A pesquisa sobre o ensino da relatividade especial e geral: implicações para a prática docente

Em nosso estudo, investigamos as contribuições das pesquisas sobre o Ensino da Teoria da Relatividade Especial e Geral (TREG) e suas implicações para a prática docente. Para tanto, revisamos atas de 03 congressos científicos realizados no Brasil. Mapeamos 44 estudos, os quais foram categorizados de acordo com seus propósitos. Identificamos uma grande quantidade de produções, com foco na análise de conteúdos em livros, na formação de conceitos e na implementação de propostas didáticas, o que permite-nos inferir que, a procura por alternativas para que o ensino da TREG seja realmente efetivado se faz necessária e o aumento de investigações no ambiente escolar parece o caminho mais acertado. Há, também, uma necessidade de investirmos esforços na formação inicial dos professores, para que eles sintam-se seguros para abordar a TREG, quando estiverem em atividade docente.

O ensino da teoria da relatividade especial no nível médio : uma abordagem histórica e conceitual

E ste trabalho relata uma experiência de inserção do ensino da teoria da Relatividade Especial com alunos do terceiro ano do ensino médio. A aplicação do projeto em sala de aula foi parte integrante das atividades curriculares normais dos alunos, em duas escolas, uma localizada no município de São Jerônimo-RS, Colégio Cenecista Carlos Maximiliano, e outra localizada no município de Triunfo-RS, Escola Técnica Municipal Farroupilha. Foi elaborado um texto para os alunos, contendo a base histórica e conceitual do tema, além de um manual de auxílio aos professores. O texto dos alunos contempla os principais fatos históricos, desde Aristóteles até as conclusões de Albert Einstein, que levaram à construção da Relatividade Especial em 1905. São tratados os conceitos de simultaneidade, dilatação temporal, contração do comprimento, adição de velocidades e energia relativística. A experiência é avaliada, principalmente através de um questionário respondido pelos alunos, antes e após a aplicação do projeto. Também foi feita uma análise de alguns livros de Física do ensino médio, sobre o tratamento dado à teoria da Relatividade Especial. O trabalho foi embasado na teoria de desenvolvimento humano histórico-cultural de Vygotsky e na teoria de aprendizagem significativa de Ausubel e Novak. Acreditamos ter mostrado que é possível incluir o tratamento regular da teoria da Relatividade Especial em escolas de nível médio, contemplando assim os Parâmetros Curriculares Nacionais que apontam para uma ênfase à Física contemporânea.

Uma introdução conceitual à relatividade especial no ensino médio

Este trabalho apresenta a implementação da proposta, e os resultados obtidos com sua aplicação em sala de aula, de um curso introdutório à teoria da Relatividade Especial para alunos de ensino médio. Essa proposta tem como marco teórico a teoria cognitiva de Piaget. O curso desenvolvido faz uso sistemático de recursos computacionais, com destaque para animações originais desenvolvidas em Flash, para promover o aprendizado significativo de conceitos básicos da Relatividade Especial, bem como para a dedução de relações matemáticas fundamentais que são decorrência lógica dos postulados de Einstein. Como o assunto não é ensinado na escola onde a proposta foi aplicada e a maioria dos programas de provas de vestibular não inclui a teoria da Relatividade Especial, o curso foi oferecido na modalidade extraclasse. A proposta contempla as recomendações dos Parâmetros Curriculares Nacionais, no sentido de uma progressiva inserção da Física do século XX no ensino médio. Na expectativa real de que, em futuro próximo, a Relatividade Especial passe a constar da maioria dos programas de concursos de vestibular de Física, o curso poderá ser de grande valia para professores de ensino médio que queiram abordar o assunto em suas aulas regulares, em escolas que disponham de recursos de informática.

What does research say about the Special and General Relativity Theory Teaching?

Na literatura da área de Ensino de Física encontramos diversos argumentos em defesa da inclusão, nos currículos escolares do Ensino Médio, de conteúdos de Física Moderna e Contemporânea. A Teoria da Relatividade Especial e Geral (ao lado da Mecânica Quântica) é um dos pilares da Física Moderna. Consideramos significativo e oportuno obter um panorama da produção acadêmica sobre o ensino e aprendizagem deste tópico. Nosso objetivo é sintetizar os avanços, as convergências e sinalizar perspectivas, com o intuito de contribuir para um avanço e defesa dos trabalhos futuros. Assim, procuramos resposta para a questão: Quais as contribuições da pesquisa em Ensino de Física para que a Teoria da Relatividade Especial e Geral (TREG) possa ser abordada no Ensino Médio?

