Ensino da Física e da Química e as concepções alternativas dos alunos do ensino secundário sobre o conceito de energia: relatório de estágio

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Ensino de Física e de Química

Modelação física do galgamento do quebra-mar do porto de Albufeira

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Argamassas de cal aérea e terra caulinítica. Caracterização física e química

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Construção

Ensino da Física e da Química e as conceções alternativas dos alunos na interpretação de gráficos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Ensino da Física e da Química

Fotoionização de moléculas e átomos

Este trabalho, no âmbito da física atómica e molecular, é essencialmente um estudo experimental, por fotoionização, da estrutura electrónica de moléculas e átomos de elevada instabilidade, relevantes na indústria, atmosfera terrestre e astrofísica. Os estudos de física molecular compreendem a caracterização em fase gasosa, à temperatura ambiente e a decomposição térmica controlada até 1100 K, por fotoionização com radiação de ultravioleta de vácuo usando a fonte de He I (21.22 eV), das seguintes moléculas: azidoformato de metilo, N3COOCH3; azidoformato de etilo, N3COOCH2CH3; azidoacetato de etilo, N3CH2COOCH2CH3; azidoetanol, N3CH2CH2OH;2-azidopropionitrilo, CH3CH(N3)CN; e 3-azidopropionitrilo, N3CH2CH2CN. Os resultados de espectroscopia de fotoelectrões, para cada uma destas moléculas, são comparados com os resultados do estudo de pirólise pela técnica de isolamento em matriz de azoto molecular, à temperatura de 12 K, assistida por espectroscopia de infravermelho. Os compostos intermediários e produtos finais observados permitem propor mecanismos de decomposição térmica para cada um dos sistemas. A interpretação e atribuição das bandas espectrais relativas a cada molécula têm por base os cálculos ab initio (HF e MP2) e de funcional da densidade (BLYP e B3LYP) das propriedades moleculares dos seus confórmeros de equilíbrio. A radiação de sincrotrão de ultravioleta de vácuo é usada nos estudos, por fotoionização, do oxigénio e azoto atómicos e dos radicais OH e OD, os quais são produzidos in situ por descarga de microondas e/ou reacção rápida átomo molécula. Para cada um destes sistemas, apresentam-se medidas da secção eficaz parcial de fotoionização, σ i, e do parâmetro de assimetria, β. Nestes estudos é usada a radiação da estação de trabalho 4.2 do Sincrotrão Elettra, em Itália.

Sistema para o estudo da condutividade térmica a baixa temperatura aplicado à espuma de cobre

O desenvolvimento de novos materiais e a sua caracterização é de extrema importância no dimensionamento e construção de equipamentos criogénicos. A empresa Versarien desenvolveu uma técnica capaz de produzir cobre poroso, conseguindo controlar a porosidade e o tamanho de poros. Os materiais porosos são de especial interesse para dispositivos criogénicos em aplicações espaciais. Um exemplo desta aplicação são as unidades de armazenamento de energia (Energy Storage Units-ESU), onde um material poroso é usado em ausência de gravidade para reter um líquido criogénico por capilaridade, de modo a manter dispositivos a uma temperatura baixa e constante. Neste caso, um material poroso de elevada condutividade térmica, como o cobre, seria de grande interesse uma vez que permite obter uma boa homogeneidade de temperatura na célula. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para medir a condutividade térmica deste material, entre 15 e 260 K, para porosidades entre 50% e 80%, utilizando um criorrefrigerador 2 W @ 20 K. Estas medições permitiram determinar que a pureza do cobre poroso se encontra entre RRR20 (RRR: Residual-resistivity ratio) e RRR10, apresentando uma tortuosidade que se encontra de acordo com um modelo simples descrito nesta dissertação. Foi ainda desenhado, construído e testado um criostato portátil, que apenas necessita de azoto líquido e de bombeamento primário para que se possam realizar medições de condutividade térmica entre 77 e 300 K.

