XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
Sessões Orais
AFC-Astrofı́sica, Cosmologia, Fı́sica Nuclear e de Partı́culas (Teoria de Campos)
[26/10/06 - 08:00h - Sala Sérgio Bernades]
Formalismo de primeira ordem para campos escalares, Dionisio Bazeia, UFPB • Nosso propósito
no presente estudo é desenvolver formalismo de primeira
ordem para modelos de campos escalares em diversos contextos. Iniciamos nossas investigações no espaço de Minkowski, descrevendo modelos de um único campo escalar
real, modelos deformados, modelos integraveis tipo KdV,
modelos descritos em dimensões espaciais arbitrárias e
modelos de dois ou mais campos acoplados. Na sequência,
desenvolvemos formalismo de primeira ordem para campos escalares no espaço curvo, com interesse no estudo
da energia escura em cosmologia, e na investigação da
estrtutura interna de branas, em modelos que envolvem
dimensão extra infinita.
[26/10/06 - 08:30h - Sala Sérgio Bernades]
Matéria escura e o Modelo 3-3-1 com neutrinos
de mão-direita, Alex G. Dias, , UFABC, C. A. de
S. Pires, P. S. Rodrigues da Silva, Departamento de
Fı́sica, UFPB • Com a crescente precisão observacional
atingida pela Cosmologia, hoje sabemos que cerca de 25%
da matéria no Universo é fracamente interagente, a chamada Matéria Escura, sendo que apenas cerca de 5% do
conteúdo de matéria do Universo é descrito pelo chamado
Modelo Padrão das interações eletro-fracas. Ou seja, a
explicação para o problema da matéria escura através
de modelos de fı́sica de partı́culas depende de extensões
do Modelo Padrão. Os candidatos mais fortes tem sido
propostos em modelos de Supersimetria e são, em geral,
partı́culas pesadas, com massa na escala de GeV’s (chamados WIMPS, ”weakly interacting massive particles”).
No entanto, é possı́vel que modelos não supersimétricos
possam apresentar em seu espectro algum (ou alguns)
candidatos igualmente fortes (e até pesados) para explicar
a matéria escura. Um destes modelos é o chamado modelo 3-3-1, que estende o grupo de simetria das interações,
apresentando um espectro mais variado de campos e consequentemente novas implicações fenomenológicas, entre
elas, algumas partı́culas que não interagem com a luz ou
o fazem muito fracamente, revelando possı́veis candidatos à matéria escura. É sobre estes aspectos do modelo
3-3-1 em que basearemos esta contribuição para o XXIV
encontro de fı́sicos do Norte e Nordeste.
[26/10/06 - 08:45h - Sala Sérgio Bernades]
Estatı́stica
fracionária
e
invariância
de
gauge,
Aristeu Rosendo Pontes Lima, ,
Ricardo Renan Landim de Carvalho,
Universidade Federal do Ceará • Em 1988 G. W. Semenoff
propôs um modelo teórico baseado no termo de ChernSimons (C.S) para a realização explı́cita dos ânions.
Ânions são partı́culas em um espaço (2 + 1)-dimensional
capazes de explicar fenômenos importantes na fı́sica do
estado sólido como, por exemplo, a supercondutividade
de altas temperaturas e o efeito Hall quântico fracionário,
1
entre outros. O modelo de Semenoff contém, além do
termo de C. S., um acoplamento mı́nimo entre os campos
de matéria φ e de calibre Aµ . Neste trabalho, mostramos
que em D = 3 pode-se induzir um termo na estatı́stica
fracionária que é proporcional a energia magnética. Este
termo pode vir a ser observado para campos magnéticos
intensos no efeito Hall fracionário. A principal idéia
foi modificar a derivada covariante através de termos
que não quebravam a paridade. A quebra da paridade
ficou devido exclusivamente ao termo de Chern-Simons.
Mostramos também que um resultado análogo pode ser
obtido quando mantemos a derivada com acoplamento
mı́nimo mas introduzimos um termo invariante de gauge
que quebra a paridade juntamente com o termo de
Chern-Simons.
[26/10/06 - 09:00h - Sala Sérgio Bernades]
Resolving tachyon kinks via deformation,
Francisco A. Brito, UFCG, Dionisio Bazeia,
Victor I. Afonso, UFPB • In this work we address
the problem of having singular tachyon kinks as the
compactification radius becomes very small. We deform
the DBI-like action for tachyon and gauge fields, by using
a deformation function depending on gauge components.
A singular tachyon kink wrapped on a circle S 1 of
a D(p + 1)-brane world-volume manifold S 1 × Mp+1
becomes “resolved” in the deformed theory with the
same compactification radius. Thus we can think of
the deformation process as a way of “smoothing out”
singular tachyon kink solutions through gauge fields.
This is similar to “brane resolution”, where singularity
of branes can be resolved by turning on fluxes.
[26/10/06 - 09:15h - Sala Sérgio Bernades]
Nonminimall
Maxwell-Chern-Simons-O(3)sigma vortices:
asymmetric potential case,
Marcony Silva Cunha, Universidade Estadual do
Ceará, Carlos A. S. Almeida, Ricardo Renan,
Departamento de Fı́sica - Universidade Federal do Ceará
• The O(N ) − σ model is a generalization of the O(4)
model, introduced by Gell-Mann and Levy. Classically,
the field configurations are ϕ mappings from a space-time
to a target space, which is a multiplet of N scalar real
fields ϕi , i = 1, ..., N, under the constraint ϕ2 = ϕi ϕi = 1.
Since solitonic solutions have some importance in Condensed Matter systems, especially in two-dimensional
isotropic ferromagnets, some authors have studied gauge
invariance of the O(3)-model where the group U (1) is a
subgroup of O(3). However, since these studies, Stern
has shown that the inclusion of nonminimal coupling in
Maxwell-Chern-Simons electrodynamics tends to mimic
anyonic behavior without the pure Chern-Simons limit.
In this work we study a nonlinear gauged O(3)-sigma
model with both minimal and nonminimal coupling in
the covariant derivative. Using an asymmetric scalar
potential, the model is found to exhibit both topological
and non-topological soliton solutions in the Bogomol’nyi
limit.
2
ATG-Fı́sica da Atmosfera e Geofı́sica
[26/10/06 - 08:00h - Sala Manaı́ra]
Um traçado de raios cinemático como recurso didático para o estudo da estrutura nãohomogênea do interior da Terra, Amin Bassrei,
Instituto de Fı́sica/UFBA e CPGG/UFBA, Eduardo T.
F. Santos, CEFET-BA e IGEO/UFBA • A Sismologia é considerada por muitos geofı́sicos o principal ramo
da Geofı́sica. Por vezes já tratada como ciência independente, é sem dúvida a maior fonte de informações sobre a
composição fı́sica do interior do planeta. O conhecimento
da estrutura interior do planeta foi determinado nos primeiros 40 anos do século XX, a partir de registros de
terremotos em estações espalhadas pelos diversos continentes. A grande quantidade de dados permitiu construir
tabelas de tempo de trânsito, ou em outras palavras, diagramas de tempo de trânsito versus distância angular
entre epicentro e estação. Utilizando estas tabelas, podese obter a variação da velocidade das ondas sı́smicas em
função da profundidade, através do procedimento inverso.
Em 1897, o sismologista alemão Emil Wiechert (18611928) conjecturou a presença de um núcleo de ferro no
interior da Terra. Ainda segundo Wiechert, esse núcleo
seria englobado por um manto formado basicamente por
silicatos. Essa hipótese já havia sido sugerida anteriomente a partir da gravidade da Terra. Em 1906, a conjectura de Wiechert foi confirmada pelo sismologista inglês
Richard Dixon Oldham (1858-1936) a partir de dados sismológicos. No caso, Oldham concluiu isso a partir da
verificação da existência de uma zona de sombra. Em
1914, o sismologista alemão Beno Gutenberg (1889-1960)
determinou o raio do núcleo. Gutenberg estimou a interface manto-núcleo a 2900 km de profundidade. Em
1936, a dinamarquesa Inge Lehmann (1888-1993) sugeriu
a existência de um núcleo interno sólido com um raio de
cerca de 1400 km (Ben-Menahem, 1995).
No presente estágio da nossa pesquisa apresentamos uma
ferramenta para o chamado procedimento direto, isto é,
através do conhecimento das velocidades das ondas longitudinais e cisalhantes, faz-se um traçado de raios de modo
a obter o tempo de propagação da onda assim como a
distância angular entre a fonte (hipocentro) e os diversos receptores que são os pontos extremos dos raios. O
traçado de raios proposto é baseado no trabalho de Andersen e Kak (1982) onde o meio de interesse é parametrizado
em pequenos blocos. O traçado de raios permitiu confirmar as descobertas sobre a estrutura interior da Terra.
(1) Andersen, A.H. e Kak, A.C., 1982, Digital ray tracing
in two dimensional refractive fields, Journal of acoustical
Society of America, 72, 1592-1606.
(2) Ben-Menahem, A., 1995, A concise history of mainstream seismology: origins, legacy, and perspectives, Bulletin of Seismological Society of America, vol. 85, 1202–
1225.
[26/10/06 - 08:15h - Sala Manaı́ra]
MELHORANDO A PREVISÃO CLIMÁTICA
DE MODELOS REGIONAIS ATRAVÉS DE
CORREÇÕES PDF, Roner Ferreira da Costa,
26/10/06 - XXIV EFNNE
José Carlos Parente de Oliveira, Universidade Federal do Ceará-UFC, Antonio Carlos Santana dos
Santos, Alexandre Araújo Costa, Sérgio Sousa
Sombra, Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos
Hidricos - FUNCEME, Antonio Carlos Santana dos
Santos, Universidade Estadual do Ceará - UECE • É
de fundamental importância sócio-econômica que as informações climáticas e meteorológicas aproximem-se da
realidade, a fim de que a iniciativa privada e o setor
público estabeleçam metas, e façam planejamentos estratégicos visando minimizar os impactos, de eventos extremos como secas severas e enchentes. Para realizar este
feito, utilizamos modelos numéricos regionais que fornecem resultados satisfatórios, apenas de erros sistemáticos
subestimando ou superestimando os valores das variáveis
observadas, como a precipitação, velocidade e direção
do vento, temperatura, radiação de onda longa, etc. O
objetivo deste trabalho é melhorar a precisão das previsões, principalmente para a quadra chuvosa no estado
do Ceará. O método usado consiste em analisar as curvas das funções-distribuição de probabilidades acumuladas (PDFA), das chuvas observadas (FUNCEME). Neste
trabalho,tal método séra aplicado aos resultados das previsões operacionais da FUNCEME utilizando o Regional
Atmospheric Modeling System (RAMS). Baseado nas informações da climatologia e nos resultados dos modelos
é possı́vel encontrar uma equação de ajuste, que fará a
correção do que o modelo apresenta.
O modelo RAMS(Regional Atmospheric Model System)
que surgiu de esforços realizados separadamente, desde
os anos 70, comandados pelo Dr. William R. Cotton, na
parte de modelagem de sistemas dinâmicos de microescala e processos microfı́sicos e pelo Dr. Roger A. Pielke,
na parte de modelagem de sistemas de mesoescala e na
influência da superfı́cie da Terra nas caracterı́sticas da atmosfera. Este modelo atmosférico foi construı́do com base
nas equações da dinâmica da atmosfera, complementado
com parametrizações de difusão turbulenta, radiação solar e terrestre, processos úmidos incluindo a formação e
a interação de nuvens e água lı́quida precipitante e gelo,
calor sensı́vel e latente, camadas de solo, vegetação e superfı́cie dágua, os efeitos cinemáticos do terreno e convecção de nuvens cumulus. Salienta-se que todas essas
parametrizações e caracterı́sticas do modelo podem ser
alteradas de maneira a melhor se adequarem às condições
especı́ficas de um determinado local onde o estudo se pretende fazer, ou a condições idealizadas para simulações
de situações, mostro pelo qual ele se constitui numa excelente ferramenta para pesquisas meteorológicas. Ao corrigir as previsões do RAMS, espera-se eliminar os erros
de ”bias”e ”range”e oferecer dados que possam alimentar
diretamente modelos hidrológicos e agrı́colas.
[26/10/06 - 08:30h - Sala Manaı́ra]
ANÁLISE DA INTRASAZONALIDADE DO
OCEANO ALTÂNTICO SUL UTILIZANDO
A
TRANSFORMADA
EM
ONDELETAS,
Alrenice Cunha de Castro, Marcelo Schneider, Ricardo de Camargo, USP - SP - Brasil •
A existência de vida em nosso planeta, tal como a
conhecemos, está intrinsecamente ligada à variabili-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
dade climática. Esta sempre exerceu grande interesse
cientı́fico para os pesquisadores que visam desenvolver métodos cientı́ficos que consigam reproduzi-la nos
atuais modelos atmosféricos. Dentro deste enfoque,
o presente estudo visa investigar e detectar as freqü
ências na escala intrasazonal de oscilação atmosférica
utilizando a técnica da Transformada de Ondeleta
(TO) a dois conjuntos de dados: as médias diárias de
precipitação e temperatura do ar compreendidas no
perı́odo de 1950 a 2005, obtidos a partir da série histórica
da estação meteorológica do Instituto de Astronomia,
Geofı́sica da Universidade de São Paulo (EM-IAG/USP)
e os dados de reanálise obtidos do National Center for
Environmental Prediction (NCEP) de Skin Temperature. Os locais escolhidos para a análise das séries
temporais são pontos representativos da cidade de São
Paulo e uma área do Oceano Atlântico Sul adjacente
a Região Sudeste do Brasil, para o mesmo perı́odo.
Procurou-se investigar a influência do Oceano Atlântico
Sul na variabilidade climática da cidade de São Paulo,
dentro da escala intrasazonal, bem como caracterizar o
sinal dos sistemas atmosféricos e oceânicos mais freqü
entes durante o perı́odo analisado.
A técnica da
Transformada de Ondeleta (TO) constitui-se em uma
poderosa ferramenta de análise local da variação do sinal
atmosférico em séries temporais e vem sendo utilizada
em alguns estudos climáticos recentes, a TO surge na
década de 80 com Morlet, o qual foi um dos primeiros
a introduzir a TO contı́nua e unidimensional (Morlet
1982). A análise de ondeleta objetiva expandir o sinal em
“forma de ondas”cujas propriedades estejam adaptadas
à sua estrutura local. A TO satisfaz o princı́pio de
Heisenberg, onde, através de janelas flexı́veis, que se
alargam enquanto estão analisando as baixas freqü
ências e se estreitam quando focalizam as altas freqü
ências. A TO, portanto, pode ser usada para analisar
séries temporais que contenham regimes não estacionários
em diversas freqüências e apresentando troca de energia e
interação entre escalas (caracterı́stica da não linearidade
do sinal atmosférico). O conhecimento de possı́veis
padrões de escala associados a eventos sinóticos constitui
um fator determinante para um melhor entendimento do
comportamento das oscilações dentro da escala intrasazonal. A formulação de modelos conceituais de previsão
dá suporte e condições para melhorar a qualidade da
previsão de tempo e possivelmente de clima, dentro da
escala intrasazonal.
[26/10/06 - 08:45h - Sala Manaı́ra]
Uso dos Dados de Reanalysis para a caracterização do Regime do Vento em Anos
com
Caracterı́sticas
Climáticas
Extremas
sobre três Regiões do Estado do Ceará.,
Clodoaldo Campos do Santos,
Cı́cero
Fernandes Almeida Vieira, Francisco José Lopes
de Lima, Emerson Mariano da Siva, UECE Brasil, Gustavo Rodrigues Silva, BRASELCO •
Apresenta-se aqui um estudo do uso das séries de dados
meteorológicos históricos gerados no Projeto Reanalysis
do NCEP/NCAR (National Centers for Environmental
Prediction/ National Center for Atmospheric Research),
3
descritos em Kalnay et al. (1996) e Kistler et al. (2001),
para a qualificação e a quantificação do regime de ventos
em três regiões distintas do Estado do Ceará. Próximo ao
litoral do Municı́pio de Barroquinha (extremo oeste do
Estado), no Oceano, ao norte do Municı́pio de Amontada,
e na região continental no Municı́pio de Aracati (extreno
leste do Estado). No estudo são usadas séries mensais
de dados de velocidade e direção do vento a 10 metros
de altura, com resolução temporal de 6 horas, em anos
com caracterı́sticas climáticas extremas. Foram obtidas
distribuições de freqüência de ocorrência de eventos da
velocidade e direção do vento para as regiões em estudo
nos anos de 1983 e de 1985, ano seco e chuvoso, segundo
Silva et al., 2006. Resultados preliminares mostram que,
nos dois anos, nas regiões em estudo, tem-se pequenas
varições nos valores mensais de velocidade do vento.
No entanto, em geral, no primeiro semestre do ano
observam-se maiores ocorrências de baixos valores de
velocidade do vento, valores abaixo de 5,0 m/s, e no
segundo semestre, encontram-se maiores ocorrências de
valores de velocidade acima de 6,0 m/s. No que diz respeito à direção do vento, observou-se que, nas situações
em estudo, tem-se uma predominância de nordeste nas
regiões em Barroquinha, e na região Oceânica, e de
sudeste na região em Aracati, nos respectivos anos.
[26/10/06 - 09:00h - Sala Manaı́ra]
Investigação da Relação entre os Índices de Precipitação Pluviométrica e as Condições de Instabilidade Atmosférica sobre Fortaleza-CE, Emerson
Mariano da Silva, , Priscila Gasparetto, UECE
- Brasil • Nesse estudo apresenta-se uma investigação
da relação entre os valores diários de precipitação pluviométrica e as condições de instabilidade atmosférica
observados, através do calculo dos ı́ndices de instabilidade LI, TT e K, do CAPE (Convective Available Potential Energy) e do parâmetro CIN (Convective Inhibition Energy), para os dias 04, 05, 06, 08 e 09 de abril
de 2002 sobre a cidade de Fortaleza-CE. Os dados usados no estudo, radiossondagens atmosféricas, imagens de
radar e de satélite meteorológicos, bem como os valores
diários de precipitação pluviométrica observados, foram
coletados durante o Experimento de Microfı́sica de Nuvens (EMfiN!), realizado na cidade de Fortaleza - CE, no
perı́odo de 02 a 12 de abril de 2002 (Costa et al., 2002).
Os resultados mostram que no dia 04, tanto os valores dos
ı́ndices de instabilidade como os do CAPE e do CIN, indicaram uma leve atividade convectiva, com pequena possibilidade de ocorrência de chuvas na região. Para os dias
05 e 08, encontrou-se valores que indicaram um baixo potencial para a formação de convecção e consequentemente
para a ocorrência de chuvas. Nos dias 06 e 09/04/2002
os valores encontrados levam a indicação de possibilidades de ocorrência de tempestades e chuvas torrenciais na
região. Esses resultados concordam com os valores de
precipitação pluviométrica observados na região para os
dias em estudo, que foram de 6,7 mm, 0,60 mm, 27,1mm,
0,3 mm, para os dias 04, 05, 06 e 08, respectivamente.
Em adição, menciona-se que apesar das condições de alto
grau de instabilidade encontradas no dia 09/04/2002, com
CAPE acima de 1400 J/Kg, as chuvas associadas a essa
4
condição de instabilidade ocorreram nas primeiras horas
e durante todo dia 10/04, chegando a um total diário de
95.6 mm, o que correspondeu a 23% do total das chuvas
observado no mês.
[26/10/06 - 09:15h - Sala Manaı́ra]
Comparação entre a Climatologia Simulada
do Vento em Superfı́cie e Dados de Reanalysis sobre Regiões do Estado do Ceará.,
Clodoaldo
Cı́cero Fernandes Almeida Vieira,
Campos dos Santos, Francisco José Lopes de
Lima, Emerson Mariano da Siva, UECE - Brasil,
Gustavo Rodrigues Silva, BRASELCO • O objetivo
desse trabalho é apresentar o resultado da comparação
entre a climatologia mensal (janeiro a junho) simulada e
observada do vento em superfı́cie sobre duas regiões do
Estado do Ceará - Brasil. Uma oceânica, localizada ao
norte do Municı́pio de Acaraú, e outra litorânea, próximo
ao Municı́pio de Icapuı́. Na simulação, usou-se a técnica
de downscaling dinâmico, com os modelos numéricos de
previsão climática RSM97 (Modelo Espectral Regional),
desenvolvido pelo NCEP (National Centers for Environmental Prediction), aninhado ao Modelo de Circulação
Geral da Atmosfera ECHAM4.5, desenvolvido pelo Max
Plank Institute (Juang e Kanamitsu, 1994; Roeckner et
al., 1996). Os dados observados de velocidade e direção
do vento a superfı́cie foram obtidos do Projeto Reanalysis
do NCEP/NCAR, National Centers for Environmental
Prediction/ National Center for Atmospheric Research
(Kalnay et al., 1996; Kistler et al., 2001). Para a
comparação das séries de dados foram calculados ı́ndices
estatı́sticos que avaliam a relação entre as variâncias,
o erro quadrático médio normalizado, o bias, o erro
quadrático médio descontado o bias e o coeficiente
de correlação entre os dados simulados e observados.
Resultados preliminares mostram que para as regiões em
estudo, os maiores valores do coeficiente de correlação
mensal, calculados para a climatologia de janeiro a
junho, entre as séries de velocidade do vento simulada
e observada, foi de aproximadamente 0,71. Em relação
à climatologia mensal da direção do vento observa-se,
nos dois conjuntos de dados, que na região Oceânica há
uma predominância de ventos na direção nordeste, e na
litorânea, de sudeste.
ATO-Fı́sica Atômica e Molecular
[26/10/06 - 08:00h - Sala Tambaba]
Estudo da correção de massa nuclear finita e
do momento dipolar em isotopômeros do benzeno, Cristina Porto Gonçalves, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, José Rachid Mohallem,
Universidade Federal de Minas Gerais • Os cálculos
sistemáticos de estrutura molecular são realizados utilizando a separação dos movimentos eletrônico e nuclear.
Durante a solução do problema eletrônico, os núcleos
atômicos são mantidos fixos, utilizando a aproximação
Born-Oppenheimer. Nesse estágio, a distinção isotópica
não é possı́vel. Gonçalves e Mohallem construı́ram [1]
uma rotina geral para calcular a correção de massa nuclear finita, que explora a maquinaria do método usual
26/10/06 - XXIV EFNNE
de Born-Oppenheimer, sem nenhum custo computacional extra. Este programa, chamado ISOTOPE, nos permite estudar o problema isotópico em diferentes abordagens de estrutura eletrônica e em diferentes nı́veis de
qualidade. Ao levarmos em conta o caráter finito das
massas nucleares, já no cálculo eletrônico de moléculas,
nos deparamos com efeitos pouco conhecidos por serem
muito pequenos e pouco estudados devido às dificuldades
computacionais, mas de grande interesse teórico, experimental e tecnológico. Como exemplo, a existência do
pequenı́ssimo momento dipolar (8,51 E-4 debye) do isotopômero HD da molécula H2 [2], devido à assimetria de
massa. A literatura só apresenta cálculos de momentos
dipolares isotópicos para os isotopômeros da molécula de
hidrogênio. Nossa metodologia permite, em princı́pio, o
cálculo desses momentos dipolares e de outras propriedades em sistemas generalizados. Neste trabalho, estamos
calculando a correção de massa nuclear finita e o momento
dipolar em isotopômeros do benzeno.
[1] Gonçalves, C. P., Mohallem, J. R., J. Comp. Chem.
25 (2004) 1736.
[2] Thorson W. R. et al, Phys. Rev. A 31 (1985) 34.
[26/10/06 - 08:30h - Sala Tambaba]
Estudo teórico-experimental da difusão completa
de átomos de césio em um tubo de vidro no regime
molecular, Diógenes R. Ardila, Vladyr Y.S.L.
Cavalcanti, Bertúlio L. Bernardo, Luciara B.
Barbosa, Marcos C. Oriá, Martine P. Chevrollier, Laboratório de Fı́sica Atômica e Lasers, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal da Paraı́ba • A
difusão completa de um gás em um tubo envolve diversos processos entre os átomos do gás e a superfı́cie interior do tubo. Um deles é a adsorção que ocorre durante algum tempo entre duas colisões sucessivas átomo
- superfı́cie. A determinação deste tempo de adsorção
e a sua dependência com as condições da superfı́cie do
tubo, a geometria deste, e variáveis termodinâmicas como
pressão e temperatura é extremamente importante no estudo das interações entre gases e superfı́cies nas pesquisas
de fı́sica atômica e em aplicações tecnológicas como desenvolvimento de equipamento para vácuo. Neste estudo
foi realizada a medição indireta do tempo de adsorção de
átomos de césio em um tubo de vidro no regime molecular
a partir da análise de perfis de absorção de luz de um laser de diodo por gás de césio na transição ressonante (λ =
852 nm). Tais perfis foram obtidos para três temperaturas diferentes e as análises destes permitiram determinar
os três tempos de adsorção relacionados. As análises foram realizadas através de simulações da difusão completa
pelo método de Montecarlo junto com vários modelos baseados na teoria de movimento aleatório dos átomos dentro do tubo que prevêem desde distribuições gaussianas
até distribuições não - gaussianas de átomos ao longo do
tubo depois de um determinado tempo de difusão completa. Essas distribuições, caracterizadas por um desvio
padrão proporcional à distância média percorrida pelos
átomos que, por sua vez, está relacionado ao tempo de
adsorção pela denominada equação de Clausing, indicam
que o tempo de adsorção no intervalo de temperaturas de
300 K até 336 K varia de 10 - 20 s até 0,3 - 0,9 s com ener-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
gia de adsorção associada de 0,7 - 0,8 eV. Neste trabalho
serão apresentados e discutidos a técnica de medição indireta do tempo de adsorção, a simulação computacional da
difusão completa e os modelos seguidos para as análises
dos dados experimentais.
