La ciencia en experimentos.

Las experiencias relacionadas con la física fueron expuestas en las Jornadas Culturales del Centro. Estos materiales se aportan en el CD que acompaña a la memoria en archivos PDF y un vídeo en el que se recoge las actividades de la semana cultural dedicada a Ciencia y Tecnología

Atividades de aquisição de dados no laboratório de física em cursos de tecnologia

No presente trabalho é proposto um conjunto de atividades de aquisição de dados para um laboratório didático de Física, no contexto de ensino tecnológico de escolas técnicas. São construídas rotinas de programação com a ferramenta Visual Basic for Applications (VBA), incorporadas em planilhas Excel, sendo a aquisição de dados através da porta de joystick da placa de som do microcomputador. As atividades propostas envolvem especialmente experimentos no campo da mecânica, no qual são investigados o sistema massa-mola, pêndulo simples e movimento de rotação de um pião. A metodologia proposta para estas atividades é embasada na teórica construtivista de Vygotsky. O material foi aplicado e avaliado em uma oficina oferecida para alunos de cursos superiores de tecnologia (Automação Industrial e Manutenção Industrial e Sistemas de Informação) do CEFET/PR, unidade sudoeste do Paraná em 2005. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio sobre medidas físicas e erros e sobre o uso da linguagem VBA em sistemas de aquisição de dados com a placa de som do microcomputador, e rotinas incorporadas a planilhas Excel que permitem a aquisição automática dos dados trabalhados nas atividades experimentais. No texto de apoio, também são sugeridas atividades para os alunos. As planilhas Excel (incluindo as macros VBA) constam o CD-ROM anexo a este trabalho, e estão disponibilizadas na web.

Simulação física de processos gravitacionais subaquasos: uma aproximação para o entendimento da sedimentação marinha profunda

O tema turbiditos tem causado muita controvérsia nos últimos anos. A nosso ver, isto ocorre principalmente devido à diminuição das pesquisas sobre os mecanismos que envolvem a iniciação, o transporte e a deposição deste tipo de rocha. A proposta deste trabalho é avaliar o potencial da simulação física de correntes de turbidez em prever e explicar feições sedimentares em seus depósitos. Foi escolhido como protótipo um sistema turbidítico antigo situado na margem oriental brasileira. A geometria complexa do protótipo foi simplificada para construção do modelo nas instalações do Pavilhão Fluvial do Instituto de Pesquisas Hidráulicas. Foram desenvolvidos doze ensaios onde as observações realizadas sofisticaram-se a partir dos conhecimentos adquiridos nas etapas anteriores. Como resultado dos experimentos identificaram-se novos aspectos geométricos e dinâmicos das correntes de densidade não-conservativas e suas conseqüências na sedimentação. Constatou-se um caráter ondulatório no fluxo, que teve sua origem associada à geração de ondas internas às correntes associadas ao desprendimento de vórtices a partir da cabeça da corrente e sua propagação ao longo da porção superior da corrente. Esta dinâmica implica mudanças na taxa de sedimentação ou mesmo erosão pela corrente, associadas a variações da amplitude e freqüência daquelas ondas. Na cabeça da corrente, verificou-se uma distribuição homogênea de sedimento em suspensão desde a base até o topo da corrente. No corpo ela se divide em duas camadas, uma basal com maior concentração de sedimentos e outra, superior marcada pela expansão do fluxo. Nas quebras de declive do modelo, que ocorrem no meio do canal e no ponto em que a corrente perde o confinamento, foram observadas acelerações localizadas no fluxo. Dentre os parâmetros analisados nos experimentos, constatou-se que a vazão de alimentação tem grande influência nas características dos depósitos. De um modo geral, um aumento da vazão implica um deslocamento do pico deposicional no sentido da corrente e um aumento no conteúdo de frações mais grossas. Constatou-se, nos sedimentos depositados no canal, uma distribuição seqüenciada de formas de leito, que varia entre ripples de crista reta e ripples lingüóides. Reconheceu-se uma correlação entre a amplitude e o comprimento nestas formas de leito. Identificou-se em todos os casos em que houve o extravasamento da corrente a formação de ripples na lateral do canal com cristas lineares que indicam uma direção do fluxo próxima à que ocorre no canal. Foram desenvolvidos depósitos alongados no sentido do fluxo na área onde a corrente perde o confinamento. Observou-se uma grande similaridade entre os depósitos gerados nos experimentos e aqueles identificados em sistemas turbidíticos atuais e do registro geológico, tanto em afloramentos como em dados de subsuperfície.