As imagens do envelhecimento e as práticas idadistas em Cuidados de Saúde Primários: implicações na actividade física dos idosos

RESUMO: O envelhecimento demográfico tem vindo a aumentar em todo o mundo. Porém, constata-se que os últimos anos de vida são, frequentemente, acompanhados de situações de incapacidade que poderiam ter sido prevenidas. Apesar da importância da actividade física na saúde, verifica-se que uma grande proporção de idosos são sedentários, aumentando o risco de incapacidade. Os profissionais de saúde podem ser influenciados por imagens negativas relativas ao envelhecimento. Tal pode conduzir a práticas de discriminação, com repercussão na forma como os idosos se vêem a si próprios e, consequentemente, no seu comportamento na prática de actividade física. Este estudo tem como objectivo analisar o modo como as imagens do envelhecimento e dos idosos, bem como as práticas idadistas percebidas pelos idosos no contacto com profissionais de saúde influenciam a sua prática de actividade física. Realizou-se um estudo qualitativo, com recurso à entrevista semi-estruturada e de associação livre das palavras, sendo entrevistados 18 utentes que recorreram a um Centro de Saúde. Pelos resultados, constatou-se que uma parte considerável dos participantes (n=8) mencionou que a forma como são vistos pelos profissionais de saúde e como estes lidam consigo influencia a sua prática de actividade física. A imagem mais referida como favorecendo esta prática foi o facto de se considerarem pessoas com vontade de viver. Como principal prática favorecedora identificou-se o aconselhamento/educação para a saúde. A imagem mais mencionada como dificultando a actividade física foi a de os idosos serem deprimidos/tristes/aborrecidos e rabugentos/teimosos. As práticas mais identificadas como dificultando a actividade física foram: o desinteresse face aos problemas de saúde; o não encaminhamento para intervenções adequadas às necessidades; a indicação de que o problema de saúde é devido à idade, não o sendo; a postura autoritária em que só o profissional decide a opção terapêutica; e a verbalização de que o utente já tem muita idade para realizar uma actividade. Conclui-se que as imagens negativas do envelhecimento e dos idosos bem como a existência de práticas idadistas por parte dos profissionais de saúde, condicionam de forma negativa a prática de actividade física nos idosos.---------------ABSTRACT: The aging population has been increasing around the world. However, it appears that the last years of life are often accompanied by situations of disability, which could have been prevented. Despite the importance of physical activity on health, it appears that a large proportion of elderly people are sedentary, increasing the risk of disability. Health professionals may be influenced by negative images related to aging and that may lead to discriminatory practices with repercussion in how older people see themselves and thus their behavior as related to physical activity. This study aims to examine how the images concerning aging and older people, as well as ageist practices perceived by older people in contact with health professionals, do influence their physical activity. A qualitative study was conducted using a semi-structured interview and techniques of free word association. Eighteen primary care elderly users were interviewed. A considerable proportion of the sample (n=8) mentioned that the way health professionals see them and deal with them influences their level of physical activity. The image that most favoured this practice was that people are willing to live. Counseling/health education was identified as the main favouring practice. The image which was most often mentioned as hindering physical activity was that of elderly as being depressed, sad or bored, and grumpy or stubborn.The practices most often identified as hindering physical activity were: lack of interest regarding health problems; non-referral to appropriate intervention needs; indicating that the health problem is due to age, not being the case; authoritarian professional attitudes regarding who decides the treatment options; verbalization that the user is already to old to perform an activity. This study concludes that the negative images of aging and older people as well the existence of ageist practices by health professionals negatively affect the practice of physical activity in the elderly.

Avaliação da qualidade térmica da envolvente de edifícios – Estudo de caso através da análise numérica e por termografia infravermelha

O desempenho térmico de um edifício é um factor de enorme relevo no conforto térmico dos seus ocupantes. Em edifícios existentes, devido às técnicas construtivas empregues, este desempenho tende a ser mais fraco. A termografia por infravermelhos é uma técnica de ensaio, que é utilizada no ramo da engenharia civil há mais de três décadas, em vários tipos de ensaios. A análise termográfica é um método de ensaio não destrutivo, rápido e eficaz, o que a torna uma mais-valia no campo do diagnóstico e manutenção preditiva. O objectivo deste trabalho é avaliar a qualidade térmica da envolvente de edifícios através de uma análise experimental utilizando como recurso a termografia infravermelha. A análise termográfica foi realizada em dois edifícios unifamiliares das décadas de 80 e 90, nos quais foram captadas imagens termográficas para análise da distribuição de temperaturas ao longo da envolvente exterior. Observando os resultados obtidos através desta análise, e estabelecendo uma comparação com os resultados obtidos através da modelação numérica utilizando o software BISCO, foi possível caracterizar a qualidade térmica das respectivas envolventes e identificar diferenças entre os resultados obtidos através dos dois métodos. Na parte final do trabalho, é sugerida uma proposta de melhoria para os edifícios analisados, procedendo-se à modelação numérica da aplicação de algumas soluções de reforço de isolamento térmico, de forma a observar o impacto que as mesmas teriam na melhoria do comportamento térmico dos mesmos.