[26/10/06 - 08:45h - Sala Tambaba]
Computação distribuı́da aplicada à simulação da
difusão completa de átomos de um gás em um
tubo, Thiago N. Araújo, Vladyr Y.S.L. Cavalcanti, Bruno C.B.N. de Souza, Diógenes R. Ardila, Laboratório de Fı́sica Atômica e Lasers, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal da Paraı́ba • O
estudo do fenômeno da difusão completa de átomos de um
gás em um tubo é importante nas pesquisas sobre a fı́sica
de interações de átomos e superfı́cies já que os eventos relacionados a estes processos podem levar a compreender
e a aperfeiçoar técnicas de aprisionamento e manipulação
de átomos na vizinhança de superfı́cies. Sob determinadas condições como as chamadas de regime molecular, que
implicam a ocorrência de colisões entre átomos do gás e
a superfı́cie do tubo, e excluem a ocorrência de colisões
entre átomos do gás, os processos predominantes na difusão completa são colisões gás - superfı́cie e adsorção. A
simulação da difusão completa de N átomos de um gás
no interior de um tubo pode ser realizada pelo método de
Montecarlo e permite, por exemplo, verificar valores de
tempos de adsorção que podem ser medidos experimentalmente por diversas técnicas. Esta simulação, porém,
quando realizada em um único computador pessoal (PC)
para tempos de difusão completa da ordem de horas, como
se requere em algumas técnicas experimentais, demanda
tempos de rodagem do programa principal da ordem de
dias mesmo utilizando-se linguagem de programação de
execução rápida como C++. Por isso, é desejável adotar
uma forma de programação e execução da simulação desta
difusão que consuma menos tempo. Neste trabalho serão
apresentados o fenômeno da difusão completa de átomos
no interior de um tubo e a implementação da programação
distribuı́da para a simulação deste fenômeno envolvendo
os vários processos previstos no regime molecular. Nessa
programação distribuı́da, o programa principal que realiza a simulação é dividido em subprogramas e tarefas
a serem executadas por até 4 PCs. Os resultados dessa
implementação demonstram que a redução do tempo de
execução da simulação mediante programação distribuı́da
é viável e que ela é inversamente proporcional ao número
de PCs utilizados.
[26/10/06 - 09:00h - Sala Tambaba]
Aplicação de transparência induzida eletromagneticamente à velocimetria de átomos frios,
Fredson Braz Matos dos Santos, José Wellington Rocha Tabosa, Universidade Federal de Pernambuco •
Neste trabalho, demonstramos como o efeito de transparência induzida eletromagneticamente (EIT) pode ser
aplicado à medida de temperaturas de amostras de
átomos frios. O princı́pio da técnica reside no fato de
que, no limite de baixas intensidades dos feixes de luz
incidentes, a largura da ressonância de EIT é sensı́vel ao
ângulo entre os feixes e varia linearmente com este ângulo,
5
sendo que o coeficiente linear é proporcional à velocidade
média e, portanto, à raiz quadrada da temperatura da
amostra. Este efeito de dependência angular resulta do
deslocamento Doppler residual que surge na transição de
dois fótons entre os dois nı́veis de menor energia quando os
feixes não são co-propagantes. Para demonstrar a técnica,
utilizamos uma amostra de átomos de Césio frios, obtida
com o auxı́lio de uma armadilha magneto-óptica. Para
isso, utilizamos um sistema de dois nı́veis degenerados
pertencentes à linha D2 do Césio. A partir de medidas
diretas da largura da ressonância para diferentes ângulos
entre os feixes de sinal e de controle, foi possı́vel estimar
a temperatura da amostra. O resultado obtido está em
bom acordo com os obtidos através de medidas realizadas no mesmo sistema utilizando técnicas completamente
diferentes.
[26/10/06 - 09:15h - Sala Tambaba]
Estudo da difusão de átomos neutros em tubos
capilares, B.L.Bernardo, UFPE, V.Y.S.L. Cavalcanti, J.J.Figueiredo, M. Oriá, M. Chevrollier,
UFPB •
O tempo em que um átomo é adsorvido em uma superfı́cie, ou tempo de residência, representa um dado crucial no estudo das interações entre átomos e superfı́cies.
Medimos esse tempo de residência médio para átomos de
césio nas paredes de vidro de uma célula selada [1]. Mostramos então que o modelo de Arrhenius não se aplica a
esse sistema, devido essencialmente à ”contaminação”do
vidro pelos átomos alcalinos. Com o objetivo de medir
esse tempo para a primeira interação entre átomos de
césio e uma parede de vidro limpa, monitoramos, através
de medidas de absorção de um laser ressonante, a propagação de átomos de césio em um tubo capilar de vidro,
exposto pela primeira vez ao vapor alcalino. No regime
de fluxo molecular, onde os átomos do vapor sofrem colisões essencialmente com as paredes, o tempo de trânsito
no tubo é governado pela teoria cinética dos gases e pelas
interações entre os átomos e a superfı́cie a cada colisão,
através do tempo de adsorção [2]. Desenvolvemos rotinas tipo Monte Carlo para simular os processos de desorção depois de cada colisão, com direção e velocidade
aleatórias. Simulando a evolução de um número finito de
átomos soltos de uma mesma posição, podemos determinar o número médio de colisões associado a uma dada
distância percorrida, assim como a evolução espacial e
temporal do pulso ao longo do tubo. Entretanto, a interpretação de nossas experiências implica na simulação da
evolução no tubo de átomos provenientes do equilı́brio vapor/lı́quido na superfı́cie da gota de césio do reservatório
da célula, ou seja, de um fluxo contı́nuo de átomos. Simulações Monte Carlo deste regime mostram variações
significativas em relação ao regime pulsado, particularmente na relação entre a distância média percorrida e o
tempo, medida na experiência. Uma abordagem analı́tica
do problema foi realizada, cujos resultados convergem
bem com os resultados da simulação Monte Carlo e com os
dados experimentais obtidos. Essa abordagem analı́tica
permitirá economizar tempo de computação e interpretar
mais rapidamente resultados experimentais em diferentes
condições ou com outros sistemas. [1] H.N. de Freitas et
6
al., Appl. Phys. B 75, 703 (2002) [2] J. H. de Boer, The
dynamical character of adsorption, Oxford, 1953.
26/10/06 - XXIV EFNNE
dispositivo foi, anos mais tarde, corretamente explicado
por Reynolds [1] e pelo próprio Maxwell [2] considerando
o efeito radiométrico. Finalizando, desta forma, o século
XIX sem evidências experimentais da pressão da luz.
ENS-Ensino de Fı́sica
No começo do século XX dois experimentos similares, porém em laboratórios diferentes, confirmaram a
[26/10/06 - 08:00h - Sala Jacumã]
existência desta grandeza [3,4]. Em ambos os casos foDiscussão sobre o ENADE - 2005, Fı́sica,
ram utilizados pêndulos de torção em uma câmara com
Mauro Kyotoku, Departamento de Fı́sica, CCEN,
vácuo para desprezar o efeito radiométrico. Nos primores
UFPB • O ENADE (Exame Nacional de Desempedo laser a medida da pressão da luz, com uma montanho Estudantil) é a proposta alternativa do Governo
gem experimental muito similar aos trabalhos anteriores,
Lula ao ”Provão”, dentro de um sistema de avaliação
foi proposta para quantificar a potência da radiação laser
do ensino universitário de graduação - SINAES - Sistema
[5]. Mais recentemente com os avanços da astrofı́sica e
Nacional de Avaliação da Educação Superior. Em noa tecnologia moderna tem sido propostos arrojados desevembro de 2005 os alunos Fı́sica submeteram-se a este
nhos de veleiros solares que aproveitam esta pressão como
exame, e em agôsto de 2006 foram publicados os reuma nova forma de propulsão estelar [6].
sultados desta avaliação que pode ser encontrada em
Neste trabalho é proposto um experimento simples para
(http://www.inep.gov.br/superior/enade/default.asp).
ilustrar a pressão luz como propriedade fı́sica de forma
Neste mesmo sı́tio foi publicada em relatórios sintese
qualitativa. Baseado em um pendulo de torção e aprovei(http://www.inep.gov.br/superior/enade/2005/relatorios.htm)
tando as caracterı́sticas ressonantes deste sistema é minido desempenho dos alunos. Nele soubemos quer 164
mizado o efeito radiométrico, sem a necessidade de vácuo.
cursos, com total de 7.406 estudantes de Fı́sica foram
Cálculos simplificados são apresentados para descrever o
inscritos para participação no ENADE - Fı́sica, destes
fenômeno observado. Desta forma, com uma montagem
4.955 como ingressantes e 2.451 como concluintes.
barata e de fácil implementação em um laboratório de
Foi também realizada uma análise da prova, onde se
fı́sica é possı́vel reproduzir um experimento clássico que
afirma que dos inscritos, foram convocados 5.455 e que
fundamenta uma das teorias mais importantes da Fı́sica
houve uma abstenção de 22.4ingressantes foi de 30,9 e
pós-newtoniana.
dos concluintes 36,3. Observe-se que a prova aplicada aos
Bibliografia
ingressantes foi a mesma que as dos concluintes.
1. O. Reynolds, On certain dimensional properties of matNeste relatório aprendemos que a estrutura da prova é
ter in the gaseous state, Royal Society Phil. Trans., Part
composta de uma parte comum denominada de formação
2, (1879).
geral, composta de 10 perguntas, e submetida a todos os
2. J.C. Maxwell, On stresses in rarefied gases arising from
alunos e uma de componente especı́fico, com 30 questões,
inequalities of temperature, Royal Society Phil. Trans.
submetida aos alunos de Fı́sica.
(1879).
No ENADE 2004, aplicada aos alunos da área médica,
3. P. Lebedev, Untersuchungen u¨ ber die Druckfoi distribuı́da uma planilha EXCEL, com os conceitos
kra¨fte des Lichtes, Ann.
Phys.
6, 433 (1901).
de cada curso, o que não ocorreu com o ENADE 2005,
Tradução ao inglês disponı́vel em: http://dbserv.ihep.su/
e assim não pudemos fazer uma análise comparativa enelan/src/lebedev/eng.pdf.
tre as diferentes instituições que ensinam Fı́sica e discu4. E.F. Nichols and G. F. Hull, A Preliminary communitir o método de avaliação dos cursos a partir das notas
cation on the pressure of heat and light radiation, Phys.
numéricas.
Rev. 13, 307-320 (1901). E.F. Nichols and G. F. Hull,
No presente trabalho pretende-se obter e divulgar as notas
The pressure due to radiation, Phys. Rev. 17, 91-104
obtidas destes cursos e a partir da classificação discutir a
(1903).
validade da avaliação dos estudantes de Fı́sica realizada
5. J.J. Cook, W.L. Flowers, C.B. Arnold, Measurement of
pelo ENADE 2005. Discutiremos, também, tópicos da
laser output by light pressure. Information note of project
prova e outros assuntos mencionados no relatório sintese
Michigan, Institute of Science and Technology, University
mencionado acima.
of Michigan (1962).
[26/10/06 - 08:30h - Sala Jacumã]
6. Disponı́vel em: http://www.solarsails.info/.
Medida da pressão da luz: um exemplo de
prática simplificada de laboratório,
Ivanor
[26/10/06 - 08:45h - Sala Jacumã]
Nunes de Oliveira, , Carlos Takiya, ValdeNo meio do caminho tinha uma pedra... A pronir Douglas Chaves, Departamento de Ciências
blemática do uso de elementos da História e da
Exatas, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia,
Filosofia da Ciência no ensino médio, na visão
Carlos Ernesto Garrido Salmon, Departamento
de professores.,
André Ferrer Pinto Martins,
de Fı́sica, Universidade Federal de Sergipe • Com
Letı́cia dos Santos Carvalho, UFRN - RN - Brasil •
a formulação teórica do Eletromagnetismo Clássico,
O presente trabalho vincula-se a um projeto mais amplo,
muitos cientistas começaram uma carreira na procura de
em andamento, que tem por objetivo propor alternativas
evidências experimentais da nova teoria. O radiômetro
de intervenção pedagógica que contemplem a inserção de
de Crookes, em 1873, foi considerado inicialmente
elementos da História e da Filosofia da Ciência nas salas
uma prova da existência da pressão da luz como onda
de aula do ensino médio. Do projeto em questão delineoueletromagnética, inclusive aceita por Maxwell. Este
se um estudo que pretendeu investigar as concepções de
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
7
professores em exercı́cio acerca do uso didático da História
e da Filosofia da Ciência. Esse estudo, de natureza diagnóstica, foi realizado, em momentos distintos, junto a
dois grupos de sujeitos: (i) 19 professores de fı́sica de escolas da rede pública da cidade de Natal, participantes
de um curso de extensão (“Tópicos de História e Filosofia
da Fı́sica”) ministrado na UFRN; e (ii) 20 alunos (iniciantes) da disciplina de “História da Ciência”do programa
de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática, da UFRN. Buscou-se, por meio da aplicação de
um questionário, a explicitação da visão dos sujeitos envolvidos acerca da temática proposta, principalmente no
que se refere à relevância do uso da História e Filosofia
da Ciência, às principais dificuldades relacionadas a isso,
bem como à existência de uma experiência profissional a
esse respeito. Nesse trabalho, apresentamos uma análise
comparativa dos dados coletados, descrevendo o que é - e
o que não é - comum às duas amostras. Além disso, realizamos a comparação dos dados atuais com uma pesquisa
anterior, de mesmo teor, realizada junto a estudantes do
curso de Licenciatura em Fı́sica da UFRN. Nosso conjunto de dados aponta diretrizes que deveriam ser consideradas por aqueles que tencionam trabalhar a temática
da História e da Filosofia da Ciência na formação de professores de ciências, em geral, e de fı́sica, em particular.
[26/10/06 - 09:00h - Sala Jacumã]
Os Egressos da Licenciatura em Fı́sica da Universidade Federal de Alagoas: Formação Inicial
e Atuação Profissional., Elton Casado Fireman,
Centro de Educação/UFAL, Kleber Cavalcanti
Serra, Instituto de Fı́sica/UFAL, José Isnaldo de
Lima Barbosa, Escola Agrotécnica Federal de Satuba/AL • As mundanças que vem occrrendo, a partir
do parecer 09/2001 do CNE, nas licenciaturas brasileiras,
desencadearam na Universidade Federal de Alagoas, em
especial, na licenciatura em Fı́sica, a necessidade de se
conhecer detalhes das reais necessidades da atuação profissional do professor de Fı́sica. Dentro desta perspectiva,
inciamos a primeira parte desta investigação que ocorreu
com o levantamento da história curricular da licenciatura
em Fı́sica na UFAL, onde foram identificandas três grandes fases. A segunda parte de nossa investigação foi a
localização das reais contribuições desta formação incial
nas atuações profissionais dos egressos da licenciatura em
Fı́sica da UFAL. Com este objetivo,entrevistamos dos 55
formados 28 deles, além deste foco, levantamos outras
questões profisssionais e questionamos sobre as formações
continuadas destes professores. Como resultado desta
pesquisa foram identificadas vários pontos já apontados
pelos teóricos da área, bem como, algmas caracterı́sticas
locais ao estado de Alagoas.
EST-Fı́sica Estatı́stica
[26/10/06 - 08:00h - Sala Parayba]
Escoamento
Através
de
uma
Ascânio D. Araújo, J. S. Andrade
partamento de Fı́sica, Universidade Federal
Fernando A. Oliveira, International
Condensed Matter Physics and Instituto
Fratura,
Jr., Dedo Ceará,
Center of
de Fı́sica,
Universidade de Brası́lia, Alex Hansen, Department
of Physics, Norwegian University of Science and Technology, N–7491 Trondheim, Norway • O transporte de
momento e massa através de meios geológicos fraturados,
tais como reservatórios de água e hidrocarbonetos, é um
problema de extrema relevância em diversos domı́nios,
com aplicações em processos geotérmicos, sistemas
biológicos, engenharia civil e do petróleo bem como
dispersão de poluentes. O processo de escoamento em
meios fraturados envolve uma combinação de fenômenos
em diferentes escalas. A nı́vel microscópico, o transporte
do fluido é efetuado através do espaço de poros existentes
na rocha. Macroscopicamente, o fluido escoa através de
canais rugosos tais como as fraturas e esta é, em muitos
casos, a escala dominante. Entender o escoamento
através de fraturas é um pré-requisito essencial para
a investigação e modelagem de casos mais complexos,
tais como o escoamento através de redes macroscópicas
fraturadas. No presente trabalho, utilizamos um canal
auto-afim bidimensional como modelo geométrico para
representar a fratura. Investigamos o escoamento de
um fluido através desta fratura para diferentes números
de Reynolds. Inicialmente, calculamos os campos de
velocidade e pressão no interior da fratura para diferentes
regime de escoamento. Analisamos as propriedades de escala da permeabilidade K, e o coeficiente de Forchheimer
β para diferentes tamanhos de fratura. Estes parâmetros
em conjunto com os valores da velocidade, definida ao
longo de uma linha corrente, são analisados para diferentes valores do número de Reynolds e também em função
de outros parâmetros geométricos. Mostramos por meio
da técnica de (DFA) que os valores da velocidade no
interior do escoamento apresenta um comportamento
que reflete a natureza morfológica da fratura.
[26/10/06 - 08:30h - Sala Parayba]
Proposta de um Funcional para a Energia Livre no
Método do Operador Diferencial, José Ricardo
de Sousa, , Universidade Federal do Amazonas, Douglas F. de Albuquerque, Universidade Federal deSergipe, Alberto S. de Arruda, Universidade Federal de
Mato Grosso • Nos últimos anos a teoria de campo efetivo
(EFT) tem sido largamente usado para estudar transição
de fase de modelos quânticos e clássicos, incluindo pontos
tricrı́ticos no diagrama de fase, representando um avanço
no entendimento do comportamento crı́tico desses modelos. O ponto de partida do método de EFT é a identidade
de Callen-Suzuki e utiliza a técnica do operador diferencial desenvolvido por Honmura e Kaneyoshi. O método de
EFT produz uma hierarquia de aproximações para obter
propriedades termodinâmicas de modelos magnéticos. O
aumento do tamanho dos clusters leva a melhores resultados, e a solução exata seria obtida considerando um cluster infinito. Porém, vários modelos de spin que apresentam transição de fase de primeira ordem (Blume-Capel,
Modelo de Ising em Campo Aleatório) foram tratados
usando EFT, e a linha de transição de fase de primeira ordem não puderam ser obtidas, devido a ausência de uma
expressão para a energia livre. Portanto, somente linha
de segunda ordem puderam ser analisadas. Na literatura
algumas tentativas de estudar linha de primeira ordem,
8
utilizando a EFT no modelo de Blume-Capel com spin1 em uma rede de honeycomb não foram bem sucedidas.
Estes estudos encontraram a posição da linha de transição
de primeira ordem da isoterma no plano m-H aplicando a
construção de Maxwell de áreas iguais, obtendo um resultado errado, pois no limite de α = J 0 /J = −0.5 em temperatura nula tem-se uma valor exato (estado fundamental) D/J = −0.75, a qual separa a fase ferromagnética
da fase paramagnética, e o valor apresentado pelos referidos autores foi D/J = −0.50. Aqui J 0 (J) é o parâmetro
biquadratico. Neste trabalho, estamos propondo um funcional para a energia livre, a qual possibilita o estudo da
transição de primeira ordem. Portanto consideramos o
Modelo Clássico de Heisenberg em um Campo Magnético
Aleatório com spin clássico (S = ∞). No método da EFT
não é possı́vel calcular a linha de primeira ordem, assim
para resolver este problema estamos propondo calcular
um funcional para energia para as fases ferromagnética e
paramagnética para encontrar um ponto de interseção.
[26/10/06 - 08:45h - Sala Parayba]
Cadeia AB2 de Hubbard Dopada:
Estados
Espirais, Nagaoka e RVB, Separação de Fases e Comportamento de Lı́quido de Luttinger,
R. R. Montenegro-Filho, M. D. Coutinho-Filho,
UFPE-PE-Brasil • Este trabalho consiste no estudo
de cadeias quase-unidimensionais ferrimagnéticas relacionadas a compostos inorgânicos tais como os fosfatos
A3 Cu3 (PO4 )4 (onde A=Ca, Sr e Pb) [1], bem como ao
composto orgânico PNNBNO [2]. Apresentaremos resultados de diagonalização exata e grupo de renormalização
da matriz de densidade para os estados de baixa energia
do modelo de Hubbard na cadeia AB2 dopada [3,4], nos
regimes de fraca e forte repulsão coulombiana U (hamiltoniano t − J), incluindo o limite U -infinito. Devido à topologia especial de sua célula unitária, a cadeia exibe uma
grande variedade de fases quando o estado ferrimagnético
(n = 1) [5] é dopado com buracos (δ = 1 − n). Nos regimes de fraco e forte acoplamento (U 6= ∞) para δ << 1,
o estado ferrimagnético cede lugar a estados espirais de
spin; enquanto que no limite U -infinito (J = 0), observamos o estado ferromagnético metálico de Nagaoka. Aumentando a dopagem, o sistema exibe separação de fases
antes de atingir um estado RVB (resonating valence bond)
de curto alcance com gap de spin e isolante de Mott em
δ = 1/3. Além disso, para δ > 1/3 observamos um crossover, que antecipa o comportamento lı́quido de Luttinger
encontrado para δ > 2/3.
[1] A. A. Belik et al., J. Solid State Chem. 178, 709
(2005); e referências citadas.
[2] Y. Hosokoshi et al., J. Am. Chem. Soc. 123, 7921
(2001).
[3] A. M. S. Macêdo, M. C. dos Santos, M. D. CoutinhoFilho e C. A. Macêdo, Phys. Rev. Lett. 74, 1851 (1995);
G. Sierra, M. A. Martı́n-Delgado, S. R. White, D. J. Scalapino e J. Dukelsky, Phys. Rev. B 59, 7973 (1999).
[4] R. R. Montenegro-Filho e M. D. Coutinho-Filho, Phys.
Rev. B, no prelo.
[5] R. R. Montenegro-Filho e M. D. Coutinho-Filho, Physica A 357, 173 (2005).
26/10/06 - XXIV EFNNE
[26/10/06 - 09:00h - Sala Parayba]
Condensação de energia elástica de curvatura em
amassamento 2d de arames, Cássia C. Donato,
Marcelo A. F. Gomes, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco • Amassamento é um
tópico atual de grande interesse teórico e aplicado. De
fato, muitas formas de estruturas amassadas têm sido
examinadas na literatura e estas podem ser encontradas
em diferentes áreas de estudo envolvendo polı́meros, fı́sica
de interfaces, elasticidade de materiais, bem como na
formação de padrões e fractais. Esses estudos diferem, em
geral, pelo tipo de superfı́cies examinadas e nos métodos
pelos quais elas são amassadas. Em particular, mostrouse recentemente que estruturas amassadas geradas pelo
confinamento forçado de um longo fio metálico injetado
em uma cavidade 2d apresentam leis de escala não-triviais
robustas. Tais processos, fortemente controlados por interações de auto-exclusão, geram estruturas amassadas
envolvendo uma cascata hierárquica de alças com raios
de curvatura variados. Neste trabalho centramos nossa
atenção no estudo da energia dissipada ou armazenada
nesse processo de amassamento de fios. Regiões do fio
com maiores curvaturas representam custos energéticos
de dobramento proporcionalmente maiores. No amassamento de variedades bidimensionais, como exemplificas
por folhas de papel, a energia elástica de curvatura fica
mais concentrada em singularidades tipo-crista (ridge), as
quais não existem no caso dos arames. Ou seja, apesar de
no amassamento 2d de fios metálicos não ser possı́vel obter singularidades como as encontradas nas folhas amassadas em 3d, ainda assim a energia elástica de curvatura apresenta uma distribuição espacial muito peculiar.
Nossos resultados com arames amassados em cavidades
2d mostram que a distribuição de energia se concentra
em um subconjunto da estrutura, ou seja, a dimensão
DS do suporte no qual a energia é dissipada ou armazenada, é menor que a dimensão da estrutura, D, com
DS = 1, 0 ± 0, 1 < D = 1, 9 ± 0, 1. Argumentos de campo
médio tipo-Flory corroboram este resultado encontrado.
Neste aspecto, os fios amassados apresentam um curioso
paralelo com a atividade vulcânica e sı́smica distribuı́da
sobre o globo terreste. De fato, as regiões onde esses
tipos de atividades ocorrem sobre a Terra apresentam,
igualmente, dimensão fractal próxima da unidade.
[26/10/06 - 09:15h - Sala Parayba]
Evolução temporal de interfaces em escoamentos de Hele-Shaw na presença de obstáculos:
em busca de soluções exatas, Fábio Magalhães
de Novaes Santos, , Giovani Lopes Vasconcelos,
Universidade Federal de Pernambuco • A célula de HeleShaw é um sistema em que um fluido viscoso está confinado entre duas placas planas paralelas separadas por
uma pequena distância. Em face de sua geometria quasebidimensional, esse sistema não apenas é de fácil realização experimental mas também torna-se bastante suscetı́vel a tratamento analı́tico. De fato, conhece-se hoje
uma grande classe de soluções exatas para o problema
da evolução da interface entre um fluido viscoso e outro não-viscoso, que inclue desde a clássica soluções dos
dedos viscosos, obtida por Saffman e Taylor em 1958,
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
até uma extensa famı́lia de soluções exatas para bolhas,
obtida por um dos autores [GLV, J. Fluid Mech. 444,
175, 2001]. Apesar do grande volume de trabalhos na
área, pouca atenção foi dada ao problema de escoamentos
de Hele-Shaw não estacionários em torno de obstáculos.
Recentemente, um trabalho de Bogoyavlenskiy e Cotts
[Phys. Rev. E 69, 016310, 2004] considerou o problema
do ponto de vista de simulação numérica, mas nenhuma
solução exata era conhecida. Neste trabalho, apresentaremos uma solução exata dependente do tempo para escoamentos de Hele-Shaw em torno de um obstáculo em
forma de agulha. Nossa solução descreve a evolução de
uma interface fluido-ar, inicialmente plana, que incide em
um obstáculo sólido com forma de um segmento linear
(agulha) colocado perpendicularmente à direção do escoamento. Usando a técnica de transformações conformes,
obtivemos um mapeamento z = f (ζ) que leva o semidisco unitário do plano complexo ζ na região ocupada pelo
fluido, obedecendo a todas as condições de contorno pertinentes ao problema. A solução encontrada apresenta,
contudo, uma grave deficiência do ponto de vista fı́sico,
qual seja o fato de o comprimento da agulha ter-se revelado variável no tempo, não havendo parâmetros livres
na transformação conforme que permitam fixá-lo. Apesar
dessa peculiaridade, nossa solução é de grande interesse
teórico dada a reconhecida dificuldade do problema, além
de representar um primeiro passo na obtenção de soluções
exatas mais fisicamente interessantes.
