Curso de Física - CABAE
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) O ensino da eletrização na análise metodológica teórico-experimental com o gerador de Van de Graaff(2026-07-27) QUARESMA, Fábio Amaral; FEIO, Wilson de Sousa; COSTA, José Francisco da Silva; http://lattes.cnpq.br/9492719731740641; https://orcid.org/0000-0002-5463-8902O estudo demonstra a viabilidade da metodologia da aprendizagem significativa aplicada ao ensino de eletrização por meio do gerador de Van de Graaff, destacando a importância da contextualização e da experimentação no ensino de Física. Aplica-se um questionário aos alunos da educação básica e que nunca tiveram acesso a laboratórios ou atividades experimentais o que reforça a necessidade de práticas que aproximem teoria e cotidiano. O objetivo geral consiste em compreender e validar a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel, utilizando o gerador de Van de Graaff como recurso teórico-experimental para o estudo dos tipos de eletrização, enfatizando fenômenos presentes no dia a dia, como eletrização por atrito, contato e indução, além de fenômenos naturais como a formação de raios. A metodologia baseou-se na abordagem teórica contextualizada, articulada à experimentação com o gerador, permitindo que os alunos observassem fenômenos físicos de forma concreta. Os resultados mostram que a experimentação despertou maior interesse dos alunos, facilitou a compreensão dos conceitos e promoveu participação ativa durante as aulas, produzindo avanços estatisticamente significativos em quase todos os indicadores avaliados, com aumentos expressivos no interesse (+18 p.p.), na facilidade percebida (+39 p.p.) e na compreensão dos fenômenos físicos (+49 p.p.). Os testes Z confirmam que essas melhorias não ocorreram por acaso, apresentando valores p muito baixos, especialmente na compreensão e na vivência experimental. No conjunto, os resultados demonstram que integrar teoria e prática com o gerador de Van de Graaff transforma a percepção, o engajamento e o aprendizado dos alunos em Física. Conclui-se que a metodologia teórica/experimental com o gerador de Van de Graaff é eficaz para promover aprendizagem significativa, tornando o ensino de eletrização mais acessível, motivador e contextualizado.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Tutorial de utilização do GSAS II e IMAGEJ: estudo de caso utilizando nanoparticulas de níquel(2025-03-25) PUREZA NETO, Domingos dos Santos; SILVA, Erik Silva da; COSTA, Cleidilane Sena; http://lattes.cnpq.br/4274598374126989Os nanomateriais têm ganhado destaque crescente na ciência não apenas por suas propriedades elétricas, magnéticas e catalíticas, mas também pela ampla gama de aplicações em áreas como eletrônica, biomedicina, cosmética e indústria aeroespacial. Dentre esses materiais, o Níquel se destaca por seu baixo custo de produção e desempenho satisfatório em comparação a metais nobres. Neste trabalho, foram sintetizadas nanopartículas de Níquel revestidas com um material orgânico (óleo de palmiste) por meio do método de decomposição térmica, que se destaca pela facilidade no controle do tamanho e composição das partículas. A caracterização foi realizada por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), utilizando programas consagrados como GSAS-II, Origin, ImageJ, VESTA e também o Excel, com o objetivo de apresentar um tutorial acessível e direto sobre o uso dessas ferramentas na análise e refinamento de nanopartículas. As partículas foram obtidas aquecendo acetilacetonato de níquel II [Ni(acac)₂] em presença de octanodiol, éter difenílico, oleilamina e óleo de palmiste sob atmosfera de nitrogênio por três horas, sendo a solução posteriormente resfriada naturalmente. Os dados de DRX foram refinados pelo método de Rietveld, revelando que as nanopartículas apresentam duas fases cristalográficas: cúbica de face centrada (FCC) e hexagonal compacta (HCP), com tamanho médio de cristalito em torno de 117,88 nm. As imagens obtidas por MET mostraram morfologia esférica com diâmetro médio de 78 nm, envoltas por material orgânico, indicando potencial aplicação nas indústrias tecnológica, cosmética e biomédica.