Caracterização física de argamassas de cal aérea com resíduos de cerâmica

A reabilitação e manutenção das fachadas antigas requer especial atenção sobretudo porque os materiais atualmente utilizados não correspondem, muitas vezes, aos requisitos exigidos para o efeito. No caso concreto das argamassas de reboco é possível observar com frequência erros associados à escolha dos produtos, que induzem uma degradação acelerada dos revestimentos e particularmente dos respetivos suportes, comprometendo a durabilidade dos sistemas. Era frequente, no passado, o recurso a argamassas de cal aérea e, em alguns casos, com incorporação de resíduos de cerâmica, que lhes conferiam um desempenho melhorado. Nestas circunstâncias, e tendo em conta o volume de resíduos produzidos pelas indústrias cerâmicas, geralmente depositados em aterro, o desenvolvimento de soluções de argamassas de revestimento com incorporação destes resíduos poderá apresentar-se como uma solução viável, não só do ponto de vista técnico, mas também ambiental. Este estudo apresenta a caracterização de argamassas de cal aérea ao traço 1:2 e 1:3 com resíduos de cerâmica, destinadas à reabilitação de rebocos de edifícios, no que respeita ao comportamento face à presença de água. Verifica-se que a introdução de resíduos conduziu ao aumento da resistência à difusão do vapor de água, da absorção de água por capilaridade e da porosidade aberta e à redução da capacidade de secagem. No entanto as diferenças face às argamassas de referência só de cal foram geralmente pouco significativas, pelo que particularmente as argamassas ao traço 1:2 com resíduos indiciam ser adequadas para aplicação em edifícios antigos.

A aprendizagem cooperativa: abordagem diferenciada no ensino da Física e da Química. Relatório de estágio

Este relatório tem como principal objetivo descrever as tarefas desenvolvidas ao longo do ano letivo 2013/2014 no âmbito do Estágio Pedagógico, no contexto da unidade curricular Prática Profissional do Mestrado Ensino da Física e da Química numa turma do 10.º ano de escolaridade do ensino profissional. Um outro objetivo essencial deste documento é relatar a investigação educacional que foi desenvolvida paralelamente, que teve como principal foco a aplicação da aprendizagem cooperativa no ensino profissional. A lecionação das componentes da Física e Química será descrita com a indicação do tipo de aula o nome do módulo em questão, a duração, os objetivos, o desenvolvimento da aula, documentos de apoio utilizados e uma breve reflexão da aula. Quanto à investigação educacional, a motivação para a escolha do tema surgiu da necessidade de procurar o sucesso educativo a que os alunos têm direito. Implementar diferentes estratégias e experimentar outros métodos de ensino-aprendizagem poderá, em alguns casos, fazer a diferença nos resultados escolares obtidos pelos alunos e na satisfação dos mesmos perante a escola. Após a aplicação das tarefas de aprendizagem cooperativa no módulo n.º 5, foi possível verificar que os alunos que mais alteraram positivamente a sua classificação foram aqueles que geralmente obtêm classificações mais baixas na disciplina. É possível concluir também que, sensivelmente, metade da turma aumentou ligeiramente, em um ou dois valores, a sua classificação no módulo em análise. Creio que estes resultados se enquadram dentro do esperado e vão de encontro ao estudo bibliográfico realizado no início deste projeto. Não só se verifica uma melhoria na classificação dos alunos, em geral, como também se constata que essa melhoria ocorre essencialmente nos alunos que apresentam mais dificuldades.

Perfil lipídico e fatores biológicos e ambientais : o papel da atividade física

RESUMO - Introdução: A inatividade física é um dos determinantes major das doenças crónicas não transmissíveis sendo a quarta maior causa de mortalidade no mundo, nomeadamente para as doenças vasculares. A prática regular de atividade física produz adaptações vasculares responsáveis por efeitos benéficos na prevenção e tratamento dos diferentes fatores de risco vascular, nomeadamente através do seu efeito no metabolismo das lipoproteínas. Objetivos: Analisar a interferência da atividade física no perfil lipídico de uma população residente em Portugal. Métodos: Estudo observacional descritivo transversal exploratório com 1027 indivíduos (idade: 18 aos 80 anos, 49% mulheres). Os dados foram analisados em SPSS (versão 20), tendo-se utilizado métodos de estatística descritiva e de análise bivariável entre os factores de risco vascular e as variáveis do perfil lipídico e ainda uma análise multivariável de regressão logística binária para medir a razão de riscos pelo odds ratio. O nível de significância foi estabelecido em 5%. Resultados: Na análise da relação entre atividade física e os biomarcadores do perfil lipídico verificou-se que existem benefícios no que diz respeito ao aumento dos níveis de HDL e de apoA1 e na diminuição dos níveis de TG com a prática regular de atividade física. Conclusões: A atividade física apresenta um papel importante na regulação do perfil lipídico evidenciando a necessidade de implementar estratégias multissectoriais de prevenção dos fatores de risco vascular, nomeadamente na área dos estilos de vida saudáveis que são fundamentais para a prevenção destas condições de saúde e para gerar ganhos em saúde.