MAT-Fı́sica dos Materiais
[26/10/06 - 08:00h - Sala Lucena]
Propriedades
ópticas
do
óleo
de
açaı́,
Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira,
Satiana Cássia Ferreira Moreira, Nélio Teixeira
Machado, Luiz Ferreira de França, Petrus
Agrippino de Alcântara Junior, Jordan Del
Nero, UFPA • O açaı́ é uma palmeira tı́pica da região
norte do Brasil e é conhecida por produzir um fruto do
qual pode se fazer suco, creme, vinho, sorvete etc. O
açaı́ é um alimento bastante importante na região norte,
pois é ele rico em ferro, lipı́dios e vitaminas E e B1,
além conter um elevado teor do pigmento antocianina.
Neste trabalho apresentamos um estudo dos espectros
ópticos do óleo de açaı́, obtidos nas regiões UV, VIS e
IV próximo, com intuito de compreender melhor estas
propriedades correlacionando-as com a sua composição.
O óleo foi extraı́do da popa com auxı́lio de um solvente
(hexano) e colocado numa cubeta com espessura 1 mm.
Obtivemos os espectros de absorbância do óleo de açaı́,
usando-se um monocromador, modelo 308i da ACTON,
uma lâmpada de Xenônio de largo espectro com 150
W e o software SpectraSense para controle e aquisição
dos dados através de um PC. Os espectros mostram
uma primeira região com uma forte banda de absorção
entre 333 nm (no UV) que vai até aproximadamente 550
nm (no visı́vel) com absorbância variável atingindo o
valor de 2.5. Outras bandas mais estreitas e bem menos
intensas são observadas em 548 nm e 613 nm. Duas
outras, fortes bandas, com absorbância de 1.4 e 1.95
em 672 nm e 758 nm, respectivamente, também foram
9
observadas. Todas essa bandas são compatı́veis com as
absorções apresentadas pelas clorofilas A e B. O espectro
de excitação feito com uso de dois monocromadores
mostra uma banda de emissão, em 735 nm, que tem
intensidade máxima quando excitamos a amostra em
400 nm. Os resultados mostram que o óleo de açaı́,
como outros óleos já em estudo, pode ser encapsulado
em micro-gotas numa matriz polimérica para uso em
dispositivos ópticos.
[26/10/06 - 08:30h - Sala Lucena]
Estudo da Influência da condensação capilar na
fricção em nano escala em um Microscópio de
Força Atômica, R. R. M. Zamora, Departamento de
Fisica da Universidade Federal do Amapa, R.Prioli, ,
Departamento de Fı́sica, Pontifı́cia Universidade Católica
do Rio de Janeiro • Neste trabalho, apresentamos um
procedimento utilizado para a calibração do fotodetector e dos cantileveres utilizados em nosso AFM para a
medida de força lateral. Desenvolvemos um código em
Matlab para o controle do microscópio que permitiu a
realização do estudo da influência da força normal na
fricção. Também foi desenvolvido um segundo código em
Matlab para a medida automatizada da adesão. Apresentamos e discutimos a influência da energia livre superficial na fricção e adesão de várias superfı́cies. Neste
trabalho um estudo da influência da condensação capilar
na forca lateral foi estudado para superfı́cies hidrofı́licas,
e hidrofóbicas. Encontramos que as nano asperezas podem realizar contatos singulares descritos pelo modelo de
Hertz ou múltiplos contatos de acordo com o modelo de
Greenwood. O tipo de contato entre as nano asperezas
pode ser controlado através da hidrofobicidade e da umidade relativa no ambiente de medida. É verificado que os
meniscos formados entre ponta e superfı́cie influenciam
a força lateral, através do aumento da força normal e
também através da energia gasta pela ponta para arrastar ou deformar o capilar durante seu deslocamento sobre
a superfı́cie. O efeito da cinética de condensação capilar
da água sobre a fricção foi também estudado. É mostrado
que a molhabilidade é determinante para a definição dos
mecanismos da dissipação de energia entre as nanoasperezas. Apresentamos também a influência da hidrofobicidade superficial no coeficiente de atrito
[26/10/06 - 08:45h - Sala Lucena]
A Fı́sica do Estado Sólido na indústria farmacêutica:
polimorfismo do mebendazol,
Alejandro Pedro Ayala, DF - UFC - Brasil •
Nas últimas décadas, os métodos da Fı́sica do Estado
Sólido tem sido determinantes nos surpreendentes
avanços experimentados pela Ciência dos Materiais.
Técnicas como a difração de raios-x, espectroscopia
vibracional e análises térmicas, entre muitas outras, são
de uso corriqueiro para investigar as propriedades fı́sicas
de substâncias com um forte potencial tecnológico. Por
outro lado, a indústria farmacêutica tem se deparado
com muitos problemas associados às formas sólidas dos
princı́pios ativos farmacêuticos (API, active pharmaceutical ingredient). Os sólidos fornecem uma forma
conveniente, compacta e, geralmente, estável de distribuir
um API ou um produto farmacêutico. No entanto, as
10
propriedades tı́picas de um sólido (estrutura e hábito
cristalinos, tamanho de partı́cula, solubilidade, transições
de fases, etc.) têm conseqüências diretas na biodisponibilidade. Esta problemática não tem só impacto financeiro
para a indústria farmacêutica, já que também pode comprometer a eficácia de uma formulação com o conseqü
ente perigo para os pacientes tratados com esse medicamento. Como conseqüência, é evidente que existe
por parte do sector farmacêutico a necessidade de
avançar no entendimento das propriedades de estado
sólido dos APIs, entanto que a experiência profissional
e a infra-estrutura para a investigação de este tipo de
compostos está normalmente centralizada nos grupos
de Fı́sica do Estado Sólido. Neste trabalho será apresentado o estudo de um antiparasitário de uso freqü
ente no Brasil, o mebendazol. Este composto cristaliza
em pelo menos três formas cristalinas (polimorfos),
as quais serão investigadas por difração de raios X,
espectroscopia vibracional e análises térmicas. Uma
avaliação dos polimorfos do mebendazol encontrados
nos medicamentos genéricos comercializados no Brasil
será apresentada e o impacto das propriedades de estado
sólido na sua intercambiabilidade discutida.
[26/10/06 - 09:00h - Sala Lucena]
Polimerização da polianilina em solução aquosa
na presença de cadeias de DNA: uma análise
dielétrica, Helinando Pequeno de Oliveira, Universidade Federal do Vale do São Francisco, César
Augusto de Souza Andrade, Centro Acadêmico de
Vitória, Universidade Federal de Pernambuco, Jayme
Duarte Ribeiro Filho, Celso Pinto de Melo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco • Neste trabalho utilizamos a técnica da espectroscopia de impedância para analisar o processo de fotopolimerização da polianilina em solução aquosa na presença de uma concentração variável de cadeias de DNA.
O procedimento experimental consiste na varredura, no
domı́nio da freqüência, da resposta elétrica das soluções
na faixa de 1Hz a 1MHz com um sinal senoidal de amplitude 100mV, sendo utilizado para tanto o Solartron
1260A e a introdução de duas lâminas metálicas (aço inoxidável) em solução funcionando como eletrodos. Dos
resultados obtidos, verificamos que a freqüência de relaxação dos sistemas é sensivelmente afetada pela interação entre as cadeias de DNA, o que nos permite associar a resposta elétrica do sistema como função da rigidez molecular (dependente da concentração de DNA
em solução). O modelo de uma cadeia linear para o
DNA, com subunidades rı́gidas de comprimento b, se mostra bem adequado para o caso em estudo, especialmente
quando introduzimos o agente oxidante, sendo observada
uma flexibilização da cadeia com a conseqüente elevação
na freqüência para o máximo em Z”. Ao introduzirmos
os monômeros do polı́mero condutor procedemos com a
análise em tempo real da resposta elétrica do sistema
como função do tempo de incidência de luz branca sobre a
solução. Ao tempo em que caracterizamos a impedância
da solução constatamos também a formação no espectro
de absorção (UV-vis) a formação de banda de pólarons,
caracterı́stica da presença de cadeias poliméricas na es-
26/10/06 - XXIV EFNNE
trutura, sendo observado também o tempo limite de 120
segundos para otimização dos mecanismos de condução
intrı́nseca das cadeias formadas, com a constatação visual
neste limite o enegrecimento da solução contendo as cadeias de poliméricas com ligações cruzadas pelo processo
progressivo de polimerização da anilina induzido por luz.
Apoio: CNPq, FINEP, CTPETRO
OTI-Ótica Não-Linear
[26/10/06 - 08:00h - Sala Cabedelo]
Experimental demonstration of novel effects on
the far field diffraction patterns of divergent and
convergent Gaussian beams in a Kerr medium,
Márcio A. R. C. Alencar, Cesar M. Nascimento,
Jandir M. Hickmann, Instituto de Fı́sica, Universidade
Federal de Alagoas, Sabino Chávez-Cerda, Instituto
Nacional de Astrofı́sica, Optica y Electronica, Monique
G. A. da Silva, Mario R. Meneghetti, Instituto de
Quı́mica e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas • The effect of nonlinear spatial self-phase modulation (SSPM) can be observed when an intense light beam
interacts with an optical medium. Owing to the intensitydependent refractive index of the material, the generation
of a concentric ring intensity distribution pattern is induced in the far field of a beam after its interaction with the
nonlinear medium. This SSPM effect has been observed
in several systems, such as atomic vapors, liquid crystals,
polymers, and nanostructured materials. In a large number of reported cases, the conical emission occurs due to
processes involving electronic transitions and thermal effects. Although several successful efforts have been made
in order to explain the SSPM based on phenomenological
models, the contribution of the beam wavefront curvature
in connection with the medium nonlinearity is usually neglected. In this work, we report the observation of SSPM
from convergent and divergent Gaussian beams due to
their propagation in a thin self-defocusing highly nonlinear medium. A Gaussian light beam was obtained from
a CW Argon-ion laser tuned at 514 nm. This beam was
focused by a convergent lens of 25 cm of focal length. The
laser propagated through a 1 mm cell containing the selfdefocusing material. The sample position could be varied
along the beam path around the focal plane of the lens.
A colloidal solution of castor oil and gold nanoparticles,
which presents a large negative nonlinear refractive index,
was used as the self-defocusing medium. The average diameter of the gold particles within this colloid was about 10
nm. The far-field diffraction patterns were collected by a
CCD camera, and the results were recorded and analyzed
in a computer. Due to the high nonlinearity, we observed patterns never investigated before revealing a quite
different behavior on the far field from a convergent or a
divergent beam due to the opposite interaction with the
negative Kerr nonlinearity of the medium. Although our
results are in good agreement with a model for thin nonlinear media proposed previously, a new linear relation
between the number of generated rings and the nonlinear
phase-shift is obtained, numerically and experimentally,
in the case of convergent beam and self-defocusing me-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
dium. The possible drawbacks of determining the value
of n2 based on ring counting will be discussed.
[26/10/06 - 08:15h - Sala Cabedelo]
I-scan measurements of third-order optical nonlinearity of tellurite glasses,
Rogério F.
Souza, , Departamento de Eletrônica, CEFET-AL,
Márcio A. R. C. Alencar, Jandir M. Hickmann,
Instituto de Fı́sica, Universidade Federal de Alagoas, Renata Kobayashi, Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos, Escola Politécnica, USP-SP, Luciana R. P. Kassab, Laboratório de Vidros e Datação,
FATEC-SP/CEETEPS-UNESP • In recent years, there
has been an intense investigation on the development of
new materials aiming photonic applications, exploiting
the nonlinear optical properties of these media. Among
the myriad of optical materials, glasses based on TeO2
are promising candidates for photonics and optoelectronics applications. They are transparent in the visible,
near and middle infrared regions. In comparison with silica glasses, they present larger refraction index (∼2.0)
and smaller phonon energies (∼700 cm−1 ), and are in
the same tier as germanate glasses. In relation to fluoride glasses, which also have various photonic applications, they offer the advantage of better chemical durability. Although it is believed that TeO2 based glasses
should present large third-order nonlinear responses, the
nonlinear optical properties of such materials were not yet
completely investigated. In this work, we employed the
I-scan technique to measure the nonlinear refraction and
absorption at 810 nm in the femtosecond regime for five
different tellurite glass compositions. Positive nonlinear
refractive indexes of ∼10−15 cm2 /W were obtained for
the investigated media. Nonlinear absorption coefficients
α2 were estimated to be smaller than 1 cm/GW for the
studied samples. The figure of merit W = ∆nmax /λα0
for all-optical switching was also evaluated for these glasses and our results indicate that tellurite glasses are very
good candidates to the development of optical devices for
ultrafast photonic applications.
[26/10/06 - 08:30h - Sala Cabedelo]
Auger Upconversion determination by Thermal
Lens and Z-scan Techniques in Nd-doped Laser
Materials, Carlos Jacinto, Instituto de Fisica, Universidade Federal de Alagoas, Maceió-AL, Brazil, D. N.
Messias, T. Catunda, Insituto de Fisica de São Carlos, USP, São Carlos-SP, Brazil, A. A. Andrade, Universidade Estadual do Norte Fluminense, Campos dos
Goytacazes-RJ, Brazil • Intense diode pumping of active elements doped with Nd3+ is a common approach to
produce efficient, reliable, and compact high-power laser
systems. The high quantum efficiency of diode pumping
can develop large population inversion densities in the
4
F3/2 upper level that can be lased at either ∼1.0 or ∼1.3
m. The intense-pumping regime brings into prominence
new effects, which may change the system parameters, required for optimum performance. One of these effects is
energy-transfer upconversion (ETU), also known as Auger upconversion, which is responsible by heating in laser
systems under high or moderated intensities [1]. This effect occur when two neodymium ions in the excited state
11
interact nonradiatively, such that one ion is promoted to
a higher lying level, while the other returns to the ground
state manifold. A common approach used to characterize
this effect is fluorescence decay, which is a technique very
inaccurate [2]. Recently, it was demonstrated that the
thermal lens (TL) technique could be used for upconversion parameter (γ) determination [1,2]. The aim of this
work is the determination of and its effect on the fluorescence quantum efficiency of Nd-doped materials using
the TL and Z-scan techniques. A comparison between the
two methods used is performed. The investigation using
the TL technique consists basically in the measurements
of the phase shift induced by pump source with the input
power. From Z-scan technique, is achieved from nonlinear absorption measurements as a function of excitation
intensity. The obtained results point out the approaches
based on TL and Z-scan as excellent alternatives for determination because they present several advantages compared with common methods. Among these advantages
we can cite: non assumption on the fluorescence kinetics; sensitivity; the measurements can be performed in a
pump power regime that avoids damages of the material
investigated, etc.
References
[1] C. Jacinto, T. Catunda, D. Jaque, and J. Garcia-Sole,
Phys. Rev. B, 72 (2005) 235111
[2] S. A. Payne, G. D. Wilke, L. K. Smith, and W. F.
Krupke, Opt. Commun. 111 (1994) 263.
[26/10/06 - 08:45h - Sala Cabedelo]
Franjas de Maker com Laser de Femtosegundos.,
Ernesto Valdés, Cid B. de Araujo, Departamento
de Fı́sica. UFPE, Lino Misoguti, Ismael A. Heisler, Sérgio C. Zı́lio., Instituto de Fı́sica de São Carlo.
USP., A.A. LipovsKii, St. Petersburg State Technical
University. Russia, D. K. Tagantsev, S. I. Vavilov
State Optical Institute. Russia • A técnica de geração de
terceiro harmônico é comumente utilizada para determinar a susceptibilidade de terceira ordem de materiais não
lineares. Esta técnica se baseia na comparação das franjas de Maker de terceiro harmônico do material estudado
com as franjas de um material de referência com susceptibilidade conhecida. Quando são utilizados pulsos de nanosegundos é possı́vel obter facilmente a susceptibilidade
de um material não linear para um comprimento de onda
especı́fico. Com lasers de femtosegundos é necessário desenvolver novas técnicas para analisar as franjas de Maker
e determinar a evolução da susceptibilidade numa região
do espectro. Para isto foram obtidos “espectros de interferência”utilizando um espectrômetro de alta resolução.
Com um pulso de grande largura espectral acontece interferência simultânea de vários comprimentos de onda,
de forma que é necessário fazer resolução de freqüência
para separar a interferência correspondente a cada comprimento de onda. O resultado disto é o que chamamos
“espectro de interferência”. Em nosso trabalho determinamos a susceptibilidade de terceira ordem e a curva de
dispersão de uma matriz vı́trea e a mesma matriz contendo nanocristáis de Niobato de Sódio. Como material
de referencia foi utilizado um vidro de Sı́lica.
12
[26/10/06 - 09:00h - Sala Cabedelo]
Dinâmica de crescimento de nanopartı́culas de
prata em matriz de poliéster para estudos
de óptica não linear,
A. M. Brito Silva, PósGraduação em Ciências de Materiais, Universidade Federal de Pernambuco, 50670 Recife, PE, Brasil, André
Galembeck, Departamento de Quı́mica Fundamental,
Universidade Federal de Pernambuco, 50670 Recife, PE,
Brasil, Cid B. de Araújo, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal de Pernambuco, 50670-901 Recife,
PE, Brasil. • Algumas propriedades fı́sicas intrı́nsecas de
nanopartı́culas (NP) inorgânicas estão associadas ao seu
diâmetro médio e à sua forma [1]. Por exemplo, a freqü
ência dos plasmons superficiais é uma propriedade das NP
metálicas que depende do meio hospedeiro, das dimensões
e da forma dessas NP. Nós sintetizamos NP de prata com
uma dispersividade razoavelmente uniforme por dois processos fı́sico-quı́micos. O diâmetro médio das NP é aproximadamente 17 nm. Inicialmente adicionou-se prata iônica
a um poliéster de densidade relativamente baixa e em seguida o mesmo foi catalisado para formar um polı́mero
rı́gido de alta densidade e de aparência vı́trea. Amostras com concentrações distintas de prata iônica foram
submetidas a uma temperatura fixa e duplicatas dessas
amostras foram submetidas à irradiação por luz ultravioleta de uma lâmpada, com linhas espectrais em 352.8 nm,
399.3 nm, 433.3 nm e uma banda mais larga entre 362395.3 nm, para promover o crescimento das NP de prata
na matriz sólida. A evolução do crescimento das NP foi
acompanhada observando-se a absorção óptica das NP no
polı́mero, tanto nas amostras submetidas ao tratamento
térmico, quanto nas amostras tratadas por irradiação ultravioleta. Para a identificação estrutural das NP usamos
microscopia eletrônica de transmissão na região de campo
claro.
Referência
[1] R. Jin, Y. C. Cao, E. Hao, G. S. Métraux, G. C. Schatz,
C. A. Mirkin. Letters Nature 425, 487-490 (2003)
[26/10/06 - 09:15h - Sala Cabedelo]
INFLUENCE OF SURFACE EFFECTS IN
THE NONLINEAR OPTICAL PROPERTIES
OF COLLOIDAL SILVER, Luis A. Gómez, Departamento de Fı́sica UFPE, Antonio M. de Brito
Silva, Pós-Graduação em Ciência de Materiais UFPE,
Cid B. de Araújo, Departamento de Fı́sica UFPE,
André Galembeck, Departamento de Quı́mica Fundamental UFPE • The optical response of metallic nanoparticles is very much influenced by the surface plasmon
resonance (SPR) characteristics. Previous studies of the
linear and nonlinear optical properties concentrate in the
size and the host dependence of SPR [1,2]. However, when
we have colloids with metallic nanoparticles with the same
size and host, but stabilized in a different way, it is expected that surface effects may change the nonlinear optical
properties. In order to study this effect, three samples of
colloidal silver were prepared using three routes of synthesis and stabilized using poly(N-vinylpyrrolidone) (PVP),
poly vinyl alcohol (PVA) and sodium citrate. The linear properties were obtained from the absorption spectrum, and the nonlinear optical properties were determi-
26/10/06 - XXIV EFNNE
ned using the z-scan technique where the nonlinear refraction and absorption coefficients were obtained. The
laser system used was a Q-Switch, mode locked Nd:YAG
with a KTP crystal coupled to a pulse extractor system,
generating pulses of 80 ps at 532nm and modulated at
4Hz. Measurements of the particle size were obtained,
using the transmission electron microscopy (TEM). The
results allow to determine differences in the third-order
susceptibility of the different samples.
[1] K. Uchida, et al. ”Optical nonlinearities of a high
concentration of small metal particles dispersed in glass:
copper and silver particles,”J. Opt. Soc. Am. B 11, 1236
(1994)
[2]P. Mulvaney. “Surface plasmon spectroscopy of nanosized metal particles”Langmuir, 12, 788 (1996)
Palestra Plenária
PL1-Palestra Plenária
[26/10/06 - 09:30h - Sala Sergio Bernades]
String Vacuum,
Mirjam Cvetic, University of
Pennsylvania -USA •
Palestras Paralelas
PA01-Palestra Paralela
[26/10/06 - 11:00h - Sala Sergio Bernardes]
O Universo: desde a Antigüidade até o WMAP,
Elcio Abdalla, IF-USP • Neste seminário pretendo
falar da evolucão das idéias em cosmologia, como elas foram repensadas através das várias revisões dos conceitos
em fı́sica, e chegar até as idéias de cosmologia moderna.
Então incluo o papel da Relatividade Geral, do Universo
Quântico, a história cósmica desde os primeiros instantes,
e os graves problemas do papel Mecânica Quântica na formacão do Universo. Problemas atuais tais como matéria
e energia escuras são também colocados.
PA02-Palestra Paralela
[26/10/06 - 11:00h - Sala Parayba]
Jogos de adivinhação e aquisição da linguagem,
José Fernando Fontanari, Instituto de Fı́sica de São
Carlos • Todos nós, em algum momento de nossas vidas,
já ponderamos do por que de um dado objeto ter certo
nome. Afinal, por que uma banana é chamada de “banana”? O que há por trás de um nome? Ninguém expressou essa dúvida melhor que Shakespeare: What’s in
a name? That which we call a rose; By any other word
would smell as sweet. Vamos abordar essa questão através
de simulações de comunidades de agentes autônomos que
devem chegar a um consenso sobre o significado de uma
palavra através de interações locais apenas. O mecanismo
investigado será o de aprendizado não-supervisionado no
qual cada agente mantém um registro do número de vezes
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
que uma dada palavra foi utilizada num determinado contexto. Usando o exemplo acima, se ouvirmos a palavra
“banana”em diferentes situações e contextos que têm em
comum, além de outras coisas, a presença de uma banana,
eventualmente chegaremos à conclusão de que a palavra
“banana”significa aquela fruta amarela cobiçada por nossos primos macacos. O estudo quantitativo desse cenário
considerando como variáveis o número de objetos num
mesmo contexto e o tamanho dos repertórios de palavras
e objetos mostra que a situação é bem mais complicada,
e mesmo em condições ideais é difı́cil chegar a uma mapa
biunı́voco entre palavras e objetos.
PA03-Palestra Paralela
[26/10/06 - 11:00h - Sala Lucena]
Resonance Raman scattering in carbon nanotubes, nanographites and linear carbon chains,
M. A. Pimenta, A. P. Gomes, D. L. Mafra, L. M.
Moreira, C. Fantini, L. G. Cançado, P. A. T.
Araujo, I. O. Maciel, A. Jorio, Departmento de Fisica, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, 30123-970 • Resonance Raman spectroscopy
is used to study the optical and electronic properties of
different types of carbon nanostructures such as singlewall and double-wall carbon nanotubes, nanographites
and linear carbon chains. The Raman measurements were
performed using a quasi-continuous set of excitation laser lines between 1.6 and 2.7eV. We will discuss how the
resonant Raman map provides the structural (n,m) assignment of single-wall carbon nanotubes. We will also
discuss the disorder-induced D band in nanographites as
a function of the nanographite in-plane crystallite size
(La ) and the laser excitation energy and show that this is
an important tool for defect characterization in graphitic
materials. Finally, we will show some recent resonance
Raman results on linear linear chains that are formed in
the interior of a carbon nanotube.
Painéis
AFC-Astrofı́sica, Cosmologia, Fı́sica Nuclear e de Partı́culas
[26/10/06 - P001]
The Quantum Hall Effect and Dynamics of Dipoles in External Fields, L. R. Ribeiro, C. Furtado,
J. R. Nascimento, Universidade Federal da Paraı́ba •
In last decades, the development of techniques for cooling
and trapping atomic gases has made it possible to control
and manipulate these systems with a high accuracy. The
experimental achievement of Bose–Einstein condensation
of weakly interating atomic gases promises new possibilities to study the quantum propreties of many-body systems. The cold atoms make then ideal candidates for the
study of several intrinsically quantum phenomena. In recent years, the advance of cold atoms technology made it
possible to simulate several solid state effects employing
neutral atoms and techniques from quantum optics. In
13
this work, we analize the quantum dynamics of an induced electric dipole in the presence of a configuration of
crossed electric and magnetic fields. This field configuration confines the dipole in a plane and produces a coupling
similar to the coupling of a charged particle in the presence of external magnetic field. Hence, we investigate
the analog of Landau levels in induced electric dipoles in
a system of neutral particles, when the energy levels and
eigenfunctions are obtained exactly. We derive the manybody wave function for this problem, and the possibility
of the fractional statistic and the quantum Hall effect in
this system are discussed.
[26/10/06 - P002]
Uma modelagem do espectro de RPE via campos escalares, R. J. S. Lima1 , F. A. Brito2 , R.
C. Costa1 , F. Moraes1 e J. F; Suassuna2 , UFPB1
, UFCG2 • A ressonância paramagnética eletrônica
(RP E) é um fenômeno espectroscópico relacionado com
transições induzidas entre nı́veis de momento angular ou
de spin em materiais ditos paramagnéticos, onde a classe
mais importante e estudada de materiais paramagnéticos
é aquela cujos átomos ou ı́ons constituintes possuem um
momento de dipolo magnético permanente, seja de natureza atômica ou nuclear. Em nosso material de estudo, pedras preciosas, que possuem centros de cor gerados por metais de transição tais como F e, N i, Cr, V ,
M n e etc, o fenômeno de RP E é observado com bastante
clareza. Neste trabalho, tentamos modelar esses espectros de RP E com uma teoria de campos escalar. Uma
teoria tipo φ3 produz soluções solitônicas que se ajustam
bem com os resultados experimentais por nós explorados,
sendo assim uma teoria alternativa que reproduz com boa
aproximação espectros de RP E.
