Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0016
M. Costa, M. Camargo, Y. Pereira, Etiane Ortiz, I. Batista, J. Brancher
Na busca de alternativas para o Ensino de Física, muitos recursos didáticos são propostos e nem sempre se leva em consideração aspectos teórico-metodológicos para a elaboração e utilização destes recursos. Uma simulação virtual pode ser tão tradicional quanto uma lousa de giz quando não é bem planejada ou quando é mal utilizada. Nesse sentido, este artigo se propõe a apresentar uma abordagem de desenvolvimento de simulações virtuais de experimentos históricos voltadas para o Ensino de Física, considerando aspectos de áreas como a Física, Didática das Ciências, História e Filosofia da Ciência, Design e Ciência da Computação para obter um recurso didático que reflita competências das áreas envolvidas. Além disso, são sugeridos elementos para que o trabalho colaborativo em equipe seja otimizado e produtivo.
{"title":"Processo de desenvolvimento de simulações virtuais de experimentos históricos para o Ensino de Física","authors":"M. Costa, M. Camargo, Y. Pereira, Etiane Ortiz, I. Batista, J. Brancher","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0016","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0016","url":null,"abstract":"Na busca de alternativas para o Ensino de Física, muitos recursos didáticos são propostos e nem sempre se leva em consideração aspectos teórico-metodológicos para a elaboração e utilização destes recursos. Uma simulação virtual pode ser tão tradicional quanto uma lousa de giz quando não é bem planejada ou quando é mal utilizada. Nesse sentido, este artigo se propõe a apresentar uma abordagem de desenvolvimento de simulações virtuais de experimentos históricos voltadas para o Ensino de Física, considerando aspectos de áreas como a Física, Didática das Ciências, História e Filosofia da Ciência, Design e Ciência da Computação para obter um recurso didático que reflita competências das áreas envolvidas. Além disso, são sugeridos elementos para que o trabalho colaborativo em equipe seja otimizado e produtivo.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"33 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"89973761","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0012
L. Motta, A. Santos
Neste trabalho apresentamos uma sequência didática experimental utilizando material de baixo custo e fácil acesso, na qual circuitos elétricos resistivos simétricos são conceituados e montados. Também é ilustrado de forma concreta o Teorema do Ponto Médio (TPM). Tal trabalho objetiva acrescentar, ao pequeno número de trabalhos experimentais envolvendo circuitos elétricos resistivos simétricos, uma proposta que aborde o assunto de forma lúdica e leve. Fazemos isso por meio do uso de lâmpadas incandescentes-halógenas como resistores, pois, nesse caso, temos um excelente indicativo visual de como a corrente elétrica está se distribuindo e, consequentemente, tem-se uma visualização direta da simetria ou não existente.
{"title":"Circuitos Resistivos Simétricos: uma Abordagem Experimental","authors":"L. Motta, A. Santos","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0012","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0012","url":null,"abstract":"Neste trabalho apresentamos uma sequência didática experimental utilizando material de baixo custo e fácil acesso, na qual circuitos elétricos resistivos simétricos são conceituados e montados. Também é ilustrado de forma concreta o Teorema do Ponto Médio (TPM). Tal trabalho objetiva acrescentar, ao pequeno número de trabalhos experimentais envolvendo circuitos elétricos resistivos simétricos, uma proposta que aborde o assunto de forma lúdica e leve. Fazemos isso por meio do uso de lâmpadas incandescentes-halógenas como resistores, pois, nesse caso, temos um excelente indicativo visual de como a corrente elétrica está se distribuindo e, consequentemente, tem-se uma visualização direta da simetria ou não existente.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"737 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"76814346","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0463
Esmeralda Campos, Silvia Tecpan, G. Zavala
El aprendizaje de circuitos eléctricos es fundamental en la formación de ingenieros y los estudiantes tienen dificultades para comprender estos conceptos. Para ello, la investigación en educación de la f́ısica ha desarrollado estrategias que promueven argumentación y entendimiento conceptual. El objetivo de esta investigación es estudiar las dinámicas de argumentación de los estudiantes al aprender circuitos eléctricos en un curso de electricidad y magnetismo que se implementa en un ambiente de aprendizaje centrado en el estudiante con el uso de instrucción por pares y actividades de andamiaje cognitivo. La investigación se realizó por medio de una observación naturalista. Los resultados muestran que los estudiantes tienen dificultades que resuelven por medio de la argumentación. Una diferencia entre estrategias es que, durante instrucción por pares, la dinámica de discusión es en equipos grandes, mientras en las actividades de andamiaje cognitivo, es en equipos pequeños. El principal hallazgo de esta investigación es que implementar estrategias que promueven la argumentación provoca que los estudiantes logren entendimiento conceptual y desarrollen su capacidad para analizar circuitos en lugar de aplicar reglas memorizadas. Se concluye que, con estas estrategias, la argumentación sucede en cuatro niveles, la mente del estudiante, equipos pequeños, la comunidad de aprendizaje y en el grupo completo. Palabras clave: Argumentación, aprendizaje centrado en el estudiante, instrucción por pares, andamiaje cognitivo, circuitos eléctricos, educación universitaria.
