Curso de Física - CABAE

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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/0000-0001-5873-4865
Em 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.
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/5252402593548796
Esta 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.
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/0000-0001-5873-4865
Uma 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.
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)
Estudo de sistemas dinâmicos não-lineares com softwares matemáticos
(2017) CARDOSO, Débora Cristina de Matos; RODRIGUES, Manuel Eleuterio; http://lattes.cnpq.br/9488132180680912; https://orcid.org/0000-0001-8586-0285
Neste trabalho é feita uma abordagem de sistemas dinâmicos não-lineares com aplicações em sistemas não-lineares que se comportam de forma caótica ou não. O objetivo deste trabalho é observar a dinâmica dos sistemas escolhidos por meio de simulações matemáticas para que possam ser feitos estudos mais completos. Os conceitos utilizados abordam denições sobre espaço de fase, sistema dissipativo, atratores, solução em equilíbrio, estabilidade linear em duas dimensões, ciclos limite, bifurcações e cálculo do expoente de Lyapunov. A aquisição de dados foram obtidos através de pesquisas acadêmicas como livros, artigos e dissertações de interesse e, também, os softwares Maple, Maxima e Mathematica que foram muito úteis para o desenvolvimento dos cálculos e plotagem dos grácos utilizados no presente trabalho, principalmente nas aplicações. Espera-se que outros trabalhos possam ser desenvolvidos a partir deste para complementar os estudos existentes nesta área, servindo de suporte para mais pesquisas.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem e resolução de problemas oscilatórios utilizando equações diferenciais de segunda ordem
(2018-03-08) SACRAMENTO, Assis Maciel; COSTA, Manuel de Jesus dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7579240913305272
Apesar da grande utilidade, nem sempre equações diferenciais ordinárias possuem solução analítica e exigem, portanto, uma abordagem numérica. Um dos métodos numéricos mais utilizados é o de Runge-Kutta de 4ª ordem e, neste trabalho, é analisada a sua eficiência ao comparar seus resultados com os obtidos analiticamente. Para isso foi realizada uma pesquisa bibliográfica para elucidar os conteúdos fundamentais relevantes, para o estudo de oscilações em três casos, no oscilador harmônico simples, no circuito RLC em série e no pêndulo amortecido e forçado, sendo realizado posteriormente um tratamento computacional e numérico destes sistemas. Da comparação entre os resultados numéricos e analíticos, pode-se constatar que o método de Runge-Kutta apresenta eficácia e robustez para estes casos e a sua implementação computacional fornece resultados confiáveis mesmo em situações onde as soluções analíticas não se aplicam (Pêndulo amortecido e forçado), onde a solução é caótica em alguns casos.
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)
Sistemas dinâmicos aplicados no problema de três corpos
(2017) QUARESMA, Luciano José Barbosa; RODRIGUES, Manuel Eleuterio; http://lattes.cnpq.br/9488132180680912; https://orcid.org/0000-0001-8586-0285
Um problema bem conhecido na mecânica é o de três corpos, no qual temos três massas interagindo unicamente através de suas forças gravitacionais mútuas. Dentre os métodos empregados em sua solução, entre analíticos e numéricos, apresentamos, neste trabalho, uma abordagem computacional através de sistemas dinâmicos. Para isso, apresentamos os conceitos fundamentais sobre esta ferramenta matemática, com destaque para estabilidade e os expoentes de Lyapunov, utilizando vários exemplos construídos com o auxílio dos softwares matemáticos wxMaxima, Maple e Mathematica. Para tratar do problema de três corpos, zemos um breve histórico e o formulamos a partir da lei da gravitação universal e da segunda lei de Newton, restringindo o movimento ao plano x − y, para, assim, reduzir de 18 para 12 o número de equações necessárias no sistema dinâmico associado. Utilizando os softwares, então, plotamos as trajetórias dos corpos para algumas soluções conhecidas e utilizamos os expoentes de Lyapunov para estudar suas estabilidades. Como esperado, em todos os casos estes expoentes indicaram caos neste sistema, o que implica na instabilidade das soluções estudadas, bem como em uma grande sensibilidade às condições iniciais. Este trabalho mostra, desta forma, um método para a combinação de processos analíticos e numéricos, para obtermos informações qualitativas importantes para sistemas dinâmicos de interesse, através de softwares computacionais.