[26/10/06 - P003]
Correlações EPR e o Transporte de Fermi-Walker
Quântico, Knut Bakke, Cláudio Furtado, Universidade Federal da Paraı́ba • Recentemente o uso de
holonomias no estudo das correlações tipo EPR tem sido
discutido com interesse em aplicações e no desenvolvimento da computação quântica holonômica. Neste trabalho investigaremos a possibilidade do uso do transporte
de Fermi-Walker quântico em correlações EPR no contexto da relatividade geral, aplicando-o no espaço-tempo
da Corda Cósmica onde um par EPR está em órbita circular. Aplicaremos o transporte de Fermi-Walker quântico
em um estado de spin singleto e mostraremos que a fase
obtida no estado de spin final é uma fase topológica e
igual ao ângulo da rotação de Wigner. Veremos que as
anti-correlações de spins iniciais são quebradas na direção
do movimento das partı́culas, mas que poderemos recuperar a anti-correlação perfeitas se fizermos uma escolha
apropriada na direção dos eixos das medidas.
[26/10/06 - P004]
Induction of the quadratic Lorentz breaking action in three dimensions, J. R. Nascimento, ,
E. Passos, A. Yu. Petrov, UFPB - PB - Brasil • The
intensive studies of the noncommutative field theories carried out in last years inspired the highest interest to the
different aspects of the Lorentz symmetry violation. During last years, a number of results in this direction were
14
26/10/06 - XXIV EFNNE
obtained, such as formulation of concept of double special relativity and modification of equation of state of cosmic matter, study of the phenomenological impact of the
Lorentz symmetry breaking and generation of new kinds
of couplings. Some interesting examples of the Lorentzbreaking deformations of the interactions in known field
theory models implying in arising of new interaction terms
have been presented. In this paper, via effective Lorentzbreaking coupling of the spinor fields to the scalar and
electromagnetic fields we generate the ”mixed”quadratic
action involving both scalar and electromagnetic field, i.e.
we carry out the nontrivial mixing of scalar and electromagnetic fields. Such a term was studied earlier in the
context of the Julia-Toulouse mechanism.
No final do século passado Katanaev e Volovich por meio
de uma geometria aproximada propõem uma ação para
uma distribuição estática de defeitos e mostram a equivalência entre a gravitação tridimensional com torção e a
teoria de defeitos em sólidos. Nesta abordagem o campo
de deformação é descrito por uma métrica não euclidiana
que contém as condições impostas pelo defeito.
Uma maneira de se obter informações sobre o movimento
de partı́culas em um meio com defeito topológico é estudando as geodésicas do mesmo. Usando a métrica de um
meio com a presença de uma deslocação parafuso, calculamos as geodésicas pelo formalismo de Hamilton-Jacobi.
Assim, por meio deste estudo podemos ter uma noção da
influência da torção sobre a trajetória das partı́culas.
[26/10/06 - P005]
Estudo da influência da topologia de análogos
sônicos dos buracos negros sobre as propriedades fı́sicas de alguns sistemas atômicos.,
Adriano A. Ferreira, Jose Carlos J. da Silva,
Geusa de A. Marques, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG • O estudo de sistemas quânticos no espaço com diversas topologias tem sido objeto de intensas investigações. Estudar
o comportamento de sistemas atômicos no espaço com
topologia tipo Schwarzschild é importante para sabermos
como este tipo de topologia poderá afetar as grandezas
fı́sicas que descrevem este sistema microscópico. Do ponto
de vista de sistemas correspondentes a sólidos, o estudo
do comportamento do átomo de hidrogênio ou de átomos
tipo-hidrogênio pode ser importante para uma compreensão das propriedades de transporte em sólidos, como
por exemplo, o transporte de cargas, propagação de ondas
sonoras, etc. Podemos, então, fazer a seguinte pergunta:
Como o som se propagaria num meio que apresente uma
estrutura tipo Schwarzschild com propriedades tais que o
raio de Schwarzschild seja maior que o raio da distribuição
de matéria que contém a átomo de hidrogênio? Será que
teremos uma espécie de buraco negro sonoro (não apresentando colapso da luz no raio de Schwarzschild, e sim
colapso do som) ?
[26/10/06 - P007]
Vórtices e Cordas BPS em Sistemas de Campos
Escalares Complexos, F. A. Brito, , W. Freire,
Universidade Federal de Campina Grande, D. Bazeia,
R. F. Ribeiro, Universidade Federal da Paraı́ba • Os defeitos topológicos desempenham um importante papel em
vários contextos da fı́sica, particularmente em cosmologia
onde as cordas cósmicas representam os principais candidatos relacionados a vários enigmas astrofı́sicos (matéria
escura, origem dos raios cósmicos, lentes gravitacionais,
etc.). Mais recentemente a existência de vortons, ou loops de cordas estabilizados pelo momento angular das
correntes nelas aprisionadas, foi postulada no contexto
de QCD e de supercondutividade em alta temperatura
e a análise de estabilidade clássica destes loops foi realizada por Lemperiere-Shellard (2003), onde simulações
numéricas são utilizadas. Investigamos a presença de
soluções exatas que representam defeitos tipos vórtice e
corda globais BPS em sistemas de um e dois campos escalares complexos com simetria U(1) e U(1)xU(1), respectivamente. A possibilidade de tais soluções emerge do
caráter peculiar (singular) dos potenciais escalares associados aos sistemas em consideração.
[26/10/06 - P006]
A INFLUÊNCIA DA TORÇÃO SOBRE
AS
GEODÉSICAS
DAS
PARTÍCULAS.,
Roberth Leite Rodrigues, Alexandre Manoel de
Moraes Carvalho, Universidade Estadual de Feira de
Santana - Bahia - Brasil • Desde o século passado até
o presente momento pesquisadores de diferentes áreas da
fı́sica tais como teoria de campos, gravitação e matéria
condensada tem se dedicado ao estudo de sistemas
contendo defeitos topológicos. O interesse particular por
este tema de pesquisa está no fato de que estes defeitos
influenciam as propriedades fı́sicas e quı́micas de vários
sistemas. Em geral podemos caracterizar um defeito
topológico por uma região central com ausência de
ordem, que pode ser um ponto ou uma linha, ao redor da
qual existe uma região que vai se ordenando suavemente
a medida que nos afastamos. Este tipo de defeito não
pode ser removido facilmente através de transformações
contı́nuas no meio e está associado a algum tipo de
quebra de simetria.
[26/10/06 - P008]
Descrição da matéria nuclear infinita através
da teoria relativı́stica de campo médio,
Celson Augusto Izidorio Agripino,
João Batista da Silva, PROINCI - UEPB • Neste trabalho,
estudamos as propriedades da matéria nuclear em temperatura zero. Para descrever essas propriedades usamos
um modelo hadrônico de campo médio relativı́stico,
proposto por Walecka em 1974 e suas variantes, que
descreve a interação nuclear como uma troca de diferentes mésons (SEROT e WALECKA, 1986). Usando
esse modelo encontramos uma equação de estado que
descreve bem as propriedades conhecidas da matéria
nuclear, tais como, densidade de saturação, energia de
volume, incompressibilidade da matéria nuclear e energia
de simetria (Silva J.B, 1997). Essas propriedades são em
geral representadas por fórmulas semi-empı́ricas de massa
(M0LLER et. al, 1995), que descrevem o comportamento
global de todos os núcleos da tabela de nuclı́deos em
torno da linha de estabilidade beta.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P009]
BLINDAGEM ELETRÔNICA NO ESPALHAMENTO RUTHERFORD, Leandro Velez, Jean
Paulo Spinelly, Universidade Estadual da Paraı́ba •
Em fı́sica é extremamente importante a realização de
medições e investigações diretas de diversos fenômenos
naturais. No entanto em uma grande variedade de problemas, torna-se necessário a utilização de medições indiretas acerca do fenômeno estudado. O conhecimento da
estrutura atômica da matéria, extremamente importante
para o desenvolvimento da fı́sica contemporânea, deu-se
através da análise do espalhamento de fótons, elétrons
e partı́culas alfa, ao bombardearem um certo alvo a ser
estudado. Foi através de tais experiências (medições indiretas) que Rutherford estabeleceu seu modelo atômico.
Como foi originalmente concebido, tal modelo não leva em
consideração a influencia exercida pelos elétrons ao redor
do núcleo, Com o intuito de tornar o modelo mais realista Silva et al, propuseram um modelo que leva em consideração a influência dos elétrons no espalhamento das
partı́culas alfa a qual chamamos de blindagem eletrônica.
Para tanto, consideraram duas distribuições de cargas:
Na primeira, admitiram que a carga negativa, de módulo
igual a do núcleo, estava numa camada infinitesimal a
uma distância R do núcleo. Na segunda, admitiram que a
carga negativa estivesse distribuı́da uniformemente dentro
de uma esfera de raio R. Nosso objetivo neste trabalho é
analisar o efeito da blindagem eletrônica no espalhamento
Rutherford, produzido por uma distribuição de carga negativa. Entretanto, admitiremos que a densidade de carga
decaia exponencialmente com o quadrado da distância à
medida que nos afastamos do núcleo. Desta forma, poderemos comparar nossos resultados com os apresentados
por Silva et al e os obtidos por Rutherford.
[26/10/06 - P010]
Soluções solitônicas descrevendo a difusão térmica
fotoacústica, R. C. Costa1 , F. A. Brito2 , R. J.
S. Lima1 , F. Moraes1 e J. F; Suassuna2 , UFPB1
, UFCG2 • Espectroscopia Fotoacústica (P AS) converte luz em som, essa luz convenientemente modulada
ao ser absorvida, é convertida em ondas de calor (fônons)
através do processo de desexcitação não-radioativa, que
na maioria das vezes, é dominante no interior da amostra. Tais ondas térmicas, ao se difundirem para a superfı́cie de incidência, induzem ondas de pressão na interface amostra-gás situada no interior de uma célula fotoacústica. Essas ondas se propagam ao longo da coluna
de gás, podendo ser detectadas por um microfone de alta
sensibilidade. Em sua propagação do interior da amostra
para a superfı́cie de interface as ondas térmicas são fortemente atenuadas no processo de difusão térmica até a
superfı́cie da amostra. Neste trabalho, usaremos uma teoria de campos escalar para modelagem da curva de difusão
térmica. Uma teoria tipo φ3 produz soluções solitônicas
que representam a difusão térmica com boa concordância
com os resultados experimentais.
[26/10/06 - P011]
Auto-interações
sobre
cargas
e
correntes
no
espaço-tempo
de
von
Kármán,
Josevi de S. Carvalho, Cláudio Furtado, Fer-
15
nando Moraes, UFPB • Neste trabalho, investigamos
os chamados defeitos topológicos, um conjunto de
fenômenos previstos pelas teorias de grande unificação,
os quais, de acordo com estas teorias, podem ter existido
no universo primordial num processo de transições de
fase com quebra espontânea de simetria, permitindo uma
analogia entre muitos fenômenos fı́sicos nas escalas micro
e macroscópicas. Análogos gravitacionais de monopólos
globais, cordas cósmicas, dentre muitos outros tipos de
defeitos topológicos, podem ser verificados estudando-se
o movimento de partı́culas carregadas ou densidades de
correntes no espaço-tempo cônicos de defeitos em sólidos
em Fı́sica da Matéria Condensada. É nosso particular
interesse analisar auto-interações elétricas e magnéticas
de partı́culas carregadas movendo-se num espaço-tempo
descrito por duas linhas de multi-cordas igualmente
espaçadas e formando um arranjo conhecido na literatura
de “ruas de vórtices de Von-Kármán”. Nesse espaçotempo cônico calculamos as auto-energias e auto-forças
elétricas e magnéticas atuando numa carga colocada entre
duas linhas de cordas anteriormente descritas. Mostraremos o caráter repulsivo e atrativo das auto-energias nessa
configuração. Gráficos da auto-energia serão mostrados
e analisados para os vários parâmetros caracterizando
o espaço-tempo de Von-Kármán. Pretendemos a partir
dos estudos realizados, estudar espalhamento de luz
nessas configurações, holomias dentre muitas outras
propriedades.
[26/10/06 - P012]
Topological mass mechanism and exact fields mapping, R. L. P. G. Amaral (a), , O.S. Ventura (b,
c), L. O. Buffon (c, d), J. V. Costa (a, e), (a) UFF,
(b) CEFETES, (c) UVV, (d) EMESCAM, (e) FAESA •
We present a class of mappings between models with topological mass mechanism and purely topological models
in arbitrary dimensions. These mappings are established
by directly mapping the fields of one model in terms of
the fields of the other model in closed expressions. These
expressions provide the mappings of their actions as well
as the mappings of their propagators. For a general class
of models in which the topological model becomes the
BF model the mappings present arbitrary functions which
otherwise are absent for Chern-Simons like actions. This
work was published on R. L. P. G. Amaral, O. S. Ventura, J. V. Costa and L. O. Buffon J. Phys. A: Math.
Gen. 39 (2006) 941-949 and generalizes the results of
O. S. Ventura, R. L. P. G. Amaral, J. V. Costa, L. O.
Buffon and V.E. R. Lemes, J. Phys. A: Math. Gen.
37 (2004) 11711-11723 for arbitrary dimensions.
[26/10/06 - P013]
Equação de Wheeler-DeWitt para modelos com
campos escalares, L. O. Buffon(a, b), O.S. Ventura(a, c), (a) UVV, (b) EMESCAM, (c) CEFETES
•
O modelo cosmológico padrão descreve bem a evolução do
universo. Contudo algumas questões ainda permanecem
obscuras tais como, o problema das condições iniciais e
das singularidades. Acredita-se que essas questões serão
respondidas com o desenvolvimento de uma cosmologia
16
quântica. Assim, nosso objetivo é apresentar um modelo
quântico para a cosmologia baseado numa analogia com a
mecânica quântica tradicional. O ponto de partida é um
lagrangeano generalizado contendo o campo gravitacional acoplado a três campos escalares. A quantização deste
modelo é feita através do método de quantização canônica
usando operadores diferenciais e como resultado obtemos a equação básica da cosmologia quântica, análoga
à equação de Schrödinger, denominada de equação de
Wheeler-DeWitt. Na sua forma mais geral essa equação
diferencial é muito difı́cil de ser resolvida. Assim, analisamos um caso particular, quando um dos campos desaparece. Neste caso, encontramos as soluções através do
método de separação de variáveis e obtemos as possı́veis
funções de onda para o universo. Uma análise do comportamento dessas funções de onda foi feita para verificar
a existência de efeitos quânticos.
[26/10/06 - P014]
Princı́pios de Detecção de Nêutrons em Cintilador Orgânico,
E. de Góes Brennand, ,
Indianara Lima Silva, Mayane Leite da Nóbrega,
Heydson Henrique Brito da Silva, UEPB - PB Brasil • Diferentemente das partı́culas carregadas os
nêutrons não interagem eletromagneticamente com o meio
no qual se propaga. De fato, o nêutron interage apenas
através da interação forte a qual possui um pequenı́ssimo
raio de ação. Então o sinal de sua passagem em um material só pode ser detectado indiretamente. O espalhamento
de nêutrons pelo núcleo atômico, essencialmente a reação
n-p, constitui um excelente para a sua detecção. Isto
porque as partı́culas carregadas difundidas nesta reação
podem ionizar ou excitar o meio. A ionização conduz a
criação de uma densidade de carga elétrica livre a qual
pode mover-se sobre a aplicação de uma diferença de potencial eletrostático neste meio. Assim o pulso elétrico
resultante pode ser coletado por um eletrodo sendo a assinatura da presença do nêutron. Por outro lado, a excitação pode conduzir, entre outros processos, a excitação
de moléculas e átomos que compõem o meio o qual por
meio de uma desexcitação rápida torna-se um processo radioativo. O sinal luminoso originado deste desexcitação
pode ser coletado por um fotomultiplicador e transformado em um pulso elétrico. Isto ocorre nos cintiladores orgânicos. Na maioria das reações de fusão-fissão o
nêutron é uma das partı́culas mais emitidas, sendo assim um grande portador de informação sobre os processos ocorridos na reação. Apresentaremos neste trabalho
os princı́pios de detecção dos nêutrons utilizando um cintilador orgânico e quais informações podemos obter deste
processo.
[26/10/06 - P015]
CONFINAMENTO EM TEORIA DE CAMPOS
ESCALARES
COM
POTENCIAIS
TAQUIÔNICOS EM TRÊS DIMENSÕES.,
Wellington Romero Serafim Freire, Francisco
Assis Brito, Universidade Federal de Campina GrandeUFCG • Neste trabalho estudamos o confinamento
de campos eletromagnéticos em teoria de campos escalares acoplados ao campo de gauge abeliano. Usamos
uma lagrangeana a qual descreve táquions, campos
26/10/06 - XXIV EFNNE
de gauge e outros modos localizados numa 3-brana.
Nos focalizamos no efeito da condensação de táquions
sobre o confinamento do campo eletromagnético em três
dimensões. Os potenciais escalares podem ser puramente
taquiônicos ou taquiônicos-multiescalar. Este cenário é
muito semelhante ao de cargas elétricas mergulhadas em
um meio dielétrico que afeta seu próprio campo elétrico.
Assim, o efeito confinante é oposto ao efeito de blindagem
eletrostática que ocorre em materiais dielétricos usuais.
Este é um efeito comum na matéria hadrônica, sendo
aqui modelado por cargas mergulhadas numa matéria
taquiônica, usada normalmente no contexto de teoria de
supercordas.
[26/10/06 - P016]
Rotational velocities and braking strength in main
sequence stars, Daniel Brito de Freitas, José
Renan De Medeiros, José Dias do Nascimento
Jr., Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental,
UFRN • From 12 799 stars in various stages of main
sequence. We investigate the rotational velocities distribution. We computing theoretical distributions of the
apparent rotational velocities for different evolutionary
stages based on a statistical phenomenological approach
and by considering the effect of braking. Analyzing the
evolutions of the rotational distribution we showed that
these stars probably obey different angular momentum
evolution laws on the main sequence and along the RGB.
Observed distribution of rotational velocities of stars belonging to different spectral type can indeed be understood in terms of braking strength. On the main sequence
some extra braking is required in addition to angular momentum conservation, along the RGB the data are well
represented by a constant law. We also applied our statistical approach to obtain the theoretical Skumanich-law (v
∝ t−1/2 ) dependence. Finally we discuss the link between
the formation of planetary sistem and the low rotation
rate for the rotaional distribution of late type stars.
[26/10/06 - P017]
Revisiting the stellar rotation–age–metallicity
relation
in
the
solar
neighbourhood,
Daniel Brito de Freitas, José Renan De Medeiros, José Dias do Nascimento Jr., Departamento de
Fı́sica Teórico e Experimental, UFRN • Different studies
point for an rotation–age link following a <v sini> ∝ α
relationship. The value of the α–parameter has a strong
role on the evolutionary behaviour of rotation, because
it indicates how strong is the spindown once stars evolve.
The well known Skumanich’s relation vrot ∝ t−1/2 , which
is consistent with simple theories of angular momentum
loss from rotating stars with magnetic fields and winds,
is one of the best accepted. Nevertheless several studies
show clearly that such a relation cannot hold for stars
much younger or much older than the Pleiades (100
Myr) without leading to velocities much greater or
much lower than those presently observed. The present
study aims at improving this picture on the basis of an
enlarged analyses taking into account the role of mass
and metallicity on the rotation–age relation, based on
an unprecedented sample of about 14.000 stars in the
solar neighbourhood. From this new approach we show
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
that the α–parameter it depends strongly on the stellar
age and, by consequence, on metallicity. In addition, one
observes a strong dependence of the referred parameter
on the single or binary status of the stars.
[26/10/06 - P018]
On the distribution of stellar velocity in the solar
neighbourhood, Daniel Brito de Freitas, José
Renan De Medeiros, José Dias do Nascimento
Jr., Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental,
UFRN • To investigate the physical nature of the behavior of the projected rotational velocity for stars in solar
neighbourhood. Rotation is an important parameter to
describe a variety of problems in stellar astrophysics, influencing strongly the evolution of the stars. This parameter may also offer valuable information on stellar magnetism, mixing in the stellar interior, tidal interactions
in close binary, as well as on angular momentum transfer and rotational breaking due to planets. The present
work brings the results of an unprecedented study on the
distribution of the projected rotational velocity (v sini)
as a function of galactic position, on the basis of an unique sample of 14000 main-sequence field stars, along the
spectral regions F and G. The v sini measurements used
in this analyses were obtained from observations carried
out with CORAVEL spectrometer with a precision better than about 1 km/s. The main finding arised from
this study are: There is a clear dependence of rotation
on the stellar galactic position for single and binary stars,
in the sense that, high values of <v sini> concentrate on
positions far from of the Sun and low values next to it;
There is a positive gradient of <v sini> relative at the
distance R (distance from star to the Sun) and there is
also a dependence of rotation with the galactic longitude
l, showing that high values of <v sini> are in the galactic
anticenter.
[26/10/06 - P019]
RELATO DO PROJETO OBSERVACIONAL DO
ECLIPSE TOTAL DO SOL DE 29 DE MARÇO
DE 2006, Antônio Araújo Sobrinho, Dayvd Alisson sa Silva Menezes, Centro Federal de Educação
Tecnológica do Rio Grande do NOrtr • No presente trabalho estão relatadas as atividades do Ciclo de Atividades
de Astronomia Tal ciclo tinha como objetivo esclarecer
a população e observar o Eclipse Total do Sol de 29 de
março de 2006 em Natal - RN. Deste trabalho participaram três instituições: Associação Norte-Riograndense
de Astronomia, Centro Federal de Educação Tecnológica
do Rio Grande do Norte e Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, através do Programa de Pós-Graduação
em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. As atividades foram realizadas no perı́odo de 27 a 29 de março
de 2006 e dentre os temas debatidos destacam-se: A importância da observação do céu, a importância da música
e da poesia e suas relações com os astros celestes, o ensino de Gravitação e Astronomia e a relevância destas
para a compreensão de nossa dimensão humana, aspectos
históricos e mitológicos da astronomia, a navegação espacial (Astronáutica) sua contextualização com o ensino de
Fı́sica e de outras áreas do conhecimento, a Estação Espacial Internacional e o vôo de Marcos César Pontes, aspec-
17
tos da cosmologia e as descobertas da astronomia, com
destaque para as supernovas. Também foram exibidos
dois filmes da série Cosmos, de Carl Sagan: As margens
do oceano cósmico e o futuro da Terra, que demonstram
uma preocupação com nosso planeta e com nossa estadia no universo. Entre uma e outra apresentação aconteceram breves relatos sobre curiosidades da Astronomia.
Foram realizadas observações noturnas de planetas e estrelas. Os trabalhos foram encerrados com a observação
do eclipse no Centro de Lançamentos de Barreira do Inferno e levantamento de opiniões dos participantes sobre
o trabalho realizado.
Palavras-chave: Astronomia. Eclipse. Observação. Sol.
[26/10/06 - P020]
Supersymmetric Potential and Cosmic String
Stability in a Lorentz-Breaking Scenario,
Carlos Eduardo Campos Lima, José Abdalla
Helayël-Neto, Alexander William Smith, Centro Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas, Cristine Nunes
Ferreira, Cetro Federal de Educação Tecnológica de
Campos, Helder Chávez, Universidade Federal do Rio
de Janeiro • We reassess the issue of the flat direction of
potentials in supersymmeric theories. The specific model
under consideration is the N=1 supersymmetric extension of the Maxwell-Chern-Simons Model characterised
by the presence of neutral scalar superfields. We study
the possibility of Lorentz-symmetry breaking terms to
solve the problem of the flat direction so familiar to
most of the supersymmetric models. In this framework,
we consider that the superpotential has a neutral scalar
superfield coupled with F-and-D terms. The analysis is
carried out by considerig a cosmic string configuration in
a supersymmetric environment. We study the possibility
of this neutral scalar superfield to ensure the stability
of the cosmic string potential. The proposal is that the
neutral scalar fields can be present in background and
play a mandatory role in the era of the cosmic string
formation. The particle content is analised in connection
with soft SUSY breaking terms.
[26/10/06 - P021]
Modelos Dinâmicos baseados nas Equações
de Langevin,
E. de Góes Brennand, ,
Mayane Leite da Nóbrega, Indianara Lima Silva,
Heydson Henrique Brito da Silva, Universidade Estadual da Paraı́ba • A dinâmica do processo de fusãofissão tem tornado-se um problema básico em Fı́sica Nuclear. O seu entendimento teórico requer o conhecimento
da dissipação nuclear e sua eventual dependência com a
temperatura, como também a energia potencial de superfı́cie para vários momentos angulares do sistema girando a caminho da cissão. Na falta de uma completa
descrição microscópica da dinâmica deste processo, diversos modelos foram desenvolvidos baseados no formalismo
das equações de Langevin. Estes modelos mostraram-se
muito úteis, pois permite uma descrição mais precisa de
muitos fenômenos presentes na fı́sica de ı́ons pesados devidos as flutuações estatı́sticas. Eles descrevem a evolução
do núcleo deformado, quente e girando, desde sua configuração inicial, a qual corresponde a um núcleo composto
com alta excitação e momento angular criados próximos
18
de uma configuração esférica, ao estado final, onde uma
grande quantidade de energia de excitação e momento angular foram dissipados. Acoplado a descrição dinâmica,
uma equação Master é usada para descrever a evaporação
de partı́culas leves em todas as etapas do processo. Para
uma descrição explicita do canal de entrada, através do
qual a distribuição do momento angular inicial do sistema
é gerado, estes modelos consideram todas as possı́veis orientações relativas de dois núcleos deformados em colisão.
Estas distribuições geradas determinam os pesos relativos do momento angular inicial do núcleo composto dos
quais as trajetórias dinâmicas são iniciadas.O processo de
emissão de partı́culas leves pelo núcleo quente é apresentada através da ligação entre a conhecida expressão de
Weisskopf e uma nova e mais microscópica descrição de
largura de emissão em termos de densidade do espaço de
fase. Neste trabalho apresentaremos os princı́pios básicos
destes modelos.
[26/10/06 - P022]
Efeitos cinemáticos em referenciais de Rindler, C.
Romero, , J. B. Formiga, UFPb - Pb- Brasil • Nós
discutimos dois efeitos previstos pela Teoria da Relatividade geral no contexto dos observadores de Rindler: o
deslocamento para o vermelho (red shift) e o atraso temporal gravitacional (time delay). Os observadores de Rindler são compreendidos como sendo um conjunto de observadores acelerados no espaço-tempo de Minkowski cuja
4-aceleração é constante. Outra caracterı́stica marcante
destes observadores é o fato deles serem vistos como uma
generalização de “corpo rı́gido”, isto porque o conceito
clássico de corpo rı́gido não vale para o espaço-tempo de
Minkowski. Os observadores de Rindler são vistos como
uma generalização de “corpo rı́gido”porque, para estes
observadores a distância entre eles é sempre constante.