Sistemas geotérmicos de baixa entalpia estudos de caracterização térmica

A crescente atenção revelada pelas sociedades nos últimos anos, no que respeita à sustentabilidade energética do planeta, tornou-se o principal impulsionador para o desenvolvimento de formas de exploração de energia que contribuem para a redução dos gases com efeito de estufa. A energia geotérmica de baixa entalpia (Shallow Geothermal Energy–SGE) é um dos tipos de energia verde utilizados para aquecimento e arrefecimento de edifícios. Nas últimas décadas, tem vindo a demonstrar uma elevada eficácia energética e aplicabilidade em diversos países em todo o mundo. Aos sistemas convencionais de exploração abertos e fechados, seguiram-se os sistemas com estruturas de fundações termoactivas. A Suíça e Áustria foram os países pioneiros onde se iniciou a exploração utilizando este tipo de estruturas, primeiro com recurso a lajes de fundo e depois, em 1984, através de estacas. A utilização generalizada de fundações de forma bi-funcional poderá resultar numa compensação sustentável dos seus custos de implementação. No entanto, é necessário conhecer de forma sólida o comportamento geotécnico dos solos face à imposição das diferentes acções térmicas provocadas pelos Sistemas Geotérmicos de Baixa Entalpia. A eficácia dos Ground Energy Systems (GES) está directamente associada à capacidade que os solos apresentam para fornecer ou dissipar calor. O desempenho dos GES e a sua eficiência está ainda por avaliar relativamente às condições existentes em Portugal. As propriedades térmicas dos solos são um desses aspectos, sendo da maior relevância na avaliação do seu desempenho. Nesta dissertação são abordados os diferentes mecanismos de transferência de calor nos solos bem como propriedades térmicas necessárias para a sua caracterização. Apresenta-se também um caso prático, para o qual foi realizada caracterização térmica e posterior modelação numérica de uma estrutura termoactiva, determinando-se os campos de temperaturas máximos e mínimos e os fluxos térmicos provocados pelo seu funcionamento.

Relatório de Estágio do Mestrado em Ensino de Física e Química do 3.º ciclo do Ensino Básico e Secundário

O presente relatório tem como principal objetivo descrever as atividades desenvolvidas durante o Estágio Pedagógico realizado no âmbito da unidade curricular Prática Profissional do Mestrado Ensino da Física e da Química no 3.° Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. Este relatório encontra-se organizado em 2 partes principais. A primeira onde se descreve o estágio pedagógico e a segunda onde se apresenta o projeto de investigação. O estágio compreendeu a realização e acompanhamento de atividades letivas e não letivas em concordância com o horário do professor Carlos Cunha, professor orientador do estágio, e ainda a realização de formação contínua, através de visitas de estudo. A componente letiva contemplou a observação de aulas lecionadas pelo professor orientador e o co-ensino nas disciplinas de Ciências Físico-Químicas do ensino básico (9.º anos) e de Física do ensino secundário (12.º ano). O trabalho de Investigação Educacional procurou responder à seguinte questão de investigação: Será que aplicando uma diferente metodologia pedagógica existe mais interesse por parte dos alunos sobre a disciplina de Ciências Físico Químicas? A questão de investigação surgiu da circunstância de ter assistido a uma conferência proferida pelo Professor Kakalios na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova. Este trabalho tem como objetivo principal dar a conhecer o que foi realizado durante um ano de estágio pedagógico nas áreas a que me propus, assim como a forma de me apresentar como professora.