{"title":"Argumentación en la enseñanza de circuitos eléctricos aplicando aprendizaje activo","authors":"Esmeralda Campos, Silvia Tecpan, G. Zavala","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0463","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0463","url":null,"abstract":"El aprendizaje de circuitos eléctricos es fundamental en la formación de ingenieros y los estudiantes tienen dificultades para comprender estos conceptos. Para ello, la investigación en educación de la f́ısica ha desarrollado estrategias que promueven argumentación y entendimiento conceptual. El objetivo de esta investigación es estudiar las dinámicas de argumentación de los estudiantes al aprender circuitos eléctricos en un curso de electricidad y magnetismo que se implementa en un ambiente de aprendizaje centrado en el estudiante con el uso de instrucción por pares y actividades de andamiaje cognitivo. La investigación se realizó por medio de una observación naturalista. Los resultados muestran que los estudiantes tienen dificultades que resuelven por medio de la argumentación. Una diferencia entre estrategias es que, durante instrucción por pares, la dinámica de discusión es en equipos grandes, mientras en las actividades de andamiaje cognitivo, es en equipos pequeños. El principal hallazgo de esta investigación es que implementar estrategias que promueven la argumentación provoca que los estudiantes logren entendimiento conceptual y desarrollen su capacidad para analizar circuitos en lugar de aplicar reglas memorizadas. Se concluye que, con estas estrategias, la argumentación sucede en cuatro niveles, la mente del estudiante, equipos pequeños, la comunidad de aprendizaje y en el grupo completo. Palabras clave: Argumentación, aprendizaje centrado en el estudiante, instrucción por pares, andamiaje cognitivo, circuitos eléctricos, educación universitaria.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"218 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75093705","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0418
A. Alves-Brito, A. Cortesi
A Astronomia e a Astrofísica, em sinergia à Física e à Cosmologia Moderna e Contemporânea, têm como principal objetivo entender, por meio de métodos matemáticos, computacionais e observacionais, os processos (astro)físicos fundamentais relacionados à descrição cinemática, à evolução dinâmica, temporal e química de diferentes objetos celestes — planetas, estrelas, galáxias, aglomerados de galáxias, entre outros — e, ultimamente, a formação, constituição e evolução do Universo. Diferentemente de outras ciências básicas, os objetos astrofísicos, com raríssimas exceções, são extraterrestres, o que por si só, do ponto de vista prático, caracteriza a Astrofísica como uma ciência complexa. Discutimos no presente artigo o conceito de complexidade e fenômenos considerados bastante complicados e intrincados que têm demandado novas e desafiadoras abordagens teóricas e metodológicas à Astronomia e à Astrofísica, as quais seguem entre algumas das mais fascinantes ciências básicas do século XXI.
{"title":"Complexidade em Astronomia e Astrofísica","authors":"A. Alves-Brito, A. Cortesi","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0418","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0418","url":null,"abstract":"A Astronomia e a Astrofísica, em sinergia à Física e à Cosmologia Moderna e Contemporânea, têm como principal objetivo entender, por meio de métodos matemáticos, computacionais e observacionais, os processos (astro)físicos fundamentais relacionados à descrição cinemática, à evolução dinâmica, temporal e química de diferentes objetos celestes — planetas, estrelas, galáxias, aglomerados de galáxias, entre outros — e, ultimamente, a formação, constituição e evolução do Universo. Diferentemente de outras ciências básicas, os objetos astrofísicos, com raríssimas exceções, são extraterrestres, o que por si só, do ponto de vista prático, caracteriza a Astrofísica como uma ciência complexa. Discutimos no presente artigo o conceito de complexidade e fenômenos considerados bastante complicados e intrincados que têm demandado novas e desafiadoras abordagens teóricas e metodológicas à Astronomia e à Astrofísica, as quais seguem entre algumas das mais fascinantes ciências básicas do século XXI.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"55 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83757636","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0025
Renata Krupczak, C. Dartora
Medir o raio do próton oferece informações a respeito de sua estrutura interna, de modo que medidas utilizando diferentes métodos foram realizadas ao longo da história. Contudo, em 2010 uma nova medida diferindo 4% das anteriores gerou o problema chamado de o quebra-cabeça do raio do próton, referindo-se ao fato de não haver explicação aparente para essa discrepância. Observando que os atuais cálculos do raio do próton são fundamentados em dados experimentais, este artigo tem como propósito apresentar um modelo teórico simplificado, baseado nos termos de energias potenciais da QCD perturbativa. Apesar de aproximado, o modelo chega ao valor de 0, 817 fm, o que difere em 2,9% do atual valor considerado pelo CODATA. Assim sendo, este trabalho busca contribuir com uma formulação didática para abordar o problema do tamanho do próton e o entendimento das interações fundamentais da matéria.