Mas esta não é a visão que os observadores inerciais têm
dos observadores de Rindler. Para os observadores inerciais a distância entre dois observadores de Rindler muda
com o tempo e a curva descrita no referencial inercial é
uma hipérbole. No cálculo do “time delay”calculamos o
intervalo de tempo medido por um observador de Rindler quando o mesmo emite um sinal de luz na direção de
outro observador de Rindler e o sinal é refletido de volta.
Posteriormente nós comparamos este resultado com o que
seria esperado intuitivamente (2×distância/velocidade da
luz) e verificamos que eles são diferentes. Para o “red
shift”nós consideramos a emissão contı́nua, realizada por
um observador de Rindler, de uma onda eletromagnética
durante um intervalo de tempo t tal que t fosse o perı́odo
da onda medido por este observador. Posteriormente nós
calculamos o perı́odo desta onda medido por um segundo
observador de Rindler e verificamos que os dois observadores medem perı́odos diferentes. Estes dois resultados
estão de acordo com o princı́pio da equivalência de Einstein, sendo, portanto uma boa ilustração da validade deste
princı́pio.
[26/10/06 - P023]
Cosmic Acceleration in the Simplest Chaplygin
Gas, J. M. Silva, UFRN, J. A. S. Lima, J. V. Cunha, IAG/USP • We explored the implications for the
transition redshift as measured by Riess et al. using mag-
26/10/06 - XXIV EFNNE
nitude diagram for SNe Ia on a new class of accelerated
cosmological models called simplified Chaplygin type gas.
These models are driven by a one-parameter what it becomes them more interesting and of more easy study. We
show that very stringent constraints on the unique free parameter can be obtained in the quartessence case. Scenarios where the simplified Chaplygin gas exerts the quintessence role we get Ωdm ≤ 0.42 and α assume values ≥ 0.7
by observations for the transition phase, zT = 0.46±0.13.
In the quartessence case 0.70 ≤ α ≤ 0.89 is the range
permitted. Our results are compared with other independents analysis and a excellent agreement is found for the
quartessence chaplygin. Some thermodynamics aspects
also are studied and we noted that simples forms from
evolution temperature are readily obtained.
[26/10/06 - P024]
On the Quintessence Scalar Field Potential,
J. M. Silva, UFRN, J. A. E. Carrillo, J. A. S.
Lima, UNC/Peru, IAG/USP • We propose a new analytical method for determining the scalar field potential
V (φ) in FRW type cosmologies containing a mixture of
perfect fluid plus a quintessence. If the quintessence is represented by a “X-matter”, it is shown that the potential
for the flat case is
(1−w)
2 ρφ0
³
Ωφ0
Ωγ0
(1+w)
´ (γ−w−1)
V (φ) =
2(1+w)
sinh− (γ−w−1)
µ
√
3 (γ−w−1) 8 π
2
√
3(1+w)
¶
φ
mpl
where γ and ω are the parameters of the equation of state
for the relativistic fluid and “X-matter”, mpl is the Planck
mass, and ρφ0 , Ωφ0 are the present values of the density
parameter and energy density of the scalar field. This
general result is a pure consequence of the Einstein field
equations and the constancy of the w parameter. Applying the same method for closed and open universes,
the corresponding scalar field potentials are also explicitly obtained for a large set of values of the free parameters
γ and ω.
[26/10/06 - P025]
Influence of a stochastic term on the Meszaros
effect, J. M. Silva, UFRN • In this work we rediscuss the Meszaros effect by taking into account possible stochastic effects due to the primeval thermal bath.
By applying the Langevin approach, we analyze how the
growing mode of the non-relativistic component evolves
when a stochastic term is added to the evolution equation of the density contrast. For white noise, we conclude
that the effect is very robust since the total growth of the
increasing mode until the matter-radiation equilibrium is
only 1.2 times the standard result whether the coefficient
of the Langevin force is of the order of unit. In principle, such a study may also be interesting after zeq when
the Universe is dominated by cold dark matter but the
baryonic component is still in thermal contact with the
radiation fluid.
[26/10/06 - P026]
Explicitly broken lepton number at low energy in
the Higgs triplet model, Carlos Pires, Universidade Federal da Paraı́ba • We suppose that lepton num-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
ber is explicitly broken at low energy scale(M) in the framework of the Higgs triplet(∆) model. The scalar sector
of the model is developed considering the particular assumption M = v∆ ≈ eV. We show that such assumption
infers a particular mass spectrum for the scalars that compose the triplet and cause a decoupling of these scalars
from those that compose the standard scalar doublet.
Basically the idea is the following. As the triplet ∆ carries two units of lepton number, thus when ∆ develops
VEV, v∆ , lepton number is broken. As is well known,
in the case of a spontaneous breaking of the lepton number a Goldstone boson arises, here called Majoron (J).
However, due to the interactions of the triplet ∆ with
the standard gauge bosons, the Majoron contributes to
the invisible decay of the standard neutral gauge boson
through the channel, Z 0 → JJJ. It was already showed
that such decay rules out the scenario of spontaneous breaking of the lepton number with the triplet ∆. In order
to avoid this we assume lepton number is explictly broken
and then develop the scalar sector.
[26/10/06 - P027]
Quantização
de
Dirac
de
um
modelo
com
violação
da
simetria
de
Lorentz,
Carlos Alberto Santos Almeida,
Departamento
de Fı́sica - Universidade Federal do Ceara • Em 1997
foi proposta por Colladay e Kostelecky uma estrutura
teórica com o objetivo de descrever os efeitos de baixa
energia da quebra espôntanea da CPT e da violação parcial da simetria de Lorentz. Na abordagem proposta, são
introduzidos tensores constantes chamados de campos
de fundo, os quais podem ser usados como parâmetros
que permitem colocar limites na validade das simetrias.
Essa idéia foi utilizada pela primeira vez em 1990 por
Jackiw, Carroll e Field para testar a validade da simetria
de Lorentz na eletrodinâmica clássica, a partir da adição
de um termo tipo Chern-Simons em quatro dimensões,
onde o campo de fundo é um 4-vetor. Neste trabalho
consideramos um modelo abeliano de campos escalares
complexos com o termo de Chern-Simons modificado
mencionado anteriormente. Quantizamos canonicamente
a teoria usando o método dos parenteses de Dirac e calculamos o operador momentum angular. Posteriormente
analisamos a relevância do termo com quebra de Lorentz
no cálculo da estatı́stica do campo escalar.
[26/10/06 - P028]
Sistemática para energia de ligação e raio de
núcleos com excesso de nêutrons., Evando Santos Araújo, , Telio Nobre Leite, UNIVASF • Os
núcleos com excesso de nêutrons estão contidos numa
classe de núcleos chamados de exóticos, onde o tamanho
do excesso se dá em relação ao isótopo mais estável do
núcleo considerado. O nome exótico é dado porque esses núcleos apresentam propriedades não observadas em
núcleos mais estáveis, tais como a formação de halo ou
“skin”, nı́veis intrusos, novos números mágicos e novos
tipos de excitações coletivas, as chamadas ressonâncias
“soft” e “pygmy”. Desta forma, o estudo do papel da
assimetria nuclear existentes nestes sistemas, que é resultado da diferença entre o número de nêutrons (N ) e de
prótons (Z), torna-se fundamental na previsão dessas no-
19
vas propriedades. Neste trabalho analisamos os efeitos
desta assimetria nas sistemáticas da energia de ligação e
do raio de núcleos com excesso de nêutrons. Para isto,
−Z
,
usamos a definição do parâmetro de assimetria I = NA
onde A = N + Z é o número de massa. Considerando
o efeito da assimetria no raio, alteramos o termo de superfı́cie e de Coulomb da fórmula semi-empı́rica de massa
de Beth-Weizsäcker. Assim, usando valores experimentais e previsões teóricas existente na literatura para a
energia de ligação e para o raio nuclear de várias cadeias
de isótopos, pudemos verificar que o parâmetro de assimetria I tem que ser levado em conta na sistemática
de forma a reproduzir melhor os resultados experimentais tanto para a energia de ligação como para o raio de
matéria do núcleo.
[26/10/06 - P029]
Inhomogeneous
cosmological
scenario
with
varying cosmological term, N.A.Tomimura, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro e Universidade
Federal Fluminense • The cosmological vacuum decay
scenario is discussed in the framework of (LTB) line
element with varying cosmological term. From thermodynamical argument and following Prigoggine at
al., we derive an expression for the flux of entropy as
function of chemical potencial µ the matter creation
Ψ and the variation of the cosmological term ∂λ
∂t . For
adiabatic matter production, the variation of entropy
is derived to be proportional to the matter creation
rate, S α ;α = σΨ ≥ 0, when one takes into account the
state equation p = (γ − 1)ρ . The thermodynamical
analysis for the state equation p = −ρ, and p = 0 shows
that there is no creation of CDM in framework of LTB
model. Some observational aspects of the asymptotic
cosmological scenario is considered to find that the model
describes the evolution of the universe in agreement with
the existing date and may in principle be a good scenario
for our existing universe. The cosmological term was
derived form EFE’S.
[26/10/06 - P030]
Modelo Simples de Transição de Fase de um Cristal Lı́quido através de Campos Escalares Acoplados., E.R.F. Medeiros, UFPB • O trabalho é uma
tentativa de modelar a transição de fase de uma corrente
contı́nua de moléculas de cristal lı́quido alinhadas homeotropicamente com relação a uma superfı́cie. A modelagem
consiste em encontrar sólitons que descrevam a transição
de fase entre estados de vácuo onde as moléculas estão
alinhadas nas direções θ e −θ.
A investigação é feita examinando-se sistemas de dois
campos escalares reais acoplados no espaço-tempo bidimensional, descritos por um potencial U = U (φ, χ), que
seja uma função não-linear dos campos. Tais sistemas nos
conduzem a um par de equações diferenciais parciais de
segunda ordem acopladas e não-lineares.
Um campo escalar φ é utilizado para representar o grau de
liberdade de uma corrente de moléculas alinhadas em fase
nemática, mas o formalismo utilizado comporta ainda a
inclusão de mais um grau de liberdade, compreendendo
a fase de organização esmética, através de outro campo
escalar χ.
20
[26/10/06 - P031]
Paredes de Domı́nios Condutoras, Francisco de
Assis de Brito, , Hermes de Souza Jesuı́no, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG • Neste
trabalho vamos abordar no contexto de teoria de campos escalares complexos acoplados com campos eletromagnéticos, o comportamento do campo elétrico no interior da parede de domı́nios que apresentam estruturas internas, sendo estas paredes de domı́nios condutoras.
Para isso, utilizamos uma lagrangeana que descreve este
sistema, que faz parte do setor bosônico de uma teoria
supersimétrica. O potencial escalar é proveniente de um
superpotencial escolhido adequadamente. O estudo das
soluções das equações de movimentos geram paredes de
domı́nios com estruturas internas. Determinamos a densidade de corrente das paredes de domı́nios condutoras e em
seguida estudamos o comportamento do campo elétrico
no interior da parede de domı́nios externa em função do
número de estruturas internas. Observamos que à medida que o número de estruturas internas N aumenta o
campo elétrico diminui, e quando N → ∞ a parede de
domı́nos externa apresenta um comportamento idêntico a
de um material condutor. Uma abortagem completa do
problema pode nos levar a aplicações desde a Fı́sica da
Matéria Condensada à Cosmologia.
[26/10/06 - P032]
Localização de Junções em estruturas de defeitos de uma Teoria de Campos Supersimétrica.,
Rodrigo C.F.Silva, Francisco A.Brito, UFCG PB - Brasil • Neste trabalho vamos considerar estruturas de defeitos que podem aparecer em configurações
tipo junções. Como é bem conhecido da literatura, é
possı́vel localizar partı́culas em defeitos tipo paredes de
domı́nios, cordas cósmicas, etc. Nosso interesse principal
neste estudo visa a localização em intersecções desses objetos. O fato de junções terem dimensões menores que os
defeitos envolvidos, nos dá uma idéia razoável de como
fazer redução dimensional de estruturas tipo paredes de
domı́nios que pode representar o nosso universo como é
o caso de uma 3-brana. Como um exemplo simples, podemos pensar o nosso universo 3-dimensional como uma
intersecção de universos com 4 dimensões espaciais. O
nosso ponto de partida é o estudo da teoria de campos
supersimétrica, onde o acoplamento de vários campos escalares se dá graças a um superpotencial, escolhido adequadamente para o nosso objetivo. Obtemos, como resultado, uma equação de Schrödinger cujos potenciais tipo
delta favorescem uma localização na junção.
[26/10/06 - P033]
Formação de Estruturas no Modelo Padrão do
Universo, Guilherme Gonçalves Ferrari, Rainer
Karl Madejsky, Universidade Estadual de Feira de
Santana - BA - Brasil •
Um dos objetivos da cosmologia é explicar os processos
de formação das galáxias e das estruturas em grande escala no universo. O modelo padrão do universo, também
conhecido como a teoria do Big Bang, descreve a expansão do espaço-tempo, a variação da densidade e da
temperatura como função do tempo. Este é o modelo
mais aceito pela comunidade cientı́fica e consegue expli-
26/10/06 - XXIV EFNNE
car grande parte dos fenômenos observáveis, sendo caracterizado por três parâmetros cosmológicos.
Com o propósito de estudar a formação de estruturas no
universo em expansão, consideramos o problema do crescimento linear de pequenas perturbações de densidade.
Utilizando uma abordagem analı́tica, supõe-se que o contraste de densidade de algumas regiões possa ser amplificado durante o colapso gravitacional. Para isto, admitese que matéria e radiação se comportam como um fluido,
de modo que o problema é tratado através das equações
dinâmicas de um fluido sob ação da gravidade. A expansão do universo é considerada, e após um certo algebrismo encontra-se uma equação de onda para o contraste
de densidade, e uma relação de dispersão, que descreve
oscilações ou instabilidades a depender do seu sinal.
A relação de dispersão permite determinar o critério
de instabilidade, estabelecendo o comprimento de Jeans
como função da densidade da perturbação e da velocidade do som adiabática. Num meio estático, se o gradiente de pressão for suficiente para suportar as forças
gravitacionais, as perturbações oscilam como uma onda
acústica com amplitude constante. Essas oscilações permanecem estáveis se o seu comprimento de onda for menor que o comprimento de Jeans. Perturbações em escalas
maiores que o comprimento de Jeans, apresentam modos
instáveis de oscilação e como conseqüência toda matéria
em torno daquela região entra em colapso gravitacional.
Se isto ocorrer, o crescimento da perturbação deve-se dar
de forma exponencial; e para instabilidades em escalas
muito maiores que o comprimento de Jeans a taxa de
crescimento é comparável ao inverso do tempo de colapso
da perturbação.
Estudamos também o critério de instabilidade de Jeans
para um meio em expansão nos casos limites em que o
parâmetro de densidade é 0 (universo vazio) ou 1 (universo crı́tico). Num universo vazio a amplitude das perturbações permanece constante; e num universo crı́tico,
verifica-se que a amplitude do contraste de densidade
cresce linearmente com o fator de escala do universo.
[26/10/06 - P034]
Neutrinos
from
microquasars,
Hugo R. Christiansen, Núcleo de Fı́sica, Universidade Estadual do Ceará • The determination of
the possible mechanisms responsible for astroparticle
production and acceleration remains an important challenge for nowadays Astrophysics. Among astroparticle
by-products, high frequency photons provide an open
window to the sky showing us hidden features of the
astronomical sources. Likewise, neutrinos are remarkable
messengers especially interesting for they unequivocally
indicate the direction of the source and could reveal
physical processes even from the inside of black holes.
Astrophysical sources of high-energy gamma rays and
neutrinos are expected to emit abundant radiation and
matter fields among which hadronic winds are likely to
be present.
Here, we investigate the possible detection of high-energy
neutrinos from some particular galactic sources. Neutrino
hadro-production can be related to gamma ray emission
in the pionic channel of nucleon-nucleon collisions. Since
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
nucleons are likely to be found in windy stars and in relativistic jets, we suggest that neutrino detectors have to be
pointed towards gamma ray sources in the sky associated
with microquasars. We predict small but precise neutrino
signals from the Galaxy for a couple of systems of unique
characteristics. We further take into account neutrino
oscillations and discuss in detail the correlation between
muon neutrinos and high energy gamma rays that can be
detected with the new generation observatories.
[26/10/06 - P035]
Dinâmina Tachyônica e formalismo de primeira
ordem em cosmologia, Dionisio Bazeia, , Laércio
Losano,
José Jamilton Rodrigues dos Santos,
Universidade Federal da Paraı́ba • Energia escura é
talvez a mais misteriosa construção teórica na cosmologia
moderna. Ela foi introduzida para responder por 3/4 do
conteúdo fı́sico do universo. A conclusão que segue de
muitas investigações é que a descrição das propriedades
da energia escura está relacionada com a presença de
campos escalares. Uma importante dificuldade inerente
à questão é intrı́nseca à cosmologia, que é governada
pelas equações de Einstein. Assumindo a métrica de
Friedmann-Robertson-Walker (FRW), as equações de
Einstein resumem-se a duas equações não lineares que
são em geral muito difı́ceis de resolver; a presença de
campos escalares exige ainda a adição da equação de movimento para os muitos graus de liberdade introduzidos.
Neste trabalho apresentamos um procedimento geral
para resolver as equações de movimento em modelos
cosmológicos dirigidos por campos escalares tachyônicos
com equações diferenciais de primeira ordem. O método
expõe um formalismo completo considerando as situações
de espaço-tempo fechado, plano e aberto. Ilustramos o
procedimento resolvendo alguns exemplos com situaçõesmodelo de grande interesse na conjuntura cosmológica
atual. A relevância do procedimento está relacionada
não apenas as soluções explı́citas que apresentamos, mas
também a abertura de uma nova linha de investigação em
que podemos escrever muito diretamente o parâmetro de
Hubble H, desde que as funções arbitrárias W = W (φ) e
Z = Z(φ) sejam conhecidas.
[26/10/06 - P036]
Campos Escalares e Invariantes no Espaçotempo
de
Friedmann-Walker-Robertson,
Alexandre Carvalho, Universidade Estadual de
Feira de Santana, Claudio Furtado, Inácio Pedrosa, Universidade Federal da Paraı́ba
• Neste
trabalho, investigamos um campo escalar quântico no
espaço-tempo de Friedmann-Walker-Robertson usando
os invariantes de Lewis-Riesenfeld dependentes do
tempo.
Por meio desse formalismo construı́mos os
estados coerentes e estabelecemos a existência de estados
comprimidos nesse background. É interessante notar que
mesmo nesse contexto, encontramos estados quânticos
que possuem relações de incerteza desiguais nas duas
fases de quadratura. Esse ponto é devido ao fato de
que os estados comprimidos são capazes de aumentar o
sinal em um processo de detecção. Esse resultado é uma
indicação de que campos quânticos em espaços curvos
podem ser usados na detecção de gravitons primordiais
21
criados a partir de flutuações do campo gravitacional
durante a expansão do universo. Consequentemente, essa
análise possibilita encontrar informações fı́sicas sobre o
inı́cio do universo.
[26/10/06 - P037]
Estudo da Influência da Rotação de Fontes Gravitacionais sobre Sistemas Fı́sicos,
José Carlos Justino da Silva, Adriano Ananias
Ferreira, UEPB - PB - Brasil, Geusa de Araújo
Marques, UFCG - PB - Brasil • Acredita-se que o
Universo primitivo tenha sofrido uma série de mudanças
, também chamadas de transições de fase, onde podem
ter surgido defeitos topológicos como cordas cósmicas,
que são de considerável importância na formação de
estruturas tipo galáxias, aglomerados estelares, dentre
outras. O estudo de sistemas quânticos sob a influência
de campos gravitacionais tem sido uma área de pesquisa
bastante ativa; é conhecido que os estados de energia de
átomos interagindo co estes campos são afetados pela
curvatura local do espaço-tempo, logo detectar estas
mudanças nos nı́veis de energia é de interesse tanto do
ponto de vista teórico quanto observacional.
No caso da corda cósmica, sua geometria produz
fenômenos interessantes como o efeito Aharonov-Bohm
gravitacional dentre outros. Estes defeitos lineares, ou
cordas cósmicas, possuem análogos na matéria condensada, correspondendo a vórtices em supercondutores, desclinações, dentre outros, e a presença destes defeitos altera
os nı́veis de energia de sistemas fı́sicos em comparação
com os resultados no espaço-tempo plano e estas mudanças dependem da deficiência angular do espaço em
torno da corda.
Neste trabalho, investigamos o comportamento de
partı́culas não-relativı́sticas e partı́culas relativı́sticas no
espaço-tempo da corda cósmica com rotação e verificamos
como a topologia deste espaço-tempo exerce influência sobre o espectro de energia e consequentemente sobre as
propriedades fı́sicas que descrevem esse sistema. Verificamos também o efeito da rotação sobre os nı́veis de energia, e vimos também que a deformação do espaço-tempo
se dá não só pela presença do campo gravitacional gerado
pela corda, mas também pela rotação desta fonte gravitacional, de onde se mostra como o parâmetro de rotação
modifica o dado sistema fı́sico.
[26/10/06 - P038]
Soluções
com
constante
cosmológica
na
abordagem
Newtoniana,
José Arimateia dos Santos Araújo,
Valdir
B. Bezerra, Geusa de A. Marques, Universidade
Estadual da Paraı́ba, Universidade Federal da Paraı́ba,
Universidade Federal de Campina Grande • Atualmente
o estudo da cosmologia é feito através da Teoria da Relatividade Geral, na qual são descritos e caracterizados todos
os fenômenos dessa área de pesquisa. Para esse estudo
faz-se necessário a utilização da geometria Riemanniana
que possui uma certa complexidade matemática dificultando os estudos nessa área . É interessante observar,
no entanto, que aproximadamente após 15 anos da formulação da cosmologia moderna, mostrou-se que vários
dos resultados básicos da cosmologia relativı́stica podem
22
ser obtidos a partir de uma perspectiva puramente
Newtoniana, usando a dinâmica e lei de gravitação
newtonianos e mais algumas hipóteses convenientemente
formuladas.
Portanto, no estudo da cosmologia, a
teoria newtoniana também pode ser usada, e visto que
possui uma estrutura matemática mais simples, esse
contexto é particularmente interessante em um primeiro
tratamento de problemas cosmológicos locais. Isso ocorre
porque as predições locais das cosmologias newtoniana e
relativı́stica ou Einsteiniana são indistinguı́veis, devido
ao fato de que as estruturas obtidas serão algebricamente
equivalentes.
Neste cenário, portanto, obtemos as
soluções das equações cosmológicas com a presença do
termo de força cosmológica e avaliamos as suas conseqü
ências.
[26/10/06 - P039]
Coordenadas
de
Märzke-Wheeler
adaptadas
a
um
observador
de
Rindler,
Alex de Albuquerque Silva, Patricio J. Felix da Silva, Fábio Dahia, UFCG • No contexto da
teoria da Relatividade Restrita, coordenadas adaptadas
a observadores não-inerciais apresentam limitições. Há
diversas propostas que podem ser encontradas na literatura, dentre as quais, as chamadas coordenadas de Mä
rzke-Wheeler (MW). Estes coordenadas são construı́das
por meio de um procedimento bastante significativo do
ponto de vista da Fı́sica, que emprega sinais luminosos
para determinar a simultaneidade de eventos. O método
de MW baseia-se no seguinte procedimento: o observador
envia um pulso luminoso no instante τ1 (tempo prórprio)
e após a reflexão deste pulso (evento Q) o sinal retorna
ao observador no instante τ2 . Como o observador está
em repouso em relação ao seu próprio referencial, então
poderia lhe parecer natural admitir que a duração de
tempo da viagem do pulso na ida é igual a da volta.
Seguindo este raciocı́nio, o observador pode definir
uma regra para estabelecer a simultaneidade de um
evento causalmente connectado a ele com os eventos
da sua linha de universo. Por exemplo, o evento Q
e o evento P, que pertence a sua linha de universo e
que acontece no instante médio da viagem do pulso
(τ1 + τ2 )/2, seriam considerados simultâneos. Estudamos
este procedimento para encontrar as coordenadas de
MW adaptada a um observador de Rindler, isto é, um
observador uniformemente acelerado.
[26/10/06 - P040]
Sobre a formulação tensorial do Eletromagnetismo
Clássico quando na presença de meios materiais., Carlos Eduardo da Hora Santos, Manoel
Messias Ferreira Jr, UFMA • O Eletromagnetismo
Clássico é uma teoria covariante face às transformações
de Lorentz. Isto significa que as leis desta teoria possuem a mesma forma matemática quando consideradas
sob a perspectiva de observadores postados em referenciais inerciais distintos. Simultaneamente, esta invariância
permite a construção de uma formulação baseada no uso
de tensores (formulação tensorial). A principal vantagem
desta formulação é a verificação direta da covariância das
leis do Eletromagnetismo Clássico, inclusive das equações
de Maxwell. Frisa-se que a teoria eletromagnética deve
26/10/06 - XXIV EFNNE
permanecer invariante inclusive na presença de meios materiais. O objetivo deste trabalho é explorar os principais aspectos do formalismo tensorial do Eletromagnetismo Clássico quando na presença de meios materiais,
demonstrando, por exemplo, como se comportam os vetores deslocamento elétrico D e indução magnética H ante
uma transformação de Lorentz e como construir um tensor que permita a construção de uma versão covariante
para as leis de Gauss e Ampère.
[26/10/06 - P041]
Sobre a obtenção e o uso das equações de Minkowski, Carlos Eduardo da Hora Santos, Manoel Messias Ferreira Jr, UFMA • A invariância
da teoria eletromagnética de Maxwell perante transformações de Lorentz é um resultado bem estabelecido e
conhecido. Tal invariância é também observada em meios
materiais, nos quais valem relações constitutivas que relacionam os campos E, D, B, H. Neste ı́nterim, surgem
as chamadas equações de Minkowski, generalizações relativı́sticas para as relações constitutivas ordinárias em um
meio material em movimento, obtidas a partir das transformações de Lorentz para as componentes dos campos.
Tais equações foram originalmente obtidas por H. Minkowski em 1908, e enfatizam o caráter unificador da Teoria da Relatividade Restrita sobre o eletromagnetismo de
Maxwell. O objetivo deste trabalho é expor o método de
obtenção das equações de Minkowski, demonstrar como
estas estão em perfeita sintonia com a formulação tensorial do Eletromagnetismo Clássico e explorar os principais resultados alcançados ante a manipulação destas
equações.