Reestruturação da disciplina "Física I" do Curso de Tecnólogo em Gerência de Obras de Edificações do CEFET/PB

The aim of the present paper is to reorganize a discipline on technological physics so that the construction site of civil engineering becomes a natural environment of learning, providing the learner with the association between theory and practice as well as allowing the subject to process, in real time, information generated from his cognitive constructions and his contextualizations. Thus, a sequence of actions was taken into account: firstly, the programme was developed in the classroom, sharing with its contextualized information through experiments done under supervision by the learners in laboratories; secondly, the data which associate physics with construction were collected and, to do so, technical visits to construction sites were realized, providing the learner the association between the theory and the practice in a suitable site to the constructivist approach. As a result, the first discipline on physics of the Curso de Tecnólogos em Gerência de Obras de Edificações do CEFET/PB was re-structured in terms of syllabus, methodology, application and evaluation. In fact, this work deals with a dynamic process that gathers and gives emphasis to teaching, learning, technology, information, creativity, competence and abilities in a constructivist learning process and, as a consequence, having allowed institutional engagement

Experimentos mentais e suas potencialidades didáticas

A review of some articles on thought experiments shows that the use of these tools as resources seems to be very useful in understanding some phenomena that are very difficult to be observed in a real laboratory. In this paper we present an analysis and discussion about the very characteristics of though experiments as a potential instrument for physics teaching.

Análise dos conteúdos termodinâmicos em livros de Química e Física do ensino médio

PNLEM came out in 2004 and modified the view about schoolbook in Brazil. New perspectives pointed towards constitution of a more critical citizen as of an interdisciplinary and more contextualized teaching, made schoolbook understand these changes.But not always these alterations are checked up on by all means,because what we notice are adaptation of works have already known on market, where texts that are placed reveal environmental, socioeconomic, historical facts or daily phenomenon, or then scientific relevancy examples.We thus offer to analyse contents of chemical thermodynamics and physics for high school which are shown on schoolbook of chemistry and physics validated by PNLEM 2012, now called PNLD, studying the facts if these works bring these scientific sociocultural standpoint as well as their historical context,considering as analysis categories the following criteria: presentation of introduction, content contextualizing,presentation of concepts, thermodynamics historical context, representation in microscopic level and proposal of experiments.Eleven books were analysed,being five of chemistry and six of physics.So was applied a questionnaire with physics and chemistry teachers of high school to have an impression of their opinion about their teaching strategies and about schoolbook.This work grounded in orientations of legal documents about high school in Brazil (LDB,PCN,PCN+,OCEM) and in research on science teaching that regards specifically schoolbook and physics and chemical thermodynamics teaching.Were eleven books in number, only four denoted much coherence with new perspectives for high school, being two of chemistry and two of physics,whose concern about contextualizing and with a much integrated view of science to student s reality,indicating much social and critical character.The rest, when don t overlook,regard cultural and historical,socioeconomic contexts in isolated manner from presented concepts,aside from content

A utilização da modelagem física no estudo do desenvolvimento, geometria e cinemática de falhas distensionais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Desenvolvimento de dobras e falhas em ambiente distensional: Aplicação da modelagem física