Análise da relação entre intensidade da actividade física realiada com a sensação subjectiva de esforço na população com idade igual ou superior a 75 anos

RESUMO: Objectivo: O objectivo geral do estudo é analisar a relação entre intensidade da actividade física (AF) realizada pela população idosa com 75 anos ou mais, com a respectiva sensação subjectiva de esforço (SSE). Introdução: Em Portugal, e de acordo o Instituto Nacional de Estatística, em 2011 cerca de 19% da população tem mais de 65 anos. Em 2050, as estimativas apontam que esta percentagem seja de 25%, ou seja, um quarto do país. O envelhecimento propicía um declínio físico e funcional, e para o retardar estão recomendados 150 minutos por semana de AF moderada. A forma como tem sido avaliada a AF tem por base um pressuposto de comparação com valores de gasto energético de uma população com uma média de 40 anos. É fundamental a realização de estudos que analisem a associação entre o nível de intensidade de AF com a SSE, para aferir se esta comparação é transponível para esta faixa etária. Metodologia: Trata-se de um estudo observacional analítico transversal, com uma amostra constituída por 39 participantes, com uma mediana 77,0 anos de idade (percentil 25: 76,0; percentil 75: 80,0), sendo a mínima 75 e a máxima 86 anos. As variáveis são a SSE e a intensidade de cada actividade realizada. O protocolo de avaliação foi constituído pelo questionário de caracterização sóciodemográfica, Diário de AF e a Escala de Borg RPE 6-20. Resultados: Existe uma associação negativa significativa entre a idade e o gasto energético total (rs = -0,365, p=0,022) e uma associação negativa, moderada e significativa entre a idade e a SSE reportada média (rs = -0,521, p=0,001) e máxima (rs = -0,465, p=0,003). Observou-se uma associação positiva e significativa entre a SSE máxima diária e o tempo total dedicado a actividades físicas (r=0,367 e p=0,022) e o gasto energético total (r=0,569, p<0,001). Verificou-se igualmente que quanto maior o gasto energético total diário, maior a média da SSE (r=0,411; p=0,009). Existe uma concordância moderada e significativa (Kappa=0,475; p<0,001) entre a sensação reportada pelo participante e a classificação atribuída em cada actividade pelo Compêndio de Actividades Físicas (Ainsworth et al, 1993). No entanto, com uma tendência para a subestimação dos MET’s atribuídos a cada actividade Conclusão: Os resultados do estudo sugerem que existe uma associação positiva e significativa entre intensidade da AF realizada e a SSE, aquando da realização da mesma actividade. Apesar desta associação ser moderada, este estudo sugere que a classificação que o Compêndio utiliza não é directamente aplicável à população idosa com 75 anos ou mais.-------------ABSTRACT: Purpose: The overall objective of the study is to analyze the relationship between intensity of physical activity performed by the elderly population with 75 years or more with their subjective feeling of effort. Background: In Portugal, according with data from Instituto Português de Estatística, in 2011 aproximately 19% of the population has more than 65 years old. In 2050, estimates suggest that this percentage will be 25%, which means a quarter of the country. The way in which physical activity has been evaluated is based on a comparing assumption with values of energy expenditure in a population with an average of 40 years. It is critical to conduct studies to examine the association between the level of intensity of physical activity with the subjective feeling of effort, to assess whether this comparison is applied to this age group. Methods: This is a cross sectional observational study with a sample of 39 participants, with a median age of 77.0 years (25th percentile: 76.0; 75th percentile: 80.0), with the minimum age 75 years and maximum age 86 years. The variables are the subjective feeling of physical effort and intensity of each activity. It was applied one protocol evaluation consisting of a questionnaire of sociodemographic characteristics, A journal of physical activities and Borg RPE 6-20 scale. Results: There is a significant negative association between age and total energy expenditure (rs = -0.365, p = 0.022) and a negative, moderate and significant association between age and average (rs = -0.521, p = 0.001) and maximum subjective feeling of exertion reported (rs = -0.465, p = 0.003). There was a significant positive association between the subjective feeling of daily maximum effort and total time spent on physical activity (r = 0.367 and p = 0.022) and total energy expenditure (r = 0.569, p <0.001). It was also found that the higher the total daily energy expenditure, the higher the average of the subjective sense of effort (r = 0.411, p = 0.009). There is a moderate and significant correlation (kappa = 0.475, p <0.001) between the sensation reported by the participant and the rank assigned to each activity by Compendium of Physical Activities (Ainsworth et al, 1993). However, there is a tendency to over-estimate the subjective feeling of effort, or underestimation of METs assigned to each activity Conclusion: Study results suggest a positive and significant association between the level of intensity of physical activity and the subjective feeling of exertion, within the same activity. Even though this association is moderated, this study suggests that the Compendium of Physical Activities rating doesn’t suit for individuals with 75 years old or more.

Da sobrevivência física à sobrevivência mental : aspectos do funcionamento psíquico em ex-combatentes da guerra colonial portuguesa

Tese de Doutoramento apresentada ao ISPA - Instituto Universitário