utilizou-se um ventilador doméstico para simular o vento, hélices plásticas, motor DC reciclado, suporte de madeira ou PVC e multímetro para aferição da tensão gerada. Os resultados demonstraram que os alunos compreenderam de forma mais significativa os conceitos de energia, indução eletromagnética e conservação de energia, além de desenvolverem habilidades de trabalho em grupo, pensamento crítico e consciência ambiental. A análise dos dados coletados permitiu identificar fatores que influenciam a eficiência da conversão energética, como o tipo de hélice e o ângulo de inclinação. Conclui-se que a proposta pedagógica promoveu uma aprendizagem contextualizada e interdisciplinar, despertando o interesse dos estudantes por temas ligados à sustentabilidade e inovação, e contribuindo para a formação de cidadãos críticos e comprometidos com a transformação da realidade.
Acesso aberto (Open Access)
Um desenho de luz: o princípio físico da câmera fotográfica
(2017) GONÇALVES, Nadiane Pantoja; PASCA, Gabriel Adolfo Cabrera; http://lattes.cnpq.br/5642784995274060
Neste trabalho estudamos um dos principais conceitos fundamentais da ciência, que é a LUZ, utilizando um instrumento muito popular em nossa sociedade, chamado de CÂMERA FOTOGRÁFICA. O objetivo deste trabalho é apresentar um breve resumo do contexto histórico do seu desenvolvimento, como se deu seu aprimoramento, as relações com os fenômenos físicos da óptica e da física quântica, sendo a luz, um dos principais conceitos que permeiam nosso conhecimento científico moderno, como também as tecnologias utilizadas. Assim, podemos chamá-la de “Coluna Cervical” da ciência. Este conceito é utilizado em diversos níveis da educação, desde a educação básica ao superior. Ao mesmo tempo, compreendemos que a fotografia surge como um contexto importante para o ensino do conceito de luz e suas propriedades. Desta forma, este trabalho apresenta uma discussão conceitual sobre a luz e suas propriedades, além de trazer alguns episódios da história da ciência sobre o desenvolvimento deste campo da Física. Assim, podemos perceber que ela vai e está muito além daquilo que imaginamos, sendo ela, nosso guia de instruções para compreendermos o funcionamento do universo dentro e fora do nosso planeta.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de célula eletrolítica nanoestruturada baseada em mandioca/lítio e eletrodos de nanotubos de carbono
(2019-06-26) SANTOS, Luís Eduardo de Sena dos; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
O carbono é um dos elementos essenciais para a vida, o mesmo possuí algumas formas alotrópicas. Neste trabalho, utilizaremos uma dessas formas que é o Nanotubo de Carbono (NTC), pois, o mesmo detém características como: transportar corrente elétrica com intensidade superior 100 vezes maior que do cobre, retardamento na corrosão nos processos eletrolíticos, dentre outros. Sendo assim, a aplicabilidade do NTC tem se tornado mais evidente na contemporaneidade através de dispositivos como: sensores, capacitores, baterias, assim por diante. Através de um polímero biodegradável conhecido como fécula que é extraído da mandioca somado a um auto poder de condutividade do Perclorato de Ion-lítio ( que formam o eletrólito. Em seguida, utilizou-se de Buckypapers (BP) baseados em filmes de NTC, cuja função é comporta-se como eletrodo. Desta maneira, formou-se uma pilha cujas dimensões eram: 4 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro modelada a partir do programa de modelagem Cinema 4D versão R.14, onde utilizou-se a impressora 3D Anet A8 para a manufatura da estrutura da pilha, no qual o polímero ABS ( Acrylonitrile butadiene styrene) foi usado como invólucro da mesma. Portanto, obtivemos resultados satisfatórios através dos equipamentos: microscopia eletrônica de varredura (MEV) e caracterização elétrica de: 0.35 ± 0.003V; 3.18 ± 0.005 kΩ and 0.11 ± 0.001 m A.
Acesso aberto (Open Access)
Divulgação científica nas redes sociais dos laboratórios de Física do campus de Abaetetuba: uma análise metodológica netnográfica
(2022-12-19) PEREIRA, Reinaldo de Lima; PASCA, Gabriel Adolfo Cabrera; http://lattes.cnpq.br/5642784995274060
A divulgação científica, vem se destacando atualmente no meio virtual, pois devido a pandemia do covid-19, que vitimou cerca de 14,9 milhões de pessoas, até o ano de 2020. E com os meios de comunicação em massa se mobilizaram para ajudar no isolamento social, provocando a disseminação de notícias científicas por meio da internet rapidamente. Conseguintemente o processo de ensino-aprendizado precisou se adaptaram ao ensino remoto com o uso de tecnologias disponíveis e acessíveis para os alunos. Diante disso, houve também a necessidade de criar plataformas virtuais nas páginas dos Laboratórios de Física do Campus de Abaetetuba, e em redes sociais como Facebook e Instagram, visando promover a difusão científica. Inicialmente, conscientizando a comunidade sobre os cuidados com a saúde e repassando informações verdadeiras com fontes confiáveis. Conseguindo abranger aproximadamente quase 30 mil pessoas. E com a criação das páginas do LFCA começaram a observa-se materiais audiovisuais de qualidade disponibilizados pelas redes sociais, tornou-se necessário elaborar estratégias para engajar o público para mais perto da cultura científica. Nesse sentido, no presente trabalho foram criados materiais para a divulgação científica, proporcionando um maior engajamento e atingindo um público cada vez maior. A análise do alcance das páginas criadas fora através de estudos netnográficos o que possibilitou um melhoramento dos projetos e estratégias de divulgação. Assim, é possível concluir que as tecnologias existentes, como as redes sociais podem ser ferramentas que contribuem para a tomada de decisões, divulgação científica e ainda permitem a inclusão de todos, tornando-se assim um ótimo instrumento para o ensino e aprendizagem nas áreas de ciência.

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