Acesso aberto (Open Access)
O sistema hidropônico como complemento metodológico para as aulas de Ciências
(2021-08-07) FERREIRA, Brucy Dasaiev Mendonça; BARROS, Osvaldo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/8886478452699437
As críticas sobre melhorias na estrutura do ensino são constantes, principalmente se tratando das ciências naturais. Dessa maneira, é importante aproximar os alunos à sua realidade, de modo que os conteúdos que eles estudam nas escolas sejam trabalhados de forma prática. Este trabalho traz a temática de implantação do sistema hidropônico como proposta complementar nas metodologias de ensino, enfatizando seu funcionamento mediante a difusão dos conteúdos estudados em química, física e biologia. A proposta resulta de pesquisas que mostram que o sistema hidropônico é composto por uma série de propriedades estudadas nas disciplinas citadas anteriormente e traz como foco: conceito científico, processo de construção e o funcionamento nas técnicas de plantio. Dessa maneira, procura-se expor os conteúdos de ciências, mas dando destaque para os de física, como a hidrodinâmica e a maneira que seus tópicos podem ser explicados utilizando-se o sistema hidropônico. As informações expressas neste trabalho foram retiradas de artigos científicos direcionados à prática hidropônica no intuito de comprovar que tal técnica pode ser trabalhada nas escolas, relacionando o funcionamento do sistema aos conteúdos estudados, propriedades e características. O estudo demonstra que apesar do sistema hidropônico ser uma técnica de plantio, não se pode afirmar que este pode ser trabalhado apenas pela biologia e suas especializações. É necessário considerar o trabalho de plantio por completo, pois a falha ou ausência de algum fator pode gerar complicações no sistema hidropônico e comprometer o desenvolvimento do vegetal.
Acesso aberto (Open Access)
A epistemologia da ciência segundo Thomas S. Kuhn
(2023-07-06) PASSOS, Dirceu Rodrigues dos; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
Na concepção kuhniana, a ciência se desenvolve por meio de episódios que testam diferentes modos ou qualidades de pesquisa. Esses episódios são cíclicos e alternados ao longo da história do desenvolvimento científico. De acordo com esse ponto de vista, a ciência não pode ser cumulativa ou linear; ao contrário, seu desenvolvimento é descontínuo e marcado por revoluções científicas. O conjunto de idéias apresentadas nas obras de Thomas Samuel Kuhn sobre o desenvolvimento do conhecimento científico contribuiu para uma melhor compreensão da ciência como construção histórica e social de uma comunidade científica. Kuhn propôs a noção de “revolução científica” para explicar como as novas teorias científicas surgem e substituem as antigas. Ele argumentou que o desenvolvimento do conhecimento científico não ocorre de forma linear, mas em saltos ou “revoluções”. Isso ocorre quando uma nova teoria científica (“paradigma”) é aceita pela comunidade científica, permitindo um salto significativo no conhecimento científico de uma área. Os paradigmas estabelecem padrões de raciocínio, métodos e princípios básicos para a realização da pesquisa científica. Nessa perspectiva, este trabalho investiga a concepção do desenvolvimento científico de Thomas Kuhn, que pode ser tirada de seu livro A Estrutura das Revoluções Científicas. Nesse aspecto, procura-se introduzir os conceitos pré-kuhnianos e tenta-se explicar termos usados por Kuhn em seu livro, como por exemplo interpretação histórica da ciência, paradigmas, ciência normal e extraordinária, e revoluções científicas e suas soluções, bem como suas implicações para a ciência moderna.
Desconhecido
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.