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) O ensino da Física no sistema de organização modular de ensino (SOME) em regiões ribeirinhas do município de Abaetetuba-PA(2025-09-15) SOARES, Antonilda Soares e; NUNES, Leidiane de Jesus Dias; COSTA, José Francisco da Silva; http://lattes.cnpq.br/9492719731740641; https://orcid.org/0000-0002-5463-8902Estudos sobre o ensino da disciplina de física no Brasil, enfatizam que o currículo de formação educacional do país mesmo no século XXI encontra-se permeado por um quadro de entraves e ínfima inovação. Nas escolas públicas, especialmente as do campo o cenário é ainda mais incômodo. Diante disso, esta pesquisa teve por objetivo geral analisar a efetividade do ensino e aprendizagem da física ofertada pelo Sistema de Organização Modular de Ensino (SOME) nas escolas ribeirinhas de Abaetetuba-PA. Adotou-se no desenho metodológico do estudo, as pesquisas, exploratória, descritiva, campo e a pesquisa quantitativa. Resultados obtidos apontam para a existência de uma demanda reprimida e urgente de mudança na forma como ainda é posto o ensino da física em áreas ribeirinhas. Com pouco estímulo e baixo protagonismo dos alunos vistos ainda como agentes mecânicos, meros memorizadores de conteúdo, tratados como indivíduos incapazes ou menos capazes de compreender e reproduzir o conhecimento da física em suas realidades locais. Vigora, ainda, o sentimento de que, o ensino pode ser feito de qualquer maneira, só o fato de ter o ensino na área ribeirinho é o suficiente. Bom, a realidade descrita neste estudo, mostra que não, essa é uma premissa falsa, nociva e que alimenta um sistema de ensino que não oferece aos alunos do campo as mesmas oportunidades dados aos alunos da área urbana. Sem dúvida essa é uma realidade que precisa ser transformada, direitos e deveres são pautados constitucionalmente sob a ótica da igualdade entre indivíduos, portanto, no ensino da física deve ser dado com equidade e oportunidades de aprendizagem equivalentes. Pois, um indivíduo capaz de compreender como a física rege e faz parte de sua vida, pode ser o indivíduo instruído a fazer descobertas inovadoras e disruptiva, independentemente de suas origens e/ou região onde reside.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia 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/0000-0002-5463-8902A 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.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Proposta de sequência para o ensino de hidrostática utilizando experimentos industriais(2025-09-17) BRABO, Rosana de Alfaia; MOTA, Elder Augusto Viana; http://lattes.cnpq.br/9918962099819860; https://orcid.org/0000-0001-5873-4865O presente estudo investiga o ensino de hidrostática por meio da integração de experimentos industriais no ensino da comprovação do empuxo (Princípio de Arquimedes), relação pressão profundidade (Teorema de Stevin) e transmissão de pressões (Princípio de Pascal), como eixo para um roteiro didático capaz de reduzir o hiato entre a abstração conceitual e as aplicações tecnológicas no ensino médio e, quando pertinente, no superior, respondendo à dificuldade recorrente de docentes e discentes em articular teoria e prática. teve como objetivo geral construir materiais replicáveis e orientados por sequência didática, e como objetivos específicos: elaborar três roteiros experimentais com procedimentos detalhados, propor metodologias ativas que promovam participação discente e fornecer instruções claras para reprodução em sala, culminando na organização de uma sequência que encadeia os três fenômenos de modo progressivo. Metodologicamente, adotou-se uma pesquisa aplicada com aparato de laboratório calibrado, seguindo protocolos padronizados: no Experimento 1 (Arquimedes), aferiram-se leituras de força com o corpo no ar e totalmente imerso, bem como a recomposição da leitura ao repor o volume de líquido deslocado; no Experimento 2 (Stevin), variou-se a profundidade em incrementos de 5 mm, registrando a pressão manométrica para construir o gráfico P×Δh; no Experimento 3 (Pascal), mediram-se diâmetros dos pistões, calcularam-se áreas, determinação de transmissão e força necessária para uma pressão-alvo, articulando também o princípio de conservação de energia. Os resultados evidenciaram, no Empuxo, redução aparente do peso ao imergir o cilindro, com valor de E=0,41 N, e retorno da leitura inicial após preenchimento do cilindro transparente; em Stevin, as medições produziram relação linear entre pressão e profundidade, com coeficiente angular aproximado de 9470,4 N/m³, próximo ao peso específico da água (≈ 9810 N/m³), diferença atribuída às incertezas experimentais; em Pascal, os diâmetros de 14,6 mm e 19,5 mm forneceram áreas A1≈1,68×10⁻⁴ m² e A2≈2,99×10⁻⁴ m², resultando em transmissão ≈ 1,77; para 0,6 kgf/cm² (5,88×10⁴ N/m²), obteve-se F1≈17,5 N no