{"title":"Um modelo teórico para o cálculo do raio do próton","authors":"Renata Krupczak, C. Dartora","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0025","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0025","url":null,"abstract":"Medir o raio do próton oferece informações a respeito de sua estrutura interna, de modo que medidas utilizando diferentes métodos foram realizadas ao longo da história. Contudo, em 2010 uma nova medida diferindo 4% das anteriores gerou o problema chamado de o quebra-cabeça do raio do próton, referindo-se ao fato de não haver explicação aparente para essa discrepância. Observando que os atuais cálculos do raio do próton são fundamentados em dados experimentais, este artigo tem como propósito apresentar um modelo teórico simplificado, baseado nos termos de energias potenciais da QCD perturbativa. Apesar de aproximado, o modelo chega ao valor de 0, 817 fm, o que difere em 2,9% do atual valor considerado pelo CODATA. Assim sendo, este trabalho busca contribuir com uma formulação didática para abordar o problema do tamanho do próton e o entendimento das interações fundamentais da matéria.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"53 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72865329","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0374
A. Ribeiro, M. Costa, C.D.P. Santos, T. G. M. Bonadio, T. Tominaga
Neste trabalho é apresentada uma prática experimental com materiais do cotidiano para obtenção de nanopartículas magnéticas e uma proposta didática com o tema Nanociências e Nanotecnologia, baseada na abordagem CTSA. As NPmag foram caracterizadas por espalhamento de luz e microscopia eletrônica de varredura. A proposta aliou a atividade experimental, discussões referentes à caracterização, introdução aos temas e suas aplicações. Os resultados da caracterização sugerem que a metodologia para obtenção das NPmag é eficiente para fins didáticos e a proposta didática proporcionou aprendizagem de conteúdos científicos e suas aplicações.
{"title":"Obtenção de nanopartículas magnéticas utilizando materiais do cotidiano: síntese, caracterização e abordagem didática para o ensino médio","authors":"A. Ribeiro, M. Costa, C.D.P. Santos, T. G. M. Bonadio, T. Tominaga","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0374","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0374","url":null,"abstract":"Neste trabalho é apresentada uma prática experimental com materiais do cotidiano para obtenção de nanopartículas magnéticas e uma proposta didática com o tema Nanociências e Nanotecnologia, baseada na abordagem CTSA. As NPmag foram caracterizadas por espalhamento de luz e microscopia eletrônica de varredura. A proposta aliou a atividade experimental, discussões referentes à caracterização, introdução aos temas e suas aplicações. Os resultados da caracterização sugerem que a metodologia para obtenção das NPmag é eficiente para fins didáticos e a proposta didática proporcionou aprendizagem de conteúdos científicos e suas aplicações.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91139626","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0479
A. Alves, Sérgio Souza Bento, C. H. Marchi
Neste trabalho são descritas as equações diferenciais de movimento e as respectivas soluções para a velocidade [v(t)] e altitude [y(t)] em função do tempo, relativas a um foguete que segue uma trajetória vertical em um movimento de subida. São considerados quatro modelos: no primeiro é desprezada a força de arrasto do ar; no segundo é considerada uma força de arrasto linear com a velocidade; no terceiro e quarto modelos é considerado que a força de arrasto é proporcional ao quadrado da velocidade. O terceiro modelo se distingue por considerar a massa total de um foguete constante. No quarto modelo, apresenta-se uma solução completa, considerando-se que a massa decresce linearmente com o tempo durante a exaustão de gases. Para testar estes modelos foi utilizado o voo experimental do minifoguete Epsilon-8 do Grupo de Foguetes Carl Sagan da UFPR. Foram utilizados parâmetros experimentais relacionados à curva de empuxo em função do tempo (teste estático) do Epsilon-8 que permitiram estimar a velocidade de exaustão dos gases expelidos do motor. As curvas teóricas para v(t) e y(t) do terceiro e quarto modelos, por serem mais completos, foram utilizados no ajuste das respectivas curvas experimentais do Epsilon-8. O terceiro modelo, embora tenha uma solução aproximada, é razoável na previsão do apogeu, com um erro de 8,6%. O quarto modelo, por ser o mais completo, prevê o apogeu com um erro de apenas 1,5%. Palavras-chave: Ensino, Simulação computacional, Minifoguete, Força de arrasto, Equações de movimento.