[26/10/06 - P042]
Eletromagnetismo induzido por dimensões extras, Carlos Romero, Marco Aurélio dos Santos Cruz, Universidade Federal da Paraı́ba • Na teoria da matéria induzida, desenvolvida por Wesson e colaboradores,o tensor momentum-energia da matéria macroscópica é gerada pela dimensão extra do ”bulk”. As
equações fundamentais da geometria em cinco dimensões
são dadas pelas equações de Einstein no vazio. É possivel
mostrar que qualquer configuração de matéria pode ser
gerada dessa maneira, havendo vários exemplos na literatura correspondentes a soluções cosmológicas e gravitacionais. Numa abordagem similar, partimos das equações
de Maxwell no vazio em cinco dimensões e, por um processo de redução dimensional, discutimos o aparecimento
de corrente e cargas no espaço-tempo usual. Analisamos
diversos aspectos das equações de Maxwell em quatro dimensões, tais como equações de conservação, modificações
na ação do campo eletromagnético, equações de movimento de cargas puntiformes, o acoplamento do campo
com a geometria do espaço-tempo, etc.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
ATO-Fı́sica Atômica e Molecular, Espectroscopia
[26/10/06 - P043]
ESPECTROSCOPIAS FOTOACÚSTICA, UVVISÍVEL E RPE DE CENTROS DE CORES EM
PEDRAS PRECIOSAS BRASILEIRAS. PARTE
I: TURMALINAS, Rodrigo José da Silva Lima1 ,
Reinhard Richard Wegner2 , José Suassuna
Filho2 , UFPB1 , UFCG2 • Em publicações recentes nós
mostramos a utilidade das técnicas de Espectroscopia Fotoacústica (PAS) e UV-Visı́vel (UV-VIS) na identificação
de centros de cor em varias espécies de turmalinas e berilos. Neste trabalho nós utilizamos a espectroscopia de
Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) para, juntamente com PAS e UV-VIS, identificar a presença de
ı́ons paramagnéticos funcionando como centros de cor em
turmalinas. Nossos resultados experimentais preliminares
em várias espécies de turmalina podem ser assim resumidos: Turmalina Elbaite Verde Junco do Seridó, Paraı́ba
(Brasil) - os espectros de RPE não registram a predominância de F e3+ . A cor verde tem sido atribuı́da ao
F e2+ que não possui sinal de RPE em campo cristalino de
simetria cúbica. No entanto, observamos um espectro de
RPE complexo que está sob análise. Há a possibilidade
da presença de Cr3+ ou V 3+ nesta espécie. Os espectros PAS e UV-VIS indicam a presença de ambos F e2+
e F e3+ nesta espécie. Turmalina Elbaite Azul; Juazeirinho, Paraı́ba (Brasil)- exibe um espectro de RPE similar
ao da Turmalina Verde, com exceção de um sub-conjunto
de linhas de RPE de baixa intensidade com gx = 2, 00,
gy = 4, 3 e gz = 7, 4 , que atribuı́mos a traços de F e3+ .
O espectro de RPE da turmalina encontra-se sob análise
podendo também as demais linhas serem atribuı́das possivelmente ao Cu2+ , V 3+ ou M n2+ . Os espectros PAS
e UV-VIS nesta amostra indica com certeza a presença
também de F e2+ e F e3+ e, possivelmente Cu2+ . Turmalina Preta - Dravita; Frei Martinho, Paraı́ba (Brasil)
-apresenta um espectro de RPE também complexo, sugerindo a presença de F e3+ em sı́tio octaedral fortemente
distorcido. Um conjunto de 6 linhas satélites centradas
em aproximadamente g = 2, 000 é atribuı́do ao M n2+ em
simetria cúbica. Turmalina Elbaite Rosa; Bolandeira, Rio
Grande do Norte (Brasil) - o espectro de RPE exibe um
conjunto de 6 linhas satélites, centradas em g = 2, 000,
que atribuı́mos á estrutura hiperfina do M n2+ (S = 5/2,
I = 1/2), em consonância com nossos resultados recentes
de Espectroscopia Fotoacústica e UV-VIS.
[26/10/06 - P044]
Estudo ab initio comparativo da estrutura molecular das bases genômicas, Carlos A. Barboza,
Eraldo C. Ferreira, Valder N. Freire, Eudenilson L. Albuquerque, UFRN • O conhecimento
da genômica e a proteômica tem avançado consideravelmente na última década, no primeiro caso impulsionado
pelo sequênciamento do genoma humano e de outros seres de interesse comercial; no segundo caso, avanços consideráveis da transcrição do código genético é que torna
as aplicações de interesse biológico de fato. Ambos nos
fornecem, entre outras coisas, a chave para o entendi-
23
mento da auto-organização dos sistemas vivos da natureza. Métodos teóricos e computacionais vêm sendo a
cada dia sendo aperfeiçoados e utilizados na caracterizaç
ão das moléculas da vida. As bases adenina, citosina, timina, guanina e uracila são os constintuintes fundamentais do DNA e RNA, e portanto seu estudo em nı́vel molecular é fundamental para a bioquı́mica da vida. Apresentamos neste trabalho um estudo compartivo da otimizaç ao da geometria molecular e cálculos da estrutura eletrônica, propriedades vibracionais e energias de
ionização das bases do DNA e RNA. Elas são obtidas
através da realização e cáculos ab initio em diferentes
nı́veis usando a teoria do funcional da densidade (DFT),
tratando os termos de troca na aproximação da densidade
local (LDA) e do gradiente generalizado (GGA). Também
são calculados vários estados excitados utilizando a teoria do funcional da densidade dependente do tempo (TDDFT). Os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais e de outras simulações já publicadas na
literatura, tendo se obtido uma boa concordância com os
mesmos
[26/10/06 - P045]
Investigação Comparativa em Sementes de
Soja via Espectroscopia de Fluorescência:
Caracterização
de
Diferentes
Variedades.,
Anderson R. L. Caires, Grupo de Óptica Aplicada, Departamento de Ciências Exatas, UFGD, Maria
R. T. Oliveira, Embrapa Agropecuária Oeste, Flávio
T. C. da Silva, Departamento de Matemática, Barra do
Bugres, UNEMAT • Uma rápida e precisa identificação
das espécies através da observação morfológica das
sementes é muito difı́cil por depender de parâmetros
subjetivos. Neste contexto, a espectroscopia de fluorescência torna-se uma poderosa candidata para superar
tais desafios, já que alterações na composição e estrutura
interna das sementes podem ser traduzidas em diferentes respostas à interação com a luz. Neste trabalho,
mostraremos medidas comparativas da fluorescência
emitida pelas sementes BRS 181 e BRS 244RR, essas
duas variedades são largamente utilizadas em algumas
regiões do Brasil. A espectroscopia de fluorescência foi
realizada em dois pontos distintos de excitação utilizando
um espectrofluorı́metro comercial (Shimadzu, RF 1501).
Primeiramente excitamos as amostras em 355nm e
coletamos sua fluorescência no intervalo entre 400nm e
800nm. Numa segunda configuração, o comprimento de
onda de excitação foi 650nm e analisamos a fluorescência
entre 300nm e 550nm. Em ambas as configurações, o
espectro de fluorescência emitido pelas duas variedades
apresentaram um perfil semelhante, entretanto, observamos uma significativa redução da fluorescência emitida
pela soja BRS 244RR comparada com a BRS 181. Essa
redução não foi constante ao longo de todo o intervalo
da fluorescência analisada, determinamos uma variação
entre 1,2 e 2,3 na razão das intensidades de fluorescência
emitidas pelas diferentes variedades. Trabalhos recentes
revelam que a redução da fluorescência pode estar
relacionada à rigidez das cadeias de aminoácidos [1] e
com o acúmulo de amidos e lipı́deos [2].
Este trabalho foi desenvolvido com o apoio financeiro da
24
FAPEMAT.
[1] Khatib, K.A., Herald, T.J. e Muino, P.L., Internatiol
Journal of Food Science and Tecnology, 2005, 40, 545-555.
[2] Borisjuk, L. e Colabordores, New Phytologist, 2005,
167, 761-776.
[26/10/06 - P046]
Uma Investigação Teórica de Complexos de Hidrogênio R-HCO—HF com R= -H, −N H2 e -Cl,
Empregando a Teoria do Funcional Densidade, Liana de Sousa Silva, , Arquimedes Mariano, Janaina Lima Pereira, Milca Limeira da Silva, Jefferson José Soares da Silva, Regiane de Cássia
Maritan Ugulino de Araújo, Otávio Luı́s de Santana, Laboratório de Quı́mica Quântica ComputacionalDepartamento de Quı́mica-UFPB • A importância do
estudo de complexos de hidrogênio justifica-se por sua significativa influência em diversos fenômenos naturais e aos
efeitos que podem causar na reatividade e na estrutura
das moléculas. A ligação de hidrogênio contribui fortemente nas propriedades fı́sico-quı́micas das substâncias.
A dupla hélice do DNA é suportada por esse tipo de
ligação, bem como a atividade cerebral e a memorização
podem ser explicadas pelos mecanismos de formação e
destruição das ligações de hidrogênio. O projeto emprega
a Teoria do Funcional Densidade (DFT), usando os funcionais hı́bridos B3LYP e PBE1PBE e com o conjunto de
Base de Pople 6-311++G(d, p), para avaliar a qualidade
desses funcionais na investigação de parâmetros intermoleculares. Além disso, analisar as principais mudanças
nas propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais
das espécies R-HCO e HF, devido à formação dos complexos de hidrogênio, R-HCO—HF, com R= -H, −N H2
e -Cl, a partir da otimização completa da geometria e dos
espectros vibracionais dos monômeros e dos complexos
de hidrogênio. Os programas usados foram o Gaussian
03W e o GaussView 3.07. A formação da ligação de hidrogênio ocasiona mudanças nos modos vibracionais das
espécies livres, que podem ser visualizadas por meio de
comparação entre os espectros na região do infravermelho das espécies envolvidas antes e após a formação do
complexo. Para a supermolécula H2 N − HCO − − − HF ,
há um incremento da freqüência do grupo HF de 801,5
cm−1 , com maior intensidade da banda de absorção, sugerindo a “transferência de carga”da espécie receptora de
próton, R, para a doadora de próton, HF. Esta migração
de carga é um dos fatores responsáveis pelo aumento da
polaridade da ligação HF, com conseqüente acréscimo de
seu momento de dipolo.
[26/10/06 - P047]
CÁLCULO
DE
MOMENTO
DE
DIPOLO USANDO O MÉTODO MRHFCI,
Luiz
Augusto
Carvalho
Malbouisson,
,
Antonio Moreira de Cerqueira Sobrinho, UFBA,
Marco Antonio Chaer Nascimento, UFRJ, Nilo
Makiuchi, UnB • Estuda-se o momento de dipolo
elétrico permanente de sistemas moleculares no estado
fundamental usando um método de interação de configurações (CI) multi-referência Hartree-Fock (MRHFCI).
Em lugar de uma única referência, o estado fundamental
HF, o MRHFCI usa diversas soluções HF como re-
26/10/06 - XXIV EFNNE
ferências para expandir as funções de estado. Para um
dado sistema molecular, são geradas diversas soluções
HF dentro de uma especificada classe de simetria de
ponto e spin de interesse [1]. Com a w-ésima solução HF
e seus respectivos orbitais virtuais forma-se o conjunto
de todas as funções de configurações da w-ésima solução
HF, isto é, uma base, Bw, do espaço CI completo com as
adequadas caracterı́sticas de simetria. Embora as bases
Bw gerem o mesmo espaço CI as correspondentes funções
de configurações destas bases têm distintos conteúdos de
informação quanto-mecânica. Usa-se assim, bases misturadas na formulação do problema CI, isto é, bases MRHF
que incluem funções de configurações oriundas de diferentes referências HF, buscando-se dessa maneira melhor
extrair a informação das diversas bases mono-referência
HF para o cálculo da energia e de propriedades. Os
primeiros resultados do método MRHFCI com sistemas
AH e AH2, nas bases STO-6G e double-zeta, mostraram
ser possı́vel obter bons resultados para o momento de
dipolo com reduzido número de configurações nas bases
MRHF [2]. Neste trabalho estendemos esses cálculos a
outros desses sistemas, AH, AH2 e sistemas AB, ainda
com átomos da primeira linha.
[1] Em nossos cálculos, singleto e representação totalmente simétrica dos grupos C1v e C2v. [2] L. A. C.
Malbouisson, M. G. R. Martins and N. Makiuchi. OneElectron Properties using a CI Method based on Multiple
Hartree-Fock Solutions. Int. J. Quantum Chemistry (In
press).
Apoio: FAPERJ, CAPES, CNPq
[26/10/06 - P048]
O
MÉTODO
DE
INTERAÇÃO
DE
CONFIGURAÇÕES APLICADO A ÁTOMOS
ARTIFICIAIS COM 2n (n=1,2,3) ELÉTRONS,
João Cláudio C. Pereira, Leandro C. Santos,
Maria das Graças R. Martins, José David M.
Vianna, Universidade Federal da Bahia, José David
M. Vianna, UNB, C. F. Destefani, Universidade
Federal de São Carlos • No estudo de átomos artificiais
uma das questões de interesse é a análise da importância
da correlação eletrônica nas propriedades desses sistemas.
Há na literatura alguns métodos com esse objetivo mas,
em geral, ficam restritos a sistemas com dois elétrons.
Faz-se então necessário para o estudo de sistemas
multi-eletrônicos buscar métodos mais poderosos. Um
desses métodos é o de Interação de Configurações (CI).
Neste trabalho busca-se a formulação de um tal método
fazendo-se inicialmente adaptações do processo usual
a situações tı́picas dos “quantum dots”esféricos. Um
conjunto base de funções gaussianas construı́do a partir
de funções esféricas de Bessel, incluindo as condições
de contorno, é apresentado e implanta-se um programa
Hartree-Fock-Roothaan próprio para o cálculo desses sistemas atômicos.O programa implantado que constituirá
a primeira etapa de implantação do programa CI será
testado para o caso de dois, quatro e seis elétrons e seus
resultados comparados com os obtidos por Destefani,
Vianna e Marques.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P049]
ESTUDO
DE
ÁTOMOS
ARTIFICIAIS
USANDO UM MÉTODO FORMULADO COM
FUNÇÕES-BASE GERAIS, Leandro C. Santos,
Bárbara Marcela dos S. Bastos, João Cláudio
C. Pereira, Maria das Graças R. Martins, José
David M. Vianna, Universidade Federal da Bahia,
José David M. Vianna, UnB • Entre os métodos
usados no estudo de sistemas atômicos confinados há
um proposto por Goodfriend e estendido ao método CI
(Interação de Configurações) por Rivelino e Vianna. Por
esse método a função-solução do problema confinado é
expandida em termos de funções-base gerais que não
satisfazem as condições de contorno próprias do confinamento, condições essas que são, no entanto, impostas
sobre a função-solução. Usa-se então o princı́pio variacional considerando-se a função-solução como função-teste
e as condições de contorno como vı́nculos, obtendo-se a
equação secular correspondente. As soluções (funções e
valores da energia) do problema confinado são, então,
determinadas dessa equação. Neste trabalho esse método
é aplicado a “quantum dots”esféricos com dois elétrons.
As funções-base gerais são gaussianas construı́das a
partir de funções esféricas de Bessel. Os resultados são
comparados com os obtidos por Destefani, Vianna e
Marques usando o método Hartree-Fock.
[26/10/06 - P050]
Estudo
Teórico
da
Carboplatina,
Luiz Fernando Lopes Oliveira, Eduardo Kojy
Takahashi, Universidade Federal de Uberlândia •
Sabe-se que o câncer é causado por falhas nos sistemas de reparo que auxiliam a garantir a estabilidade
genética do DNA em cada tipo de organismo. Esta
estabilidade, entretanto, é continuamente desafiada por
radiações externas, por seu próprio metabolismo, ou por
instabilidades nas ligações quı́micas em sua dupla hélice.
Atualmente, os processos quimioterápicos utilizam-se
de drogas derivadas da platina, como a cisplatina,
oxaliplatina e carboplatina. Na terapia genética - método
que vem utilizando o conhecimento dos processos de
produção dos danos e de interação com o DNA com
outras substâncias para propor novas drogas - o estudo
da carboplatina é interessante devido uma necessidade
de compreensão dos fatores que explicam a sua ação
terapêutica, de um ponto de vista mais fundamental,
associado a suas propriedades eletrônicas. Percebe-se,
assim, a necessidade de um estudo sistemático tanto
dos danos da estrutura do DNA, quanto das atividades
oncogênicas. Nesse sentido, estamos iniciando um estudo
sistemático da estrutura eletrônica da carboplatina, no
sentido de obtermos informações que possam explicar
a sua estrutura-atividade na ação anti-cancerı́gena
e, assim, compreender os mecanismos que levam algumas biomoléculas a constituı́rem potenciais drogas
terapêuticas contra o câncer.
Apresentamos nesse
trabalho as propriedades eletrônicas, energéticas e estruturais da carboplatina, calculados por meio de cálculos
auto-consistentes (SCF - Self Consistent Field) dentro
do formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (
DFT- Density Functional Theory), na aproximação do
25
gradiente generalizado (GGA) para o tratamento do
termo de exchange-correlação, com a parametrização
de Perdew, Burke, Enrzerhof (PBE). Foram utilizados
pseudopotenciais ab initio, totalmente separáveis e com
a conservação da norma, gerados segundo o esquema de
Troullier-Martins, para a descrição da interação entre
os elétrons de valência e os ı́ons. Foram utilizadas
funções de base double zeta (DZ) e as otimizações
estruturais foram realizadas por meio do algoritmo do
gradiente conjugado (CG) dentro de uma tolerância
para a força atômica de 0.05 eV/A. Posteriormente,
pretendemos estudar a interação desse complexo com o
DNA, realizando análises do comportamento eletrônico
do sistema. Utilizamos o pacote computacional SIESTA,
disponı́vel gratuitamente na Internet. Os resultados
preliminares desse trabalho, assim como comparações
com semelhantes resultados disponı́veis para a cisplatina
serão apresentados e discutidos.
[26/10/06 - P051]
INTERAÇÃO DA BENZONITRILA COM
NANOTUBOS
DE
CARBONO
(5,5),
José Júnior Alves, Antônio Gomes de Souza
Filho, Josué Mendes Filho, Universidade Federal
do Ceará - UFC, Solange Binotto Fagan, Centro
Universitário Franciscano - UNIFRA • Temos presenciando contı́nuos e surpreendentes avanços, tanto
cientı́ficos quanto tecnológicos, na área de nano materiais, com desenvolvimento de novos compostos baseados
em estruturas alotrópicas do carbono. Os nanotubos
de carbono fazem parte de um grupo especial dessas
estruturas, pois apresentam propriedades mecânicas e
eletrônicas de grande interesse cientı́fico e tecnológico.
O enorme potencial de interação dessas estruturas
com diversas moléculas e suas possı́veis aplicações é a
principal motivação para realização deste trabalho, onde
estudamos a interação do nanotubo metálico (5,5) com
a molécula benzonitrila usando cálculos de primeiros
princı́pios. Os nanotubos de carbono também têm sido
estudados como uma opção para adsorver moléculas
orgânicas tóxicas e outros poluentes. Analisamos detalhadamente as propriedades estruturais, eletrônicas e
quı́micas de uma molécula de benzonitrila interagindo
com os nanotubos de carbono de uma única camada.
Para tanto, utilizamos uma abordagem teórica fazendo
uso da teoria do funcional da densidade (DFT). Os
cálculos de energia total foram realizados com o uso do
código SIESTA, o qual representa o estado da arte em
termos de cálculos computacionais. Estudamos cinco
configurações distintas: Bridge, Bridge-bis, Hexagon,
Rotated e Stack. Onde cada cofiguração dessa representa
como a molécula de benzonitrila foi aproximada do
tubo no inicio da simulação. Tomamos como critério de
convergência energias interatômicas iguais ou inferiores a
0,05 eV.
[26/10/06 - P052]
Estudos ab initio em diamondóides menores: adamantano, diamantano e triamantano,
Francisco Franciné Maia Júnior, Josias Valentim Santana, Ewerton Wagner Santos Caetano,
Valder Nogueira Freire, UFC - CE - Brasil • Os
26
diamondóides constituem uma série de hidrocarbonetos
homólogos de estruturas policı́clicas, C4n+6 H4n+12 , cuja
topografia é baseada na repetição regular de uma rede de
carbonos tetraédricos seguindo a estrutura cristalina do
diamante. Os primeiros membros dessa classe são: adamantano, diamantano e triamantano para n = 1, 2 e 3,
respectivamente, e não apresentam isômeros. Adamantano e diamantano são conhecidos desde 1933, quando
Landa isolou-os a partir do petróleo cru. Dependendo do
arranjo espacial, os outros integrantes da série, n ≥ 4, os
diamondóides podem apresentar diversos isômeros e equivalentes não-isoméricos. No inı́cio de 2003, a Chrevon
Texaco Corporation anunciou o isolamento e a sı́ntese de
cristais de diamondóides maiores (quatro tetramantanos,
nove pentamantanos, um hexamantano, dois heptamantanos, dois octamantanos, um nonamantano, um decamantano e um undecamantano) a partir do óleo cru obtido
da bacia do Golfo do México. Neste trabalho, como parte
inicial da pesquisa, realizamos cálculos ab initio para os
três primeiros representantes da da série de hidrocarbonetos: diamantano, diamantano e triamantano. Os cálculos
foram efetuados usando o formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), fazendo-se um estudo sistemático do efeito de diferentes funcionais (LDA, PBE e
B3LYP) e bases gaussianas sobre as propriedades estruturais e eletrônicas da geometria otimizada. Os espectros
vibracionais IR e Raman também foram obtidos.
[26/10/06 - P053]
Modelagem molecular de antineoplásicos que interagem com o DNA: agentes alquilantes, Milca
Limeira da Silva, , Arquimedes Mariano, Claudia F. Braga, Janaina de Lima Pereira, Regiane
Cassia Maritan Ugulino Araújo, Laboratório Quimica Quântica Computacional • Câncer é o nome dado
a um conjunto de mais de 100 doenças que têm em comum o crescimento desordenado (maligno) de células que
invadem os tecidos e órgãos., a divisão celular agressiva e
incontrolável, determina a formação de tumores (acúmulo
de células cancerosas) ou neoplasias malignas.O desenvolvimento de fármacos com ações sobre o metabolismo
intermediário das células em proliferação é importante
do ponto de vista clı́nico. Os agentes alquilantes são
da classe dos antineoplásicos ciclo-celular não especı́ficos
(CCNS) que interagem com as fitas ou filamentos do DNA
por formação de ligações cruzadas (“Cross-Link”) produzindo ligações lesões no mesmo. A modelagem molecular é poderoso instrumento na predição de atividade
biológica, pois trata sendo assim os mecanismos de interação desse fármacos, através dos momentos de dipolo
espectro vibracional. Este trabalho analisou a ação dos
fármacos antineoplásicos por métodos de modelagem molecular, procurando elucidar as correlações existentes entre os complexos formados (anticancerı́genos e os sı́tios do
DNA) com a atividade antineoplásica dos fármacos.São
utilizados métodos semi-empı́ricos (AM1), ab initio (HF)
e a Teoria do Funcional Densidade, com os funcionais
hı́bridos B3LYP e PBE1PBE, para otimização de geometria, análise conformacional e obtenção dos espectros
vibracionais das espécies isoladas e dos complexos formados (fármacos e receptor). Os agentes alquilantes (CCNS)
26/10/06 - XXIV EFNNE
averiguados são: Mostardas nitrogenadas; Nitrossuréias;
Triazenos e Alquil sulfonato
[26/10/06 - P054]
Pressões negativas:
um artifı́cio computacional
para
simulações
de
transições
de
fase
para
altas
temperaturas,
Edson Firmino Viana de Carvalho, David Lima
Azevedo, Carlos William de Araujo Paschoal,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão • Diferente da modelagem das propriedades
materiais sob a variação de pressão externa isotrópica,
a investigação computacional de mudanças induzidas
por mudanças na temperatura não são triviais. Basicamente, têm-se três pacotes a serem aplicados nesse
tipo de problema: dinâmica de rede em regime de
baixas temperaturas, dinâmica molecular e simulação
de Monte Carlo em regime de altas temperaturas. A
dinâmica de rede utiliza um formalismo quase-estático
para tratar harmonicamente as vibrações atômicas.
Contudo, para condições de altas temperaturas os efeitos
anarmônicos passam a ter maiores contribuições, além
da possibilidade da difusão; daı́ sua inaplicabilidade.
Na prática, a dinâmica de rede tem sido aplicada até
temperaturas da ordem da metade do ponto de fusão
dos materiais em estudo. Neste caso, a investigação
consiste em determiner as propriedades estruturais
em função da temperatura através da minimização da
energia livre. Usando derivadas analı́ticas, baseando-se
nas técnicas de Newton-Raphson, as quais necessitam
de derivadas segundas com respeito da energia livre,
podem ser aplicadas duas aproximações para minimizar
a energia livre: ZSISA (do inglês Zero Static Internal
Stress Approximation) e FFEM (do inglês Full Free
Energy Minimisation). Apesar da viabilidade dessas
técnicas ao materiais óxidos, sobretudo a ZSISA, o
custo computacional é bastante elevado para compostos
mais complexos. Assim, para compostos bem comportados do ponto de vista de transições de fase, ou seja,
transições por contração da célula são observadas tanto
pela contração devido ao decréscimo da temperatura
quanto pelo acréscimo de pressão hidrostática, pode-se
usar, como artifı́cio computacional, stresses negativos
(pressões negativas) para simular a dilatação da célula
e estudar transições de fase para altas temperaturas
com custo computacional baixı́ssimo. Neste trabalho
apresentamos os resultados da aplicação deste método
ao estudo da transição de fase da cerâmica Ba2 BiTaO6
para altas temperaturas. Os resultados permitem, além
da modelagem da transição F m3̄m → R3̄ que este
composto sofre e das propriedades fı́sicas em função
da temperatura, estudarmos o parâmetro de ordem da
transição.