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)
Termistor nanoestruturado como elemento sensor para sistema de monitoramento ambiental
(2022-07-15) FERREIRA, Marcio Kennedy Araujo; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
A incidência de grandes incêndios descontrolados aumentou em todos os continentes, independentemente das capacidades ou estratégias de combate a incêndios. Uma das principais ferramentas utilizadas para identificação e mapeamento de incêndios é o sensoriamento remoto, dada a facilidade na construção e utilização, além da ampla faixa de operação, no entanto os termistores usualmente utilizados apresentam um alto custo para fabricação. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um sensor termistor nanoestruturado (E-tatu), de baixo custo para integração em sistema de monitoramento de incêndios florestais em solo. O sensor desenvolvido é constituído por NTCPM sintetizados pelo método CVD e funcionalizados com COOH, o processo de fabricação de folhas porosas macroscópicas compostas por redes nanotubos de carbono denominadas Buckypaper foi realizado por meio da suspensão, onde foram pesado 100 mg de NTCPM funcionalizados com COOH (NTCPM-COOH) e posteriormente foi solubilizados em 100 ml de peróxido de hidrogênio em dois béqueres de 200 ml por meio de um banho de ultra-som em uma lavadora ultra-sônica Soniclean 2PS a 40 kHz por 60 minutos, em seguida as soluções foram depositadas sobre um papel filtro qualitativo 37, sendo que esse filtro estava em um funil Buchner que foi alocado em um kitasato de 500 ml que estava conectado a uma bomba a vácuo, tento como resultado um filme de aparência uniforme e logo em seguida foi levado à estufa (com temperatura de 100° C) para secagem completa do solvente. O Buckypaper produzido possui 800 mm de comprimento, 100 mm de largura, 205 µm de espessura, a fixação dos eletrodos de cobre foi realizada com Tinta Condutiva De Prata Mechanic MCN DJ002, a resistência deste Buckypaper é de aproximadamente 55,7 Ω. Durante os testes com a alternância da temperatura, observou-se um aumento da tensão no dispositivo à medida que a temperatura aumentava próximo à fonte da chama e sob o buckypaper. Esse comportamento pode ser explicado pela capacidade dos NTC’s de absorver e reter calor, fazendo com que os eletrodos de buckypaper aqueçam mais do que os eletrodos de cobre, deste modo, criando um gradiente de temperatura entre eles. Os resultados obtidos sugeriram que os dispositivos nanoestruturados de carbono são eficazes, apresentam uma resposta rápida e são uma alternativa viável técnica e financeiramente para os sensores existentes no mercado. Em suma, a pesquisa alcançou os objetivos propostos, pois a partir desse estudo foi possível desenvolver um sistema de monitoramento ambiental baseado em sensor termistor nanoestruturado. Percebe-se que a utilização de sistemas de monitoramentos para pesquisas de focos e áreas queimadas torna-se de grande importância para Região Amazônica, assim como para o país como um todo., considerando que o Brasil sofre recorrentemente com queimadas principalmente em período de seca.
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)
Formulação lagrangiana e hamiltoniana para sistemas dissipativos: aplicada no lançamento oblíquo sujeito a resistência do ar
(2021-10-05) GOMES, Marcos Paulo Pinheiro; RODRIGUES, Manuel Eleuterio; http://lattes.cnpq.br/9488132180680912; https://orcid.org/0000-0001-8586-0285
No presente trabalho, buscamos obter as equações de movimento para o lançamento oblíquo de uma pequena esfera sem sofrer rotação sujeita a força de resistência do ar através dos formalismos lagrangiano e hamiltoniano para sistemas dissipativos. Para esse fim, fizemos uma revisão dos formalismos newtoniano, lagrangiano e hamiltoniano da mecânica clássica para sistemas conservativos, já que estes servem como base para a formulação lagrangiana e hamiltoniana para sistemas dissipativos. Além disso, fizemos uma sucinta discussão sobre o cálculo fracionário, onde fizemos uma breve abordagem histórica sobre esse ramo da matemática, em seguida, destacamos o cálculo fracionário promovido por Riemann-Liouville e Caputo, tendo em vista que estes cálculos foram utilizados no método da lagrangiana dependente de derivadas fracionárias, que é um dos métodos utilizados na obtenção das equações de movimento. Por último, encontramos as equações de movimento que estávamos buscando através dos formalismos lagrangiano e hamiltoniano para sistemas dissipativos utilizando a função de dissipação de Rayleigh, a função lagrangiana equivalente e o método da lagrangiana dependente de derivadas fracionárias.