Aplicações do fluxo de Ricci à teoria da relatividade geral: estudo dos buracos negros

The flow of Ricci is an analytical tool, and a similar equation for heat geometry, a diffusive process which acts on a variety of metrics Riemannian and thus can be used in mathematics to understand the topology of varieties and also in the study geometric theories. Thus, the Ricci curvature plays an important role in the General Theory of Relativity, characterized as a geometric theory, which is the dominant term in the Einstein field equations. The present work has as main objectives to develop and apply Ricci flow techniques to general relativity, in this case, a three-dimensional asymptotically flat Riemannian metric as a set of initial data for Einstein equations and establish relations and comparisons between them.

Recurso especial : repercussão geral

Consultoria Legislativa - Área II - Direito Civil e Processual Civil, Direito Penal e Processual Penal, de Família, do Autor, de Sucessões, Internacional Privado.

Cálculo K: uma abordagem alternativa para a relatividade especial

In this paper we present an alternative approach due to Bondi for the special theory of relativity. During the development, we analyse the Bondi diagrams, visual resources from which we can take some information about the analysed systems, and we discuss the K factor of Bondi's theory, which is in the core of this work. We then discuss some of the main results obtained from Einstein's special theory of relativity such as the time dilation, spatial contraction and simultaneity of spatially separated events, besides the Lorentz transformations. We also show other two important results in physics coming from K calculus: the relativistic linear momentum and the total relativistic energy.

O grupo de estudos e discussão como subsídio ao desenvolvimento de interações discursivas entre professores de física sobre a temática teoria da relatividade

Based on the assumption that the exchange of knowledge can support a process of self-organized interactions of the involved in the process, we present the results of a study about how happen the dialogue between physics teachers involved in a group of study of Modern and Contemporary Physics. With the support of the propositions of Bakhtin about the potential of the discourse and discursive interactions studies, we identified interesting regularities in how organize discussions among teachers, identifying a scheme that allows us to infer the effectiveness of the enforcement of this form of lead and mediate the discussions in groups of continuous formation of physics teachers to other topics, as well as adding arguments in defense of the groups of discussion as a strategy for continuing formation of teachers.

Velocidades superluminais na relatividade geral: métrica de Alcubierre

The constancy of the speed of light appears to be an unbreakable barrier for future interstellar journeys, tending to infinite energy would be needed to achieve such speed. However in the general relativity one can circumvent this limit and get arbitrarily higher global speeds, without violating the constancy of the speed of light. The so-called “warp-drive metrics is a theoretical means to achieve global superluminal speeds. The Alcubierre metric is one case in which the science fiction inspired reality, from which was drawn the term “warp-drive. In the present work, a study of the theories of special and general relativity and of some works on solutions that allow superluminal speeds will be done

Colapso gravitacional na teoria de Hořava-Lifshitz no limite infravermelho

O objetivo desta tese é verificar se algumas soluções de matéria da teoria da relatividade geral também satisfazem as equações da teoria de Horava-Lifshitz no limite infravermelho. Para isso, partimos das soluções mais simples possíveis, tais como é o caso de um fluido de radiação nula e de poeira, conhecidas na relatividade geral, e encontramos que estas não correspondem a quaisquer soluções na teoria de gravitação de Hořava-Lifshitz para o limite de baixas energias, infravermelho, no qual esta teoria deveria se reduzir à anterior. Este resultado nos remete a novos desafios na direção de ajustes teóricos que permitam que esta teoria descreva corretamente tanto o cenário cosmológico quanto o de formação de estruturas, estáveis ou colapsadas. Para tornar o trabalho mais claro, é feita uma introdução à teoria de Hořava- Lifshitz, tema central deste trabalho, e como ela se acopla com a matéria.

Relatividade restrita de De Sitter: uma abordagem cinemática

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aspectos relativísticos da teoria da informação quântica

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