[26/10/06 - P055]
DETERMINAÇÃO DO ESPALHAMENTO NA
SALA DE CALIBRAÇÃO COM NÊUTRONS
UTILIZANDO O MÉTODO DO AJUSTE POLINOMIAL, Nadja Ferreira da Silva, Joelan Angelo de Lucena Santos, Eudice Correia Vilela,
UFRPE/CRCN, DEN/UFPE, CNEN/CRCN-NE • O
Centro Regional de Ciências Nucleares (CRCN/NE) tem
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
em suas instalações, uma sala destinada a irradiações com
fontes neutrônicas com o objetivo de calibrar instrumentos dosimétricos, para tanto, é necessário determinar fatores de conversão mais próximos da realidade do ponto de
referência utilizado no processo de calibração dos instrumentos dosimétricos para nêutrons. Uma sala ideal para
calibração de instrumentos com nêutrons deve possuir dimensões razoavelmente grandes, preferivelmente com piso
falso e paredes acrescidas com material pouco espalhador
de nêutrons. Uma sala real no entanto não inviabiliza o
seu uso no processo de calibração desde que seja determinado os fatores corretivos, entre eles, o de espalhamento
do ambiente. Objetivando determinar o fator de espalhamento da sala de irradiação com fontes neutrônicas,
foi utilizado o método do Ajuste Polinomial obedecendo
às recomendações da ISO 10647. Neste método, é utilizado uma fonte neutrônica em posição fixa e um detector, onde, a distância entre eles é variada. Desse modo, a
correção devido ao fator de espalhamento é obtida dividindo a medida total da contagem [MT ], pelo fator corretivo geométrico [F1 (l)] vezes a taxa de fluência do campo
livre a que o instrumento foi exposto,essa relação pode
ser expressa por:
MT (l)overφF1 (l) = Rφ (1 + xl + yl2 )
onde x e y são parâmetros de ajustes e Rφ é a resposta da
fluência do campo livre do instrumento. No desenvolvimento deste trabalho, foi realizado um estudo preliminar
onde foi simulado a sala de irradiação com uma fonte
de 241A mBe, um simulador de tórax ISO e um cone de
sombras em polietileno e ferro, utilizando o código computacional Monte Carlo N-Particle version 4C (MCNP4C). O código Monte Carlo (MCNP4C) é um método de
simulação onde as distribuições de probabilidades que governam cada evento são estatisticamente amostradas para
a discrição total do fenômeno. Ele se aplica a sistemas de
partı́culas como fótons, elétrons ou nêutrons. Foram feitas varias simulações para estimar os valores reais. Na
parte experimental foi utilizado uma fonte de 241A mBe
com taxa de emissão de 4, 46x106 n/s e um detector cintilador 6L iI(Eu) acoplado a um detector digital modelo
2241-2. A cada novo posicionamento o tempo foi ajustado
para que a taxa de fluência naquela posição fosse aproximadamente igual à taxa de fluência na posição inicial. Os
resultados experimentais foram comparados com aqueles
obtidos por simulação e mostraram-se concordantes.
[26/10/06 - P056]
A Sequential Monte Carlo Quantum Mechanics
Calculations of Trans-Resveratrol in methanolic solution., Tarciso Silva de Andrade-Filho,
, Raoni Sousa Santos, Hardiney S Martins,
Shirsley J. S. Silva, Jordan Del Nero., Universidade Federal do Pará • Resveratrol, a hydroxylated stilbene found in grapes, wines and other food products
has shown to have antioxidant, anti-inflammatory, antiplatelet and cancer chemopreventative activity assays representing stages of carcinogenesis. In vitro, it inhibited
free radical formation in leukemia cells treated with phorbol ester inhibited mutations in another cell line and sti-
27
mulated quinine reductase (which detoxifies carcinogens).
In this work, we had performed Quantum Mechanical /
Molecular Mechanics (QM / MM) Monte Carlo (MC)
simulations of Resveratrol in methanolic solution using
standard procedures for the Metropolis sampling in the
canonical NVT ensemble, where the number of Molecules
N, the volume V, and the temperature T are fixed. Periodic boundary conditions and minimum image method in a
cubic box were used. The system consisted of 1 Resveratrol molecule (solute) for 1,000 water molecules (solvent)
in a cubic box with a side length of 40,725 angstron.The
volume of the cube was determined by the density of the
liquid methanol 0,7932 g/cm3 and the room temperature
was used (298K). The potential parameters used for Resveratrol and methanol molecules were that ones developed
by Jorgensen and co-workers. The simulation consisted
of a thermalization stage 7x105 MC steps, followed by an
additional 1x105 MC steps in which the QM / MM procedure was turned on. A new configuration was generated
after 100 MC steps after all solvent molecules attempt to
translate and rotate around a randomly axis. We have
used to calculate the uncorrelated configuration the statistical inefficiency s to reduce the number of the electronic structure calculations during the simulation using only
the simulation using only the uncorrelated configurations
and we have performed an Auto-Correlation function in
order to give us on the successive configurations. Their
values are 564,7 and 14,75 respectively. The average value of the molecular liquid main transition is located at
307,5 nm. Sponsors=PIBIC/CNPq,Proint/UFPA.
[26/10/06 - P057]
Otimização Simultânea dos Coeficientes LCAO
e dos Coeficientes e Expoentes das Gaussianas da Base Atômica usando o algoritmo GSA.,
Micael Dias de Andrade, Instituto de Fı́sica da
UFBa, Marco Antônio Chaer Nascimento, Instituto de Quı́mica da UFRJ, Kleber Carlos Mundim,
Instituto de Quı́mica da UnB, Luiz Augusto Carvalho Malbouisson, Instituto de Fı́sica da UFBa Instituto de Quı́mica da UFRJ • Dentre os métodos de
otimização global de interesse corrente, os métodos estocásticos têm sido utilizados no estudo de uma variedade
de problemas de obtenção de mı́nimos locais e globais.
Um método dessa natureza, o Generalized Simulated Annealing (GSA), vem sendo aplicado, com resultados, em
diversos destes problemas não-lineares como, por exemplo, na previsão de novas estruturas e enovelamento de
proteı́nas [1], em problemas Hartree-Fock (HF) [2], dentre outros. É importante ressaltar que metodologias para
tratar problemas de otimização baseadas na resolução de
equações de condição necessária não-lineares, não podem
garantir a obtenção do mı́nimo absoluto. Exemplos dessas metodologias baseadas em equações de condição nãolineares são as formas usuais de Roothaan e Pople-Nesbet
de tratamento do problema HF, onde busca-se os coeficientes ótimos da expansão dos orbitais moleculares em
termos de uma pré-fixada base de funções atômicas (coeficientes LCAO). Tais coeficientes devem fornecer a mais
baixa energia do sistema, nesse nı́vel de aproximação.
Neste ensaio, redefine-se o funcional HF de modo que
28
os coeficientes e expoentes das gaussianas, que compõem
a base atômica, sejam tratados também como argumentos independentes do funcional conjuntamente com os coeficientes LCAO e, com o algoritmo GSA, efetua-se a
otimização direta desse funcional para determinar o seu
mı́nimo absoluto. Também como resultado, fica redefinida a base atômica. Neste trabalho, faz-se aplicações
iniciais da metodologia descrita acima para alguns átomos
da primeira linha e algumas moléculas compostas por
estes átomos, nas bases atômicas STO-3G, STO-6G e
double-zeta.
1 M. A. Moret, P. M. Bisch, K.C. Mundim e P.G. Pascutti.
Biophys. Journal 82, 3 (2002) 1123; 2 M. D. de Andrade,
K. C. Mundim, L. A. C. Malbouisson. Int. J. Quantum
Chem. 103 (2005) 493. M. D. de Andrade, M. A. C.
Nascimento, K. C. Mundim, L. A. C. Malbouisson. Int.
J. Quantum Chem. 106 (2006) 2700. Apoio: CAPES,
CNPq, FAPERJ
[26/10/06 - P058]
Determinação de Estados Rovibracionais de
Moléculas Usando Funções Gaussianas Distribuı́das.,
Rejhane Santos Cunha, Frederico
Vasconcellos Prudente, Universidade Federal da
Bahia • Este trabalho propõe a determinação dos estados vibracionais e rotacionais de moléculas diatômicas
usando uma metodologia baseada no principio variacional para resolver a equação de Schrodinger independente
do tempo. Empregamos, em particular, o método de expansão da função de onda através do uso de funções de
base Gaussianas distribuı́das. Neste caso, realizamos uma
otimização na escolha dos pontos das funções tomadas
como base, considerando argumentos semi-clássicos para
a escolha dos centros e pesos destas funções, de forma
a obtermos Gaussianas distribuı́das que levam em consideração a forma do potencial. O resultado é um problema
de autovalor-autovetor generalizado que é solucionado por
meio de uma diagonalização de matrizes numéricas. Esses
procedimentos permitem a obtenção dos valores precisos
para as energias dos diferentes nı́veis energéticos e respectivas funções de onda do problema molecular, que estão
associados aos espectros rovibracionais de moléculas. Utilizamos o programa elaborado na obtenção das soluções
de um das soluções de um oscilador Harmônico unidimensional e na determinação do espectro rovibracional da
molécula de hidrogênio usando uma superfı́cie de energia
potencial conhecida. A validade da metodologia proposta
é avaliada através da comparação dos resultados obtidos
com os resultados ”exatos”ou previamente publicados na
literatura e uma proposta da extensão da presente metodologia para tratar moléculas triatômicas é feita.
[26/10/06 - P059]
Influência do campo elétrico sobre uma partı́cula
num espaço com um defeito topológico linear,
Rebeca Dourado, Sérgio Azevedo, UFPB - PB Brasil, UEFS - BA - Brasil • Neste trabalho, usando
a teoria geométrica de defeitos, investigamos a dinâmica
de partı́culas quânticas num meio com defeito topológico
linear. Nosso objetivo, foi investigar o comportamento de
uma partı́cula quântica, quando submetida a um campo
elétrico.
26/10/06 - XXIV EFNNE
A equação de Schrodinger foi resolvida para uma
partı́cula quântica com o potencial do Oscilador
Harmônico Simples num espaço sem defeito, com desclinação, deslocação e com deslocação e desclinação juntos. Em seguida foi considerado essa mesma partı́cula,
submetida a um campo elétrico uniforme num espaço com
deslocação, e por último num espaço com uma densidade
de defeitos. Uma análise dos resultados obtidos foi efetuada, na tentativa de entender os efeitos provocados em
um conjunto de interações em particular.
[26/10/06 - P060]
UMA INVESTIGAÇÃO TEÓRICA DE COMPLEXOS DE HIDROGÊNIO RCN − −HF , COM
R = H, OH, SH, OCH3 , N H2 , N O2 , CN , F , Cl, CH3
E CF3 , EMPREGANDO A TEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADE, Tarsila Gabriel Castro, , Arquimedes Mariano, Janaina Lima Pereira, Liana de Sousa Silva, Otávio Luis Santana,
Regiane de Cássia Mariatan Ugulino Araújo, Laboratório de Quı́mica Quântica Computacional - Departamento de Quı́mica - UFPB • A ligação de hidrogênio tem
sido amplamente estudada ao longo dos anos, pois as propriedades fı́sicas das moléculas, assim como suas propriedades vibracionais, são afetadas devido a sua formação. O
presente trabalho trata da investigação teórica de complexos de hidrogênio do tipo RCN −−HF , formados a partir
da complexação da espécie HF com espécies orgânicas de
fórmula geral RCN , onde: R = H, OH, SH, OCH3 ,
N H2 , N O2 , CN , F , Cl, CH3 e CF3 . No que diz respeito
à investigação teórica proposta, utilizou-se o método DFT
(Teoria do Funcional da Densidade). Este método surgiu
como uma alternativa aos métodos semi-empı́ricos e abinitio tradicionais, devido aos trabalhos de Hohenberg e
Kohn , que demonstraram a importância da utilização
da densidade eletrônica para a redução da dimensão do
problema do cálculo da estrutura eletrônica. Contudo,
é necessário estabelecer um funcional que conecte a densidade eletrônica à energia. Neste contexto, o presente
trabalho empregou os funcionais B3LYP (Becke Hybrid
Functional for Exchange and the Lee-Yang-Parr Functional) e PBE1PBE (Perdew-Burke-Ernzerhof) e com o
conjunto de base 6-311++G(d,p). É importante destacar
que foram realizadas correções na energia intermolecular,
como a correção do Erro de Superposição de Base (BSSE),
através do método Counterpoise (CP), e a correção no
ponto zero (ZPVE). A correção do BSSE faz-se necessária
porque, durante a complexação, cada monômero é influenciado pelo conjunto de base que descreve o outro
monômero, gerando uma estabilização artificial do complexo formado. Tal método não é meramente um dispositivo razoável para corrigir o erro, mas uma aproximação fundamental correta na avaliação de quantidades
diferenciais, tais como energias de interação. Portanto,
investigaram-se as principais mudanças nas propriedades
estruturais, eletrônicas e vibracionais das espécies RCN
e HF devido à formação dos complexos de hidrogênio.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
ENS-Ensino de Fı́sica
[26/10/06 - P061]
O QUE ALUNOS DA PARAÍBA PENSAM SOBRE A RELAÇÃO ENTRE AS DISCIPLINAS
DE FÍSICA E MATEMÁTICA, Ana Roberta
Paulino, , Universidade Estadual da Paraı́ba, Brasil,
Igo Paulino, Patricio Felix, Departamento de Fı́sica
- CCT - UFCG - Brasil • Boa parte dos professores
de fı́sica do ensino médio convive com uma falta de interesse dos alunos pelos temas abordados na disciplina e
com um aproveitamento abaixo do esperado. Isto é bastante preocupante, pois as diretrizes curriculares exigem
desses alunos um conhecimento básico de fı́sica que venha auxiliá-los na compreensão dos fenômenos naturais e
na solução lógica e matemática de problemas cotidianos.
Numa tentativa de investigar quais são as principais dificuldades que os alunos do ensino médio encontram no processo ensino-aprendizagem de fı́sica realizamos uma pesquisa com 200 alunos de escolas públicas de três cidades
do interior da Paraı́ba [Areia (6o 57’S; 35o 410 W ), Campina
Grande (7o 130 S; 35o 520 W ) e Remı́gio (7o 490 S; 38o 090 W )]
com uma ficha de perguntas onde questionamos estes alunos a respeito da forma como são conduzidas as atividades escolares da disciplina de matemática e indagamos
ainda sobre a relação existente entre fı́sica e matemática.
Obtivemos resultados surpreendentes como, por exemplo,
a maioria dos alunos acha as disciplinas de fı́sica e matemática interessantes, porém difı́ceis. Uma quantidade
razoável de alunos considera a matemática importante
para a fı́sica e acham que estas duas disciplinas estão
amplamente relacionadas (∼70%), no entanto, a maioria
deles não consegue fazer uma associação dos problemas
de fı́sica com a ferramenta matemática necessária para
solução. Esta dificuldade de utilização da matemática é
apontada pelos alunos devido a falta de interdisciplinaridade na metodologia abordada pelos professores. Avaliando estes aspectos, percebemos que o processo ensinoaprendizagem de fı́sica é encarado pela maioria dos alunos
do ensino médio como muito difı́cil devido ao alto grau
de complexidade que é exigido para solucionar os problemas matematicamente. A necessidade deste conhecimento básico de matemática, indispensável para o aprendizado de fı́sica, contribui, significativamente, para que a
maioria dos alunos perca o interesse pela fı́sica e a coloquem nas últimas posições nas suas escalas de prioridades,
mesmo considerando-a muito interessante. Agradecemos ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientı́fico e Tecnológico (CNPq) pelo financiamento
deste trabalho.
[26/10/06 - P062]
Modelo de um circuito eletrico de uma residencia,
Ronaldo Zacarias de Souza, Jose Ronaldo Perreira da Silva, Universidade do Estado do Rio Grande
do Norte, Idalmir de Sousa Queiroz Junior, Universidade Federal Rural do Semi-Arido UFERSA, Maria
das Vitorias Medeiros da Mata, UERN • A eletricidade é o grande propulsor das revoluções tecnológicas
na sociedade moderna e também é uma coisa muito importante no nosso dia-dia. No entanto, os temas relaci-
29
onados a esse campo da Fı́sica são difı́ceis de ensinar e
de aprender, na medida em que se lida com fenômenos
microscópicos que precisam ser abstraı́dos para explicar
seus efeitos macroscópicos. Com o objetivo de contribuir
para o ensino e aprendizado da eletricidade, este trabalho visa desenvolver e construir um modelo de um quadro
elétrico simples de uma residência aplicar em sala de aula
e verificar como o seu uso, auxilia o professor a transmitir conceitos abstratos relacionados a este tema. A
construção do quadro também visa responder perguntas,
identificar concepções alternativas e ampliar os conhecimentos dos alunos e do professor sobre o tema. O quadro
consiste de um disjuntor, lâmpadas e tomadas, como se
fosse uma instalação de uma residência de verdade, este
trabalho serve, por exemplo, para o professor diferenciar
tipos de circuitos elétricos e explicar porque o circuito
elétrico de uma residência tem que ser em paralelo. O
quadro elétrico também pode contribuir para motivar o
estudo das ciências e, em particular, da Fı́sica, bem como
estimular o estudante a aplicar o conhecimento adquirido
no seu dia-a-dia.
[26/10/06 - P063]
Proposta de utilização do ambiente colaborativo de aprendizagem e-Proinfo nas disciplinas de Matemática Básica e Calculo diferencial e Integral de forma interdisciplinar com
a Fı́sica., Arilise Moraes de Almeida Lopes,
, Cristine Nunes Ferreira, Nelma Vilaça Paes
Barreto, Thiago Aguiar Rodrigues, Centro Federal de Educação Tecnologica de Campos • Este trabalho descreve a primeira experiencia na implantação das
disciplinas de Matemática Básica e Calculo Diferencial
de forma interdisciplinar com a Fı́sica através do Ambiente Colaborativo de Aprendizagem da plataforma eProinfo junto aos alunos dos Cursos Superiores de Tecnologia em Desenvolvimento de Software, Manutenção
Industrial, Automação Industrial e Telecomunicações do
Centro Federal de Educação Tecnológica de Campos Universidade da Tecnologia e do Trabalho (CEFETCampos). Nossa motivação nasceu do fato de alguns alunos
desses cursos superiores apresentarem dificuldades com
os conteúdos da matemática necessários para o entendimento da Fı́sica. Essa problemática levou a necessidade
de promover uma interdisciplinaridade entre essas duas
áreas do saber. Nossa metodologia de ação é desenvolver
um material mais adequado a esses cursos de tecnologia
e planejar o acompanhamento ao ensino presencial com o
uso da plataforma e- Proinfo.
[26/10/06 - P064]
A NATUREZA DUAL DA LUZ: UMA LUZ
PARA A FÍSICA MODERNA NO ENSINO
MÉDIO, Edre leite Cruz, , Félix Miguel Junior, Marcos Antonio Barros, Mayane Leite da
Nóbrega, Thiago Vinicius S. Souto ., UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA • O ensino de Fı́sica
Moderna e Contemporânea no ensino médio vem sendo
há tempo objeto de estudo por especialistas na área de
ensino, visto que a influência crescente dos conteúdos contemporâneos para o entendimento de um mundo cada vez
mais tecnológico permeando nosso cotidiano, passa a ser
30
uma necessidade entre alunos e professores. Neste trabalho, apresentamos e discutimos uma proposta de abordagem histórica, experimental e teórica, para o tratamento
de alguns conteúdos de Fı́sica Moderna e Contemporânea
para o ensino médio, desenvolvido por alunos do Curso de
Licenciatura em Fı́sica da UEPB. Especificamente, nosso
trabalho é centrado, sobretudo, no comportamento dual
da luz, pois entendemos que o mesmo é considerado elemento central, problematizador e que permite contextualizar as principais caracterı́sticas da Fı́sica Moderna e
Mecânica Quântica, além de rever alguns fenômenos da
Óptica Fı́sica. A partir de um levantamento inicial sobre
as concepções dos alunos e professores sobre o comportamento dual da luz, investimos em um texto histórico
que faz uma varredura completa sobre a luz desde Newton até as interpretações mais recentes do formalismo
Quântico. Em seguida, é a vez da montagem dos experimentos concretos e virtuais (applets); o manuseio de cada
experimento permite que o aluno recorde de suas aulas,
que na maioria das vezes, eram apenas sobre o aspecto
matemático e sem vı́nculo com o fenômeno, levando-os a
evidenciarem suas dificuldades na construção conceitual
dos fenômenos analisados. Esse trabalho tem revelado,
através de um pós-teste, um ganho conceitual bastante
significativo no processo ensino-aprendizagem, além de retratar a importância de uma reflexão mais aprofundada
sobre os diferentes sentidos que a Fı́sica Moderna e Contemporânea pode assumir na escola de ensino médio e sobre a necessidade de discutir os temas e conteúdos a serem
propostos, tendo em vista não somente as condições reais
da escola e dos programas atuais de Fı́sica, mas também
os conteúdos de FMC tratados nos livros didáticos.
[26/10/06 - P065]
Implementação ou não da atividade experimental
para o ensino de fı́sica, Reginaldo Isael da Silva,
, Reginaldo Isael da Silva, UEPB • Acerca de uma
Pesquisa realizada durante o mês de Agosto de 2006, com
440 alunos de fı́sica do ensino Médio da Escola Nicanor
Souto Maior, localizada no municı́pio de caruaru, deixou
bem claro ao professor de fı́sica que a abordagem experimental evidencia e comprova a teoria estudada em sala
de aula, para os alunos a monotonia e a falta de criatividade dos professores, bem como a disponibilidade de
trabalhar em laboratório, poderá satisfazer os anseios dos
estudantes, compreender os fenômenos da fı́sica associado com atividades do dia a dia, colocando para o aluno
uma abstração em menor grau comparado com o ensino
tradicional, a qualidade do ensino para eles irá melhorar
substancialmente.
[26/10/06 - P066]
Como Aprender fı́sica sem a prática?
Uma
trágica Realidade, Reginaldo Isael da Silva, ,
Reginaldo Isael da Silva, UEPB • No estudo da
Fı́sica faz-se necessário uma relação com a prática vivenciada pelos alunos cotidianamente, e para isso a dificuldade
estar em como mudar o paradigma do ensino tradicional,
restrito ao quadro negro, sem nenhuma aplicação prática,
ou seja uma experimentação vivenciada e entendida pelos alunos durantes as aulas teóricas, mas como isso não
muda do dia para a noite, nós como educadores devemos
26/10/06 - XXIV EFNNE
refletir acerca das diversas maneiras de abordar vários
assuntos relacionados com a fı́sica, então a drástica realidade vivenciada pelos alunos deve mudar, senão eles
mesmos não irão mais assistir as aulas, e muito menos
prestar atenção ao que o professor fala em sala de aula.
[26/10/06 - P067]
ANTENA YAGI-UDA PARA CELULARES UMA APLICAÇÃO DA TEORIA ELETROMAGNÉTICA UTILIZADA EM AVALIAÇÕES
DO ENSINO-APRENDIZAGEM, REGIS ISAEL
DA SILVA, , REGINALDO ISAEL DA SILVA,
UFCG, UEPB • Esse trabalho visa projetar uma antena do tipo Yagi-Uda para celular, estabelecendo melhor
comunicação entre a ERB e o celular, em regiões cujo sinal apresenta baixa potência. A falta de ERBs em regiões
de remotas faz com que o sinal não possa ser captado pela
ERB mais distante. Uma solução mais barata é a ligação
de uma antena externa ao celular fazendo com que o sinal
seja mais direcionado à ERB mais próxima. Um elemento
irradiador de maior eficiência pode dar um ganho real ao
sinal recebido além de enviar o máximo de potência na
direção da torre da ERB. Escolhemos a Antena Yagi por
três motivos: 1) Esse modelo de antena possui ótima diretividade e relação-frente costas alta, possibilitando que
o sinal do telefone celular seja mais direcionado à antena, além do ganho dessa antena ser elevado em comparação com a antena do celular; 2) As antenas vendidas
no comércio para esta finalidade são do tipo Yagi, em sua
maioria; 3) É fácil de ser montada e seus componentes podem ser facilmente improvisados, em uma situação mais
prática. A Antena Yagi é feita a partir de uma antena do
tipo dipolo de meia onda que é alimentada com o sinal que
deseja transmitir ou receber. Esse elemento é chamado
de excitador ou elemento ativo. Existe, geralmente, um
único refletor parasita, que não é conectado fisicamente
ao sinal e é um pouco maior que o elemento ativo. Esse
refletor é colocado paralelamente ao elemento ativo e na
direção oposta à que se deseja transmitir. Também notase a presença de vários elementos menores que o elemento
ativo, e paralelos a este dispostos na direção em que se deseja irradiar, que são chamados de diretores. O elemento
ativo irradia uma frente de onda que faz com que os elementos parasitas sejam excitados. A formulação teórica
é feita a partir da antena de dois elementos, um elemento
ativo e um refletor. O projeto consiste em determinar,
com o auxı́lio de gráficos e tabelas, o tamanho de cada
elemento, e o espaçamento de cada elemento em função
da espessura de cada elemento e da freqüência de funcionamento. A antena pode ser construı́da artesanalmente
apresentando um custo que chega a aproximadamente dez
vezes menos ao custo de uma antena similar oferecida no
mercado. Esse projeto foi utilizado como critério de avaliação de uma disciplina da área de eletromagnetismo de
uma universidade federal.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P068]
MEDIÇÃO DA CORRENTE DE MODO
COMUM - UMA EXPERIÊNCIA VOLTADA PARA O ENSINO DO ELETROMAGNETISMO,
REGIS ISAEL DA SILVA,
, REGINALDO ISAEL DA SILVA, UFCG, UEPB •
Normalmente em uma linha de transmissão com condutores paralelos, a corrente que percorre um fio por um
sentido, retorna pelo outro sentido no outro fio, chamada
de corrente de modo diferencial, é a corrente transmitida
através da linha. Por causa de sobrecargas, oscilações
de tensão e não casamento de impedâncias surge uma
corrente com único sentido nos dois fios, denominada
corrente de modo comum. O objetivo do experimento
é verificar a presença da corrente de modo comum em
linhas de transmissão. Determinar a influência dessa
corrente sobre o campo elétrico total irradiado ao longo
do plano em que a linha de transmissão está contida.