Desconhecido
Efeito fotoelétrico e fotovoltaico: um estudo de caso no processo de ensino-aprendizagem experimental no ensino médio
(2021-10-08) SANTOS, Josiel Ferreira; PASCA, Gabriel Adolfo Cabrera; http://lattes.cnpq.br/5642784995274060
Nos últimos anos as Energias Renováveis (ER) vêm ganhando destaque no cenário mundial devido à conscientização da população em relação a preservação do meio ambiente e ao uso de energia. Desse modo, este trabalho objetivou propor e desenvolver experimentos de física fundamentados em conhecimento sobre as energias renováveis com ênfase na energia solar, em particular dos processos fotovoltaicos de forma vivencial e didática em sala de aula, a fim de auxiliar as aulas de ensino aprendizagem dos professores de ensino médio. E notório que a sociedade no mundo vem buscando novas formas de se obter energia, em particular, as energias de fontes renováveis são de especial interesse a nível global o que tem impulsionado a construção e evolução de sistemas visando o uso deste tipo de fontes de energia. Nesse sentido, o ensino e a divulgação do conhecimento sobre as fontes de ER no ensino médio são de vital importância para o uso de fonte alternativas de energia. Portanto, neste trabalho foi utilizada uma pesquisa qualitativa descritiva em sala de aula com a utilização de levantamento bibliográfico, questionários e montagens de experimentos juntamente com os alunos. Consequentemente, foi notório o interesse dos alunos, os quais abrilhantaram seus conhecimentos a partir da contextualização sobre os assuntos abordados, os mesmos passaram de 43,5% para 72,8% na turma de 3º Ano A e de 48,9% para 60,5 por cento na turma de 3º Ano B o que está atribuída a metodologia utilizada, a qual buscou apresentar experimentos e a tecnologia de forma didática e significativa.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do formalismo lagrangiano ehamiltoniano aplicados em sistemas de lançamentos verticais dissipativos
(2021-10-05) CARDOSO, Cleber dos Santos; RODRIGUES, Manuel Eleuterio; http://lattes.cnpq.br/9488132180680912; https://orcid.org/0000-0001-8586-0285
As mecânicas de Lagrange e de Hamilton constituem uma poderosa ferramenta no estudo dediversos sistemas físicos, no entanto, elas foram desenvolvidas para sistemas ideais, sem levarem consideração forças de natureza dissipativa. Em virtude disso, nesse trabalho buscou-se construir funções lagrangianas e hamiltonianas que permitem obter as equações demovimento do lançamento vertical de uma esfera sujeita à força resistiva do ar proporcioná-la velocidade linear e a quadrática, respectivamente. Para isso, foram utilizados como ferramentas matemáticas a função de dissipação de Rayleigh, os princípios de lagrangiana equivalente e do cálculo fracionário. Como resultado deste trabalho, conseguiu-se encontrar de forma satisfatória as equações de movimento e, além disso, formulou-se pela primeira vez uma função lagrangiana com derivada fracionária para uma força dissipativa proporcional ao quadrado da velocidade.
Acesso aberto (Open Access)
Proposta de experimentação de baixo custo no ensino de física
(2021-10-13) PEREIRA, Josimara Lobato; COSTA, José Francisco da Silva; http://lattes.cnpq.br/9492719731740641
O objetivo deste trabalho é abordar e analisar a questão do uso da experimentação no ensino de física, com propostas de experimentos de baixo custo, com o intuito de estimular os professores a utilizar os experimentos nas aulas de física, e também de promover a participação ativa dos alunos nas aulas. Para obter esses objetivos propostos foi utilizada a metodologia de revisão bibliográfica em artigos, teses, dissertações, voltados para esta temática. De acordo com as pesquisas analisadas o ensino de física enfrenta uma realidade muito difícil, pois as aulas ainda são predominantemente teóricas, com aulas expositivas, pouco atrativas e longe da realidade dos alunos, fazendo com que eles não se interessem pela disciplina, pois as aulas se resumem a aplicação de fórmulas e conceitos. Em função disso, pesquisadores e educadores tem defendido o uso da experimentação, como uma ferramenta eficaz por estimular o interesse do aluno pela disciplina. Em geral, a experimentação raramente está presente nas aulas de física, devido à falta de laboratório, de equipamentos, e de preparo dos professores, ou quando é utilizada é de forma equivocada. Com isso, uma das alternativas defendida pelos autores para enfrentar a ausência de equipamentos e também a falta de laboratório, está no planejamento e na execução de atividades experimentais de baixo custo. A experimentação no ensino de física ainda é um desafio a ser vencido. Apesar disso, a maioria dos trabalhos analisados demonstraram uma visão mais positiva do que negativa para a experimentação no ensino de física.
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)
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.