pistão menor, confirmando vantagem mecânica e o compromisso inverso entre força e deslocamento. Conclui-se que a proposta cumpre o objetivo de oferecer um roteiro didático robusto, replicável e alinhado a práticas docentes, tornando os conceitos de pressão, densidade e empuxo observáveis, fortalecendo o engajamento estudantil e a compreensão conceitual. A sequência construída mostra-se eficaz para contextualizar a hidrostática no cotidiano e em processos produtivos, sustenta a aprendizagem ativa com tratamento explícito de incertezas e fornece instrumentos pedagógicos que potencializam aulas práticas, viabilizando, destarte, uma formação científica mais sólida e interdisciplinar.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Síntese e caracterização do vanadato de bismuto(2025-03-31) FERREIRA, Renan Benjamim; COSTA, Cleidilane Sena; http://lattes.cnpq.br/4274598374126989; https://orcid.org/0000-0003-1831-5329A síntese e caracterização do Vanadato de Bismuto (BiVO₄) ocorre através de processos que exigem um controle rigoroso das condições experimentais, sendo tradicionalmente conduzidos por métodos químicos e físicos. O BiVO₄ tem atraído crescente interesse na literatura devido às suas propriedades fotocatalíticas, optoeletrônicas e sua aplicação potencial em células solares sensibilizadas e sensores fotoeletroquímicos. Para assegurar a obtenção de uma fase pura e otimizada para tais aplicações, são empregadas técnicas analíticas avançadas, incluindo Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Espectroscopia Raman e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (IF-TR). Essas técnicas permitem a identificação da estrutura cristalina, morfologia e características vibracionais do material, sendo essenciais para a correlação entre os parâmetros de síntese e as propriedades finais do composto. O presente estudo tem como objetivo a obtenção de uma fase monoclínica pura de BiVO₄, considerada a mais estável e eficiente para diversas aplicações tecnológicas. Para isso, foi sintetizada uma amostra de óxido de bismuto (Bi₂O₃) pelo método sol-gel. Posteriormente, essa amostra foi misturada e moída com óxido de vanádio (V₂O₅) utilizando a técnica de reação no estado sólido, resultando na amostra denominadas B1, variando-se a temperatura e o tempo de calcinação para avaliar seu impacto na fase cristalina e morfologia do material. Os resultados obtidos por DRX confirmaram que a amostra apresentou a fase monoclínica pura de BiVO₄, sem detecção de fases secundárias, evidenciando a eficácia do processo de síntese. As análises por FT-IR e Raman corroboraram esses resultados, revelando bandas vibracionais características do BiVO₄-monoclínico, compatíveis com a literatura. A caracterização morfológica por MEV indicou que a amostra apresentou morfologia distinta, com partículas parcialmente esféricas com tamanho médio de 2,2 µm, demonstrando que os parâmetros de síntese influenciam significativamente a microestrutura do material. Conclui-se que a rota de síntese adotada permitiu a obtenção eficiente de BiVO₄-monoclínico em fase única, validado por DRX, FT-IR e Raman. As variações nos tamanhos das partículas destacam a relevância do controle preciso da temperatura e do tempo de calcinação na modulação das propriedades estruturais e morfológicas do material.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Proposta de sequência didática para o ensino de eletrostática na rede regular de ensino(2024-11-01) BARBOSA, Arisandra Cristina Corrêa; MOTA, Elder Augusto Viana; http://lattes.cnpq.br/9918962099819860; https://orcid.org/0000-0001-5873-4865Em muitos casos, o ensino de Física nas escolas tem desafios a serem enfrentados, carecendo não apenas de aulas expositivas mas também contextualizadas. Deste modo a abordagem com novos aspectos de ensino e novas metodologias vêm sendo implementadas por professores para diversificar o ensino da Física. Este trabalho propõe uma sequência didática com metodologias usuais para escolas de ensino médio, utilizando jogos interativos, experimentos construídos com materiais alternativos e simulações computacionais, todos estes aplicados ao ensino de eletrostática em turmas do terceiro ano do ensino médio. A proposta foi aplicada em três turmas de uma escola da rede regular de ensino do município de Abaetetuba-PA, com o objetivo de ensinar eletrostática e aumentar o engajamento dos alunos, promovendo sua participação ativa no processo de aprendizagem. Com base nos resultados obtidos através de questionários aplicados antes e após a aplicação da sequência didática, observamos que o aprendizado dos alunos melhorou consideravelmente, mostrando que a utilização de diferentes abordagens para um mesmo tópico é fundamental no ensino, pois a implementação destas ações promoveram uma aprendizagem mais eficaz, sendo uma grande alternativa para professores da educação básica, de forma a ajudar na minimização das dificuldades de aprendizagem dos alunos.