The geological modeling allows, at laboratory scaling, the simulation of the geometric and kinematic evolution of geological structures. The importance of the knowledge of these structures grows when we consider their role in the creation of traps or conduits to oil and water. In the present work we simulated the formation of folds and faults in extensional environment, through physical and numerical modeling, using a sandbox apparatus and MOVE2010 software. The physical modeling of structures developed in the hangingwall of a listric fault, showed the formation of active and inactive axial zones. In consonance with the literature, we verified the formation of a rollover between these two axial zones. The crestal collapse of the anticline formed grabens, limited by secondary faults, perpendicular to the extension, with a curvilinear aspect. Adjacent to these faults we registered the formation of transversal folds, parallel to the extension, characterized by a syncline in the fault hangingwall. We also observed drag folds near the faults surfaces, these faults are parallel to the fault surface and presented an anticline in the footwall and a syncline hangingwall. To observe the influence of geometrical variations (dip and width) in the flat of a flat-ramp fault, we made two experimental series, being the first with the flat varying in dip and width and the second maintaining the flat variation in width but horizontal. These experiments developed secondary faults, perpendicular to the extension, that were grouped in three sets: i) antithetic faults with a curvilinear geometry and synthetic faults, with a more rectilinear geometry, both nucleated in the base of sedimentary pile. The normal antithetic faults can rotate, during the extension, presenting a pseudo-inverse kinematics. ii) Faults nucleated at the top of the sedimentary pile. The propagation of these faults is made through coalescence of segments, originating, sometimes, the formation of relay ramps. iii) Reverse faults, are nucleated in the flat-ramp interface. Comparing the two models we verified that the dip of the flat favors a differentiated nucleation of the faults at the two extremities of the mater fault. V These two flat-ramp models also generated an anticline-syncline pair, drag and transversal folds. The anticline was formed above the flat being sub-parallel to the master fault plane, while the syncline was formed in more distal areas of the fault. Due the geometrical variation of these two folds we can define three structural domains. Using the physical experiments as a template, we also made numerical modeling experiments, with flat-ramp faults presenting variation in the flat. Secondary antithetic, synthetic and reverse faults were generated in both models. The numerical modeling formed two folds, and anticline above the flat and a syncline further away of the master fault. The geometric variation of these two folds allowed the definition of three structural domains parallel to the extension. These data reinforce the physical models. The comparisons between natural data of a flat-ramp fault in the Potiguar basin with the data of physical and numerical simulations, showed that, in both cases, the variation of the geometry of the flat produces, variation in the hangingwall geometry

Modelagem estrutural física de semigrábens ortogonais e oblíquos à distenção regional: influência da trama do embasamento e comparação com analógicos no nordeste brasileiro

The physical structural modeling tool is being increasingly used in geology to provide information about the evolutionary stages (nucleation, growth) and geometry of geological structures at various scales. During the simulations of extensional tectonics, modeling provides a better understanding of fault geometry and evolution of the tectonic-stratigraphic architecture of rift basins. In this study a sandbox type apparatus was used to study the nucleation and development of basins influenced by previous structures within the basement, variably oriented as regards to the main extensional axis. Two types of experiments were conducted in order to: (i) simulate the individual (independent) development of half-grabens oriented orthogonal or oblique to the extension direction; (ii) simulate the simultaneous development of such half-grabens, orthogonal or oblique to the extension direction. In both cases the same materials (sand mixed with gypsum) were used and the same boundary conditions were maintained. The results were compared with a natural analogue represented by the Rio do Peixe Basin (one of the eocretaceous interior basins of Northeast Brazil). The obtained models allowed to observe the development of segmented border faults with listric geometry, often forming relay ramps, and the development of inner basins faults that affect only the basal strata, like the ones observed in the seismic sections of the natural analogue. The results confirm the importance of basement tectonic heritage in the geometry of rift depocenters

Construção de pilhas elétricas simples: Um experimento integrado de química e física

Neste artigo são descritas formas simples e de baixo custo de se montar pilhas, empregando-se placas de zinco, magnésio e cobre mergulhadas diretamente nas soluções eletrolíticas. Como soluções eletrolíticas podem ser empregadas suco de frutas cítricas, ou mesmo apenas água de torneira. A tensão e corrente produzidas pelas pilhas montadas são suficientes para acionar dispositivos com baixa demanda de potência, como relógios analógicos e digitais . Os experimentos podem ser explorados como simples demonstração de transformação de energia química em elétrica para alunos do nível fundamental, ou utilizados como práticas interdisciplinares de Física e Química para alunos mais avançados.