Verificar o uso de ferrite para eliminar a corrente de
modo comum. Se supusermos que o comprimento do
dipolo é mais de 10 vezes menor do que o comprimento
de onda teremos dipolos de Hertz, e se supormos que
o ponto de medida para emissões máximas fica no
plano dos condutores podemos determinar um modelo
para a emissão da corrente de modo comum. Para
garantir-se a validade das equações deve-se estar numa
região de campo aberto, onde não existam obstáculos
nem refletores. Para eliminarmos ou diminuirmos a
amplitude do campo irradiado podemos utilizar um
indutor em série com a linha para bloquear a corrente de
modo comum. Montamos um circuito que representava
uma linha de transmissão composto de Regulador de
tensão de 5 Volts, oscilador de 10 MHz representando
o transmissor, fio de três vias representando a linha, e
uma carga representando o receptor. Com o auxı́lio de
um analisador de espectro, e uma antena log-periódica,
medimos o espectro com o circuito desligado e com
o circuito ligado e notamos nitidamente que apesar
da linha estar operando em uma freqüência fixa, ela
produz interferência em todo o espectro de freqü
ência. Foi possı́vel calcular o valor da corrente de modo
comum que o valor da corrente média, que não resultou
nos valores teóricos, o que era de se esperar, já o ambiente
onde fizemos as medições propiciava ruı́dos e atenuações,
além da antena que funcionava fora da faixa de freqü
ência de oscilação do circuito. Esse trabalho foi utilizado
para verificação do aprendizado em uma disciplina da
área do eletromagnetismo de uma instituição de ensino
superior.
[26/10/06 - P069]
A inserção de História e Filosofia da Ciência na licenciatura em Fı́sica da UFBA, Katemari Rosa,
Maria Cristina M. Martins, Universidade Estadual
de Feira de Santana - UEFS, Universidade Federal da
Bahia - UFBA • Neste artigo trazemos parte dos resultados de uma investigação mais ampla desenvolvida
acerca da inserção de História e Filosofia da Ciência nos
cursos de licenciatura em Fı́sica da Universidade Federal
da Bahia e Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Aqui compartilhamos os resultados em relação à UFBA.
31
Um debate atual no ensino de ciências refere-se à utilização de História e Filosofia da Ciência (HFC) no ensino
de Fı́sica. Sua inclusão pode ser estudada sob diferentes
aspectos, como a formação de professores, e nesse sentido
nos concentramos na análise através de uma perspectiva
curricular.
A relevância dessa investigação emerge num perı́odo
de intensa discussão sobre reformas nos currı́culos de
formação de professores em geral, e de Fı́sica em particular. As universidades brasileiras influenciadas pelas tendências atuais advindas das pesquisas em Ensino de Ciências, têm buscado repensar suas estruturas
adaptando-se às novas legislações. Nesse sentido, estão
sendo criados novos currı́culos, novas disciplinas, novas
abordagens. Portanto, se faz necessário pesquisar sobre
essas experiências e compartilhá-las.
Trazemos uma análise da experiência da UFBA que tem
na matriz curricular do curso de Licenciatura em Fı́sica
noturno, um conjunto de disciplinas intituladas Fı́sica
Básica. Proposta diferenciada em relação aos currı́culos
que atualmente temos em nossas universidades.
Dentro de uma abordagem qualitativa, realizamos entrevistas semi-estruturadas com docentes dessas disciplinas.
Desse diálogo identificamos uma ausência de unidade na
interpretação do que deveriam ser essas disciplinas, além
disso, parece haver um consenso entre os docentes de que
há lacunas na sua própria formação que limitam uma efetiva abordagem contextualizada dos conteúdos de Fı́sica.
[26/10/06 - P070]
ATIVIDADES EXPERIMENTAIS E A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA: CONCEPÇÕES
DE PROFESSORES, Oberlan da Silva, Edvaldo
de Oliveira Alves, UEPB • Este trabalho esboça
as concepções de professores de fı́sica do ensino médio
da cidade de Campina Grande-Paraı́ba sobre a influência
das teorias de aprendizagem e das atividades experimentais no processo de ensino aprendizagem como ferramentas facilitadoras do mesmo. A nossa intenção é mostrar
como esses profissionais concebem o papel dessas práticas
como ferramentas que possam promover e facilitar uma
maior compreensão dos fenômenos estudados. Dentre os
profissionais envolvidos na pesquisa a maioria é graduada em fı́sica e durante sua formação discutiram sobre
a importância desses segmentos no ensino das ciências,
sobretudo a fı́sica. Portanto, adotamos a prerrogativa de
que devem apresentar algum conhecimento relativo ao que
trataremos neste trabalho.
[26/10/06 - P071]
A EDUCAÇÃO DE JOVENS E ADULTOS
COMO UMA POLÍTICA DE MOBILIDADE SOCIAL E O PERFIL DOS ESTUDANTES DE
EJA DO ESTADO DA PARAÍBA E PERNAMBUCO., Oberlan da Silva, Kalinka Walderea
Almeida Meire, UEPB • Este trabalho foi desenvolvido em 10 municı́pios dos estados da Paraı́ba (Campina
Grande, Monteiro, Catolé do Rocha, Pombal e Sousa) e
Pernambuco (Sertânia, Afogados de Ingazeira, Arcoverde,
Custódia e Caruaru), onde seguimos enfatizando a EJA
como uma ferramenta que possa servir de instrumento
para a mobilidade social dos alunos desta modalidade de
32
ensino. Nele ainda, destacamos alguns aspectos históricos
da Educação de Jovens e Adultos no Brasil, as polı́ticas
públicas implementadas pelos Governos federal, estaduais e municipais referentes a implementaçao do ensino de
jovens e adultos, os ı́ndices de redução do analfabetismo
destes estados, o aumento de matrı́culas e o perfil destes
estudantes. Em fim, o nosso objetivo principal é mostrar
quem é o aluno de EJA, qual o seu perfil sócio-cultural,
polı́tico e econômico.
[26/10/06 - P072]
As
Ciências
Espaciais
e
Astronáutica
como Tema Gerador em Ensino de Fı́sica,
Milton T. Schivani Alves, Gilvan L. Borba, J. M.
Felisardo, J. Ferreira Neto, Gilson D. Pinheiro,
UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• O rico potencial didático-pedagógico e caracterı́sticas
naturalmente multidisciplinares das ciências espaciais e
suas tecnologias são importantes veı́culos educacionais
ainda pouco explorados (quando o são) no Brasil, in
foco, instituições de ensino em Natal, RN, dificultando
a formação de uma massa crı́tica frente a questões que
exigem tal conhecimento, principalmente nos nı́veis
Fundamental e Médio, onde o potencial de suas atividades, dentre outras coisas, amolda-se aos conteúdos
especificados no PCN (Parâmetro Curricular Nacional) e
são importantes ferramentas motivadoras. Temos como
metodologia o desenvolvimento de encontros estruturados
em algumas etapas, dentre elas, uma etapa destinada a
debates teóricos e experimentos sobre o funcionamento
dos foguetes, onde são discutidas as leis de Newton,
quantidade de movimento, momento linear e angular.
Também são apresentados um pequeno histórico sobre
foguetes e o desenvolvimento do PEB (Programa Espacial Brasileiro) e sua importância nos cenários: nacional
e internacional. Um dos experimentos trabalhados e
construı́dos pelos próprios estudantes são os chamados
foguetes dágua, onde além da discussão sobre as partes
que constituem um foguete, o princı́pio de seu funcionamento e as melhores condições para o lançamento, é
analisado o movimento e a trajetória do projétil através
de imagens quadro a quadro extraı́das de filmagens do
lançamento. Pretendemos também, contribuir para o desenvolvimento de planos de aulas e práticas pedagógicas
diferenciados ou unidades didáticas temáticas especı́ficas.
Sugerimos práticas para a exploração do rico potencial
didático-pedagógico das interconexões multidisciplinares
relacionada as ciências espaciais e a Astronáutica. Poucas
coisas têm sido feitas na direção em que temos investido
e os contatos com estudantes e resultados que obtivemos
até o momento mostram que esse tipo de intervenção
é de vital importância. Tal intervenção favorece nossa
compreensão de elementos fundamentais, presentes na
realidade dos professores, estudantes e comunidades onde
eles vivem, e do processo de ensino-aprendizagem.
[26/10/06 - P073]
REUTILIZAÇÃO DE FIBRAS OPTICAS COMERCIAIS NA ELABORAÇÃO DE EXPERIMENTOS PARA O ENSINO DA FISICA NO NIVEL MÉDIO., Ligia Cristina Ferreira, Içamira
Costa Nogueira, Claudia A. de Sousa Melo, Car-
26/10/06 - XXIV EFNNE
los Alberto C. Feitosa, Universidade Federal do Maranhão • O ensino da fı́sica nas escolas de nı́vel médio,
com relação à questão dos conteúdos trabalhados em laboratório, apresenta uma grande defasagem, principalmente
no que tange a explicação de alguns fenômenos cotidianos,
além dos avanços tecnológicos. Essa situação promove
aulas desinteressantes e monótonas, conseqüentemente a
formação precária dos alunos. A idéia de realizarmos esta
pesquisa, surgiu da necessidade de mostrar e construir
instrumentos, a partir de materiais que facilitem o aprendizado e cuja concretização seja a mais próxima da realidade. No caso da observação do fenômeno do guiamento
da luz, em geral, os experimentos são montados com elementos que representam a fibra óptica de forma muito
distante do real. As vezes utilizam-se bastões transparentes com diâmetros da ordem de um centı́metro para representar a fibra, enquanto que as fibras reais tem diâmetros
menores do que um milı́metro. Neste trabalho propomos a utilização de fibras ópticas aproveitadas de partes
de cabos ópticos comerciais descartados, na elaboração
de experimentos para o ensino médio. Com isso os alunos terão a oportunidade de conhecer a concepção real de
uma fibra bem como os fenômenos a ela relacionados. A
Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional n 9.394
de 20 de Dezembro de 1996 e os Parâmetros Curriculares sugerem que uma referida disciplina possa desempenhar seu verdadeiro papel e possa dar subsı́dios para que
o aluno tenha condições de elaborar seus próprios questionamentos e conseqüentemente forme seu pensamento
critico, exercendo seu papel na sociedade, que é de agente
transformador, portanto, para atingirmos tal objetivo, é
preciso que se tenha instrumentos que facilitem o ensinoaprendizagem dos alunos de fı́sica o mais próximo da realidade.
[26/10/06 - P074]
UMA
NOVA
PROPOSTA
DE
TEXTO
DIDÁTICO EM TÓPICOS DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO, FELIPE CAVALCANTE LIRA,
PAULO SÉRGIO PEREIRA DA SILVA, WELDER JINNY DA COSTA ALMEIDA, BENEDITO
TADEU FERREIRA DE MORAES., CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARÁ
(CEFET-PA) • Os textos e livros didáticos em Fı́sica
do 2o Grau têm promovido muitas discussões acerca da
forma como seus conteúdos, conceitos, leis e teorias são
apresentados, via de regra não existem grandes diferenças
nas abordagens, nem de conteúdo, nem de exercı́cios
resolvidos, muito menos de problemas propostos. Em
muitos casos, há erros grosseiros na revisão gramatical
e pouca clareza para uma interpretação imediata do
assunto, consequentemente, traduzem em confusão o que
deveria ser um esclarecimento o tema de Fı́sica a ser
exposto. Não obstante, esses livros são escolhidos como
textos atualizados pelo Ministério da Educação-MEC,
visando o acompanhamento do aluno e servindo como
instrumento didático docente de muitas escolas da rede
de ensino pública e privada. A proposta desse trabalho
é expor de forma narrativa as idéias e a compreensão
de alguns autores, em suas obras no ensino básico,
sobre tópicos especı́ficos de Fı́sica que compreendem
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
força, energia e campo, estabelecendo as comparações
metodológicas em cada caso e os equı́vocos de linguagem
apresentados nesses livros que levam à necessidade de
uma discussão mais profı́cua e aprofundada dos temas em
foco. Propõe, portanto, uma releitura e a compreensão
dos conceitos, leis e teorias fı́sicas através de abordagem
contextualizada e multidisciplinar com áreas afins:
engenharias, quı́mica, biologia, etc.
[26/10/06 - P075]
O ENSINO DE FÍSICA NA FORMAÇÃO DE
PROFESSORES DE 1a A 4a SÉRIES DO ENSINO FUNDAMENTAL DO MUNICÍPIO DE
AREIA-PB: ENTREVISTA COM DOCENTES,
Eliângela Paulino Bento, Marcos Antônio Barros, Universidade Estadual da Paraı́ba • O presente trabalho apesenta um levantamento sobre o perfil dos professores de ensino de Ciências de 1a a 4a séries do ensino fundamental, de ecolas da rede pública estadual de Areia,PB.
Este estudo é parte de uma investigação que visa saber
como vem ocorrendo o ensino de Ciências nessas séries
e se o mesmo propicia ou é capaz de promover o desenvolvimento integral das capacidades cognitivas, fı́sico e
moral, como também se está desenvolvendo o interesse
em aprender e adquirir novos conhecimentos, que dará
condições aos alunos de exercerem seus direitos como cidadão integrante da sua sociedade. As atuais exigências
educacionais, referendadas por algumas deficiências na
formação inicial dos professores pesquisados, nos motivaram a explorar as possibilidades pedagógicas do ensino de
Ciências através de temas com enfoque na CTS, uma vez
que este movimento vem se destacando como importante
ferramenta metodológica para o ensino de Ciências e se
tornado a nova agenda para uma pedagogia voltada para a
formação do cidadão(Teixeira,2003). Dentro da proposta
da LDB configurada nos PCNs, encontramos aplicações
do enfoque CTS, pois na forma como a nova proposta
para o Ensino fundamental foi estabelecida, percebe-se
a relevância em apoximar o aluno da interação com a
Ciência e com a Tecnologia em todas as dimensões da sociedade, considerando as suas relações recı́procas, oportunizando ao educando uma concepção ampla e humanista
do contexto cienı́fico-tecnológico. Os resultados analisados qualitativamente foram obtidos através de depoimentos,anotações livres das falas e nos trabalhos escritos desenvolvidos pelos professores. Esclarecemos que este artigo relata uma parte do trabalho já realizada e outra
que pretende dar um suporte metodológico aos professores pesquisados, centrando na CTS, com vista às suas
transformações.
[26/10/06 - P076]
Método alternativo para o ensino de óptica: Experimentos simples, de baixo custo e eficientes.,
Patricio J.F.Silva, Rodrigo C.F.da Silva, Paulo
C.B. Silva, UFCG - PB - Brasil • Ensinar Fı́sica em escolas do ensino médio, em particular em escolas públicas,
constitui um desafio para qualquer professor. A falta de
recursos e estimulo dos alunos são alguns dos problemas
por eles enfrentados. Diante deste cenário, propomos um
método alternativo de ensino de ciências. Neste trabalho demos ênfase ao ensino da óptica geométrica. Utili-
33
zando um aparato de baixo custo e fácil acesso, sob orientação do professor, alunos da E.E.E.M.F. Min. José
Américo (Areia-PB) construı́ram experimentos que trabalhados em sala, trouxeram resultados notáveis. As aulas tornaram mais dinâmicas e os alunos aprenderam a se
divertir com a Fı́sica. Através dos experimentos, formulamos um novo método de avaliação, o qual nos permite
avaliarmos continuamente nossos alunos. Este trabalho
tem caráter de divulgação destes métodos com intuito de
motivar a adoção e a prática por parte de outras instituições de ensino médio.
[26/10/06 - P077]
Tentativa De Reformulação Das Equações De
Maxwell A Uma Linguagem Apropriada ao Ensino
Médio, Patricio J.F.Silva, Rodrigo C.F.da Silva,
UFCG - PB - Brasil • As Equações de Maxwell, descoberta por James Clerk Maxwell (1831-1879) constituem
sem dúvida um dos mais signicativos trabalhos desenvolvido no Eletromagnetismo. Suas equações sintetizaram
todo conhecimento sobre eletricidade conhecido até então,
e mesmo hoje são amplamente empregadas na ciência
e tecnologia. Podemos assim dizer que as Equações de
Maxwell estão para o Eletromagnetismo, assim como as
Leis de Newton estão para a Mecãnica. No entanto, os livros destinados ao ensino médio, em quase sua totalidade
hesitam em abordar estas equações, já que em suas formas
originais, a matemática exigida para um completo entendimento está além do conhecimento destes alunos. Este
trabalho surge da necessidade de divulgação das Equações
de Maxwell reescritas com uma matemática acessı́vel a
estudantes do ensino médio, visando uma difusão deste
conhecimento tão importante para a sociedade. Mesmo
utilizando uma matemática singela, procuramos minimizar a perda inevitável de informações,de maneira que não
comprometa a magnitude dessas equações e assim, dispertar o maior número de estudantes, professores e autores
com ligações ao ensino médio para este problema e não
mais privar a sociedade de um conhecimento tão grandioso.
[26/10/06 - P078]
Um Aparato para o Estudo de Ondas Estacionárias, Jaldair Araújo e Nóbrega(1), Morgana Lı́gia de Farias Freire(2), UAF-UFCG(1), DFUEPB(2) • A experimentação para o ensino de fı́sica é
de grande importância, o que pode complementar a sua
aprendizagem em sala de aula. Ela desenvolve diferentes
e concomitantes formas de percepção qualitativa e quantitativa, de manuseio, de observação, de dúvidas e de construção conceitual. Um experimento pode aproximar o
ensino de Fı́sica as caracterı́sticas do trabalho cientı́fico,
contribuindo para a aquisição de conhecimentos e desenvolvimento mental do aluno. Sendo assim, objetivou-se
construir um aparato experimental de apoio didático para
o estudo de ondas estacionárias com materiais de baixo
custo e fácil acesso. Os materiais utilizados na construção
do aparato experimental foram: um auto-falante de 20cm
de diâmetro, uma mesa com comprimento de 1,88m, uma
roldana, uma haste de ferro, duas barras verticais de madeira, fios elétricos, um transformador, linha de pesca,
chave liga-desliga e massas de 0,25; 0,50 e 1,00kg. Para a
34
montagem ainda foram necessários o uso de pregos, cola
de silicone e parafusos. O aparato experimental pode ser
utilizado para auxiliar as aulas de ondas estacionárias, já
que este tipo de ondas é de extrema relevância dentro do
ensino da Fı́sica e dá “suporte”a outros temas como: ondas sonoras, leis de Newton, fenômenos de ressonância,
etc. Finalmente, pode se dizer que o aparato experimental estimula a interação de vários conteúdos com a experimentação, um fator que é difı́cil no processo ensinoaprendizagem da Fı́sica.
Palavras Chaves: Aparato Experimental, Ondas Estacionárias, Ensino de Fı́sica
[26/10/06 - P079]
Distorções e Omissões conceituais de Alguns Livros Didáticos de Fı́sica Sobre as Raias Espectrais,
Rodrigo Rodrigues da Silva, UEPB • Na presente
investigação apresenta-se uma análise realizada em nove
livros didáticos brasileiros do Ensino Médio, acerca das
suas apresentações sobre as raias espectrais. Em particular, analisam-se as omissões e as distorções históricas,
como também a apresentação dos conceitos subjacentes
ao mesmo. Para a realização da mesma, construı́mos
um referencial histórico, que ofereceu-nos subsı́dios para
a mencionada análise. Cada livro didático foi analisado
separadamente. Os resultados da investigação em torno
das apresentações dos livros didáticos acerca das raias espectrais, mostram-se em um quase total desacordo com o
que sugerem as polı́ticas governamentais para a educação
cientı́fica brasileira, como também as sugestões de vários
pesquisadores da educação cientı́fica. Enfim, percebe-se
que, no caso particular, os livros didáticos mostram-se
bastante distantes de atender os próprios propósitos.
[26/10/06 - P080]
Formação dos Professores de Fı́sica para a Utilização de Ferramentas Computacionais no Ensino, Rodrigo Rodrigues da Silva, UEPB • O ingresso da humanidade na Era da Informação é um fato,
mas ainda apenas para uma pequena parcela da população. As novas tecnologias, em particular a Internet,
vieram para ficar e já começaram a alterar o comportamento da sociedade. Pesquisas evidenciam a necessidade
dos professores serem capazes de utilizar esta ferramenta
como instrumento pedagógico em suas diversas áreas de
ensino a fim de que a educação esteja adaptada a nova realidade da sociedade. Na presente investigação apresentase um levantamento realizado com algumas instituições
formadoras de licenciados em Fı́sica que teve o objetivo de
diagnosticar se estas instituições oferecem, em suas grades
curriculares, disciplinas voltadas a capacitação deste professores para o uso das novas tecnologias como ferramentas pedagógicas, em especial o uso do computador. Para a
realização da mesma fizemos um estudo direcionado à importância da capacitação do professor para a utilização da
informática como recurso pedagógico bem como de fundamental importância para a sua contı́nua formação, e um
levantamento, via Internet, das grades curriculares dos
cursos de formação de professores de Fı́sica de instituições
nacionais, a fim de que se pudesse chegar ao diagnóstico.
O resultado é preocupante visto que evidenciou que não
tem sido oferecida uma formação acadêmica que supra
26/10/06 - XXIV EFNNE
as necessidades básicas para que os futuros professores
possam utilizar este recurso em suas práticas pedagógicas
nem como ferramenta possibilitadora de formação continuada.
[26/10/06 - P081]
Uma Discussão Sobre as Disciplinas de Fı́sica Ministradas ao Curso de Lic. em Informática da
UEPB, Robson de S. Nascimento, , Universidade
Estadual da Paraı́ba, P. C. Assis Jr, Universidade Federal do Rio Grande do Norte • O curso de Licenciatura
em Informática da UEPB possui como componente curricular, os cursos de Fı́sica I e II, que são ministrados
pelos professores do departamento de fı́sica. As ementas abrangem tópicos relacianados à Fı́sica Clássica e
Contemporânea. Aproximando-se o término do curso de
Fı́sica II, os alunos já estarão familiarizados com os vários
conceitos fı́sicos abordados. Entretanto, nossa proposta
ao ministrarmos esses cursos aos alunos de Lic. em Informática, foi levá-los à construção de softwares educativos no ensino de fı́sica como critério avaliativo final da
disciplina fı́sica II, pois acreditamos que este é um caminho para amenizar as dificuldades na aprendizagem de
fı́sica do ensino médio. Foi então, pedido aos alunos, individualmente, que escolhessem o assunto e a linguagem
de programação que preferissem. O resultado foi surpreendente, já que eles ainda não dominam profundamente
as técnicas de programação. Foram construı́dos softwares
em termologia, lançamentos de projéteis, oscilador massamola, circuitos elétricos, entre outros. Alguns softwares
possuem ambiente visual bastante atrativo, o que proporciona uma interação, cada vez maior, entre professores e
estudantes. Contudo, é interessante notar a importância
desse trabalho, a longo prazo, quando futuramente estiverem ensinando e logo terão como interagir junto ao
professor de fı́sica da escola na qual estarão trabalhando.
Portanto, é um trabalho que vale a pena prosseguir, pois
todos irão ganhar, alunos e professores, levando o computador para dentro da sala de aula e tornando-o um
instrumento mediador da aprendizagem.
[26/10/06 - P082]
As Equações de Maxwell do Eletromagnetismo
Clássico
e
o
Ensino
Médio.,
Fábio Luı́s Alves Pena,
Aurino Ribeiro Filho, UFBA - BA - Brasil • Nos livros didáticos de
Fı́sica para o ensino médio (EM), em que são abordados
tópicos de Mecânica clássica, pode-se verificar que as
leis fundamentais da Mecânica e o importante trabalho
de Newton são bastante discutidos. Mas, no que concerne às quatro equações de Maxwell, que sintetizam
as quatro leis básicas do Eletromagnetismo clássico
(lei de Gauss da eletrostática, lei de Gauss sobre a
ausência de monopolo magnético, lei de Faraday-Lenz e
a lei de Ampère-Maxwell), o trabalho de James Clerk
Maxwell é basicamente suprimido na quase totalidade
desses livros, apesar de seus autores explicarem, com
razoável detalhamento as idéias implı́citas nessas leis e
suas aplicações ao longo de cada livro. Em súmula, a
ausência das equações de Maxwell nos livros didáticos
de Fı́sica destinados ao EM, no Brasil, pode ser defendida por aqueles que alegam as dificuldades e quase
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
impossibilidade de expô-las na formulação “integral”e
muito menos na forma “diferencial”, visto que, a partir
dos anos setenta, do século XX, os tópicos de cálculo
de derivadas foram banidos da escola média do Brasil.
Apesar de tais lacunas matemáticas, é possı́vel escrever
a expressão de cada uma das equações de Maxwell com
base na discussão em torno da fenomenologia implı́cita
nelas e, por conseguinte, incentivar a compreensão dos
estudantes, sem a necessidade de impor aos mesmos as
noções de cálculo diferencial e integral. Neste trabalho
tentamos chamar a atenção dos professores do EM,
que lecionam a disciplina Fı́sica, sobre a conveniência
de os mesmos discutirem as equações de Maxwell, do
Eletromagnetismo clássico, em sala de aula, e assim,
evitar o total desconhecimento, por parte dos alunos,
sobre esta contribuição de Maxwell, a qual implicou,
em parte, o desenvolvimento cientı́fico-tecnológico a
partir do final do século XIX. No fundo o que se propõe
neste trabalho é uma abordagem simples em torno das
equações de Maxwell, com ênfase na ligação de cada uma
com a respectiva lei do Eletromagnetismo clássico, a fim
de proporcionar, aos estudantes do EM, a discussão da
sı́ntese de Maxwell, para os fenômenos eletromagnéticos,
partindo do pressuposto que os mesmos já tiveram a
oportunidade de discutir com seu professor, aspectos
fenomenológicos da teoria que estão implı́citos em cada
equação.
[26/10/06 - P083]
A Pesquisa em Ensino de Fı́sica e a Sala de
Aula: Uma Análise de Relatos de Experiências
Didáticas., Fábio Luı́s Alves Pena, Aurino Ribeiro Filho, UFBA - BA - Brasil • No que concerne à
disseminação da pesquisa em ensino de Fı́sica no Brasil,
na década de setenta, do século XX, surgiram o Simpósio
Nacional de Ensino de Fı́sica - SNEF, 1970; a Revista Brasileira de Fı́sica - RBF, 1971 (seção Ensino - Teaching); as
primeiras dissertações e teses em ensino de Fı́sica no Brasil, 1972; a Revista de Ensino de Fı́sica, 1979, hoje (desde
1992), Revista Brasileira de Ensino de Fı́sica - RBEF, até
então, não havia uma revista brasileira especializada na
área (PENA e FREIRE JR, 2003). Nos anos oitenta, nasceram o Caderno Catarinense de Ensino de Fı́sica, 1984,
hoje (desde 2002), Caderno Brasileiro de Ensino de Fı́sica
- CBEF e, em 1986, o Encontro de Pesquisa em Ensino de