{"title":"Movimento Vertical de Minifoguetes: Equações de Trajetórias e Análises Gráficas","authors":"A. Alves, Sérgio Souza Bento, C. H. Marchi","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0479","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0479","url":null,"abstract":"Neste trabalho são descritas as equações diferenciais de movimento e as respectivas soluções para a velocidade [v(t)] e altitude [y(t)] em função do tempo, relativas a um foguete que segue uma trajetória vertical em um movimento de subida. São considerados quatro modelos: no primeiro é desprezada a força de arrasto do ar; no segundo é considerada uma força de arrasto linear com a velocidade; no terceiro e quarto modelos é considerado que a força de arrasto é proporcional ao quadrado da velocidade. O terceiro modelo se distingue por considerar a massa total de um foguete constante. No quarto modelo, apresenta-se uma solução completa, considerando-se que a massa decresce linearmente com o tempo durante a exaustão de gases. Para testar estes modelos foi utilizado o voo experimental do minifoguete Epsilon-8 do Grupo de Foguetes Carl Sagan da UFPR. Foram utilizados parâmetros experimentais relacionados à curva de empuxo em função do tempo (teste estático) do Epsilon-8 que permitiram estimar a velocidade de exaustão dos gases expelidos do motor. As curvas teóricas para v(t) e y(t) do terceiro e quarto modelos, por serem mais completos, foram utilizados no ajuste das respectivas curvas experimentais do Epsilon-8. O terceiro modelo, embora tenha uma solução aproximada, é razoável na previsão do apogeu, com um erro de 8,6%. O quarto modelo, por ser o mais completo, prevê o apogeu com um erro de apenas 1,5%. Palavras-chave: Ensino, Simulação computacional, Minifoguete, Força de arrasto, Equações de movimento.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"67 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74006524","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0043
Thonimar V. Alencar, E. Carvalho
Como alternativa às técnicas fotográficas que utilizam sensores com milhões de pixels, é possível usar uma câmera com apenas um pixel para registrar imagens. Para isso, é necessário iluminar a cena com um feixe luminoso espacialmente modulado e medir a intensidade da luz espalhada com um sensor de pixel único. Este artigo apresenta como uma imagem digital é produzida usando um sistema de baixo custo para montar uma câmera de pixel único. A técnica consiste em se obter uma imagem no domínio de Fourier e convertê-la no domínio espacial usando um algoritmo de transformada rápida de Fourier. O experimento proposto pode ser conduzido por estudantes de graduação em disciplinas de física experimental avançada. Os resultados mostram que o reconhecimento da cena ocorre a partir de 20% do número total de medidas, demonstrando seu potencial em aplicações para sistemas de imageamento com compressão de dados.