Níveis de feno de alfafa e forma física da ração no desempenho de cordeiros em creep feeding

Com o objetivo de avaliar o desempenho de cordeiros em creep feeding e confinados, foram realizados dois experimentos. No primeiro, 32 cordeiros ¾ mestiços Suffolk foram criados em creep feeding, desmamados aos 56 dias de idade e, em seguida, confinados. Os cordeiros receberam os seguintes tratamentos: 1. sem suplementação; 2. suplementação com ração à base de milho e soja; 3. ração à base de milho e soja com 15% de feno de alfafa; 4. ração à base de milho e soja com 30% de feno de alfafa. Após o desmame, os cordeiros suplementados foram confinados, recebendo a mesma ração do creep feeding até atingirem de 30 a 32 kg de peso vivo. No segundo experimento, foram utilizados 32 cordeiros ¾ mestiços Suffolk, alimentados em creep feeding, recebendo ração farelada ou peletizada até os pesos de abate: 26 e 28 kg. As dietas eram isoprotéicas (21% PB) e isoenergéticas (2,9 Mcal EM/kg MS). Os animais suplementados na fase de aleitamento obtiveram ganho de peso de 147,4g/dia a mais, quando comparados aos não suplementados. Não houve efeito dos níveis de feno de alfafa na ração sobre o desempenho dos animais. Entretanto, no confinamento, a máxima eficiência de ganho de peso esperada para os machos, conforme a análise de regressão, situou-se em 18,7% de inclusão de feno de alfafa na ração. A ração peletizada propiciou maior desenvolvimento dos animais, quando comparada à ração farelada. Os machos que receberam ração peletizada atingiram os pesos de abate de 26 e 28 kg aos 55 e 60 dias de idade, respectivamente.

Livros didáticos de física para o ensino médio: uma análise de conteúdo das práticas de eletricidade e magnetismo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise estrutural e funcional da interação física entre eIF5A e suas enzimas modificadoras em Saccharomyces cerevisiae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mindware semiótico-comunicativo: campos conceituais no ensino de física para deficientes visuais utilizando uma interface cérebro-computador

Pós-graduação em Educação para a Ciência - FC

Stephen Gray e a descoberta dos condutores e isolantes: tradução comentada de seus artigos sobre eletricidade e reprodução de seus principais experimentos

O livro expõe a trajetória de Stephen Gray (1666‑1736), cientista inglês que dedicou sua vida à Astronomia e à Física, especificamente na área da Eletricidade, e realizou uma série de experimentos que levaram a conclusões inéditas para a época. Sua principal descoberta foi perceber que existem dois tipos de substâncias com propriedades elétricas muito distintas, hoje conhecidas como condutores e isolantes. A obra mostra que Gray foi o primeiro cientista da história a atribuir aos metais e outros condutores a propriedade de atrair corpos leves colocados em suas proximidades, fenômeno que atualmente é conhecido como indução ou polarização elétrica. E também o pioneiro na criação de eletretos, substâncias que apresentam uma eletrização de longa duração, mostrando ainda como preservar temporalmente a eletrização dos corpos. Os autores apresentam uma breve biografia do cientista Stephen Gray, que apesar de sua importância permanece bastante desconhecido dos pesquisadores contemporâneos, principalmente brasileiros, uma vez que seus escritos e experimentos carecem de divulgação no país. Por conta dessa condição, a obra traz a tradução de seus dez artigos sobre eletricidade. Os experimentos de Gray são contextualizados, ilustrados com figuras didáticas e explicados com base nos conhecimentos atuais da Física. O livro mostra também como reproduzir os principais experimentos do cientista inglês com a utilização de materiais de baixo custo. De acordo com os autores, com o objetivo de motivar outros cientistas a se aprofundarem nessas pesquisas e a desenvolverem a obra de Gray de forma que seja utilizada no ensino, o livro busca “resgatar a memória desse grande pesquisador, que tinha um olhar afiado, era bastante preciso em suas explicações, criativo em suas ideias e muito claro em seus textos”