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Percepção de estudantes sobre a física no ensino médio: o eletromagnetismo em estudo(2024-09-26) PASSOS, Luiz Vinicius Silva dos; GOMES, Maria de Lourdes Sousa; http://lattes.cnpq.br/5252402593548796Esta pesquisa analisa a percepção de estudantes e professores do ensino médio sobre o ensino de Física na cidade de Abaetetuba-PA, com foco na metodologia Consensual Qualitative Research - CQR, abordagem construtivista de perspectiva ontológica que reflete a matriz epistemológica caracterizada pela não separação entre sujeito e objeto do conhecimento, sendo o papel do(a) cientista, o de buscar comunalidades experienciais entre os participantes da investigação (HILL et al., 2005). Foram aplicados questionários semiestruturados a dois professores de Física e a 64 alunos(as) do 3º ano do ensino médio e considerou uma amostra geral e variáveis de gênero. A análise, baseada em categorias de Hill et al. (1997), abrangeu a percepção do ensino de Física, sua relação com o cotidiano, o uso de materiais didáticos e laboratórios. Os resultados mostram que os estudantes relacionam a Física ao cotidiano e, que encontram dificuldades na compreensão dos conteúdos, principalmente pela falta de demonstrações práticas ou pelo fato de não entenderem muito bem as explicações dos professores. Tanto homens quanto mulheres, estudantes do ensino médio participantes da pesquisa sugerem que a Física é mais bem explicada com recursos experimentais, laboratórios e projetos. Os professores reconhecem que as dificuldades dos(as) alunos(as) é com a teoria e desejam usar metodologias mais dinâmicas, mas a falta de recursos limita o acesso a materiais básicos, o que compromete o processo de ensino e aprendizagem.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) O uso do simulador Mozaik3D como ferramenta para o ensino do campo eletromagnético da terra(2024-08-11) CARDOSO, Derik Alan Oliveira; MOTA, Elder Augusto Viana; http://lattes.cnpq.br/9918962099819860; https://orcid.org/0000-0001-5873-4865Uma das dificuldades enfrentadas pelos estudantes de ensino médio é a compreensão dos conceitos físicos sobre o eletromagnetismo da Terra, que muitas vezes são representados por grandezas abstratas de difícil visualização. Para tentar superar esse problema, foi desenvolvido este trabalho, que propõe uma metodologia de ensino baseada na utilização de um software chamado Mozaik3D, que permite aos alunos a observação e análise das definições de campo eletromagnético terrestre, e sua importância para a vida na Terra. Baseado na “Teoria sociointeracionista “de Lev Vygotsky e na “Aprendizagem significativa” de David Ausubel, foi desenvolvida uma metodologia para melhor aplicação do projeto, utilizando questionários antes e após aplicação para avaliar a eficácia da metodologia empregada. Foi aplicado em três turmas do ano, somando um total de 60 alunos. Obtivemos um resultado satisfatório: no primeiro questionário, tivemos apenas 10% de acertos, enquanto no segundo questionário, alcançamos 80% de acertos. O objetivo deste trabalho é apresentar os resultados alcançados, metodologia e verificar se essas abordagens contribuíram para o aumento do interesse e do aprendizado dos alunos em física, bem como para o desenvolvimento de habilidades como criatividade, raciocínio lógico e pensamento crítico. O simulador está disponível gratuitamente na internet, podendo ser feito downloads em smartphones, tablets e computadores. Estes dispositivos podem ser ferramentas eficazes para a pesquisa instantânea e o acesso a aplicativos educativos diversificados, enriquecendo o ambiente de ensino. No entanto, é crucial equilibrar seu uso para evitar distrações e garantir um ambiente educacional focado e produtivo. Sendo assim, o trabalho propõe uma maneira mais interativa e audiovisual para instigar a busca dos alunos pelo conhecimento.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia 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/0000-0001-5873-4865Este 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.