{"title":"Fotografando com uma câmera de pixel único","authors":"Thonimar V. Alencar, E. Carvalho","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0043","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0043","url":null,"abstract":"Como alternativa às técnicas fotográficas que utilizam sensores com milhões de pixels, é possível usar uma câmera com apenas um pixel para registrar imagens. Para isso, é necessário iluminar a cena com um feixe luminoso espacialmente modulado e medir a intensidade da luz espalhada com um sensor de pixel único. Este artigo apresenta como uma imagem digital é produzida usando um sistema de baixo custo para montar uma câmera de pixel único. A técnica consiste em se obter uma imagem no domínio de Fourier e convertê-la no domínio espacial usando um algoritmo de transformada rápida de Fourier. O experimento proposto pode ser conduzido por estudantes de graduação em disciplinas de física experimental avançada. Os resultados mostram que o reconhecimento da cena ocorre a partir de 20% do número total de medidas, demonstrando seu potencial em aplicações para sistemas de imageamento com compressão de dados.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81834056","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0185
Leonardo Albuquerque Heidemann, Ricardo Robinson Campomanes, I. Araujo
A incorporação de discussões sobre a natureza do conhecimento científico em atividades didáticas de Ciências é um elemento fundamental e bastante desafiador. Este artigo tem como objetivo apresentar a contrastação empírica de modelos teóricos, explorando o caso particular do movimento de corpos com massa variável, como forma de destacar o papel do processo de modelagem científica em uma situação experimental. Ao incorporar a influência de diferentes forças resistivas sobre esses corpos, como as forças de arrasto com o ar e de resistência ao rolamento, investigamos as implicações de se assumir determinadas idealizações nos modelos contrastados, explicitando o caráter representacional do conhecimento científico no desenvolvimento de investigações experimentais. Busca-se assim expor um exemplo de situação com potencial para ser explorada por professores na superação de concepções epistemológicas ingênuas por parte dos estudantes. Além disso, a investigação realizada envolve o uso de recursos computacionais open-sourcena construção de soluções numéricas dos modelos teóricos e na coleta de dados experimentais, favorecendo o uso de tecnologias livres no ensino de Física. Quatro dos seis modelos teóricos contrastados empiricamente tiveram também suas soluções analíticas deduzidas e comparadas com suas respectivas soluções numéricas. Os resultados mostram que a escolha do melhor modelo teórico que representa os dados coletados envolve mais do que a análise da qualidade do ajuste dos modelos, pois demanda uma avaliação das hipóteses assumidas nos modelos teóricos e das decisões tomadas pelo pesquisador.
{"title":"A contrastação empírica de um modelo teórico sobre o movimento de corpos com massa variável como uma forma de promover discussões epistemológicas em aulas de Física","authors":"Leonardo Albuquerque Heidemann, Ricardo Robinson Campomanes, I. Araujo","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0185","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0185","url":null,"abstract":"A incorporação de discussões sobre a natureza do conhecimento científico em atividades didáticas de Ciências é um elemento fundamental e bastante desafiador. Este artigo tem como objetivo apresentar a contrastação empírica de modelos teóricos, explorando o caso particular do movimento de corpos com massa variável, como forma de destacar o papel do processo de modelagem científica em uma situação experimental. Ao incorporar a influência de diferentes forças resistivas sobre esses corpos, como as forças de arrasto com o ar e de resistência ao rolamento, investigamos as implicações de se assumir determinadas idealizações nos modelos contrastados, explicitando o caráter representacional do conhecimento científico no desenvolvimento de investigações experimentais. Busca-se assim expor um exemplo de situação com potencial para ser explorada por professores na superação de concepções epistemológicas ingênuas por parte dos estudantes. Além disso, a investigação realizada envolve o uso de recursos computacionais open-sourcena construção de soluções numéricas dos modelos teóricos e na coleta de dados experimentais, favorecendo o uso de tecnologias livres no ensino de Física. Quatro dos seis modelos teóricos contrastados empiricamente tiveram também suas soluções analíticas deduzidas e comparadas com suas respectivas soluções numéricas. Os resultados mostram que a escolha do melhor modelo teórico que representa os dados coletados envolve mais do que a análise da qualidade do ajuste dos modelos, pois demanda uma avaliação das hipóteses assumidas nos modelos teóricos e das decisões tomadas pelo pesquisador.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"2016 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86440451","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0515
E. Benedetto, A. Briscione, G. Iovane
This paper has a didactic aim. The Einstein General Theory of Relativity is very difficult for undergraduates students and also for graduates who have not followed a course of study in gravitational physics. For example, the calculation of some of its known consequences, such as the gravitational time dilation, requires familiarity with space-time metrics. In this paper, starting with the analogy between the electromagnetic field and the inertial one, we want to analyze, through the Einstein Equivalence Principle (EEP), some simple effect in a fictious gravitational field by using the inertial potentials in analogy with the electromagnetic ones.
{"title":"About the Teaching of the Inertial Fieldas Maxwell like-type","authors":"E. Benedetto, A. Briscione, G. Iovane","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0515","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0515","url":null,"abstract":"This paper has a didactic aim. The Einstein General Theory of Relativity is very difficult for undergraduates students and also for graduates who have not followed a course of study in gravitational physics. For example, the calculation of some of its known consequences, such as the gravitational time dilation, requires familiarity with space-time metrics. In this paper, starting with the analogy between the electromagnetic field and the inertial one, we want to analyze, through the Einstein Equivalence Principle (EEP), some simple effect in a fictious gravitational field by using the inertial potentials in analogy with the electromagnetic ones.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"24 1","pages":"1-5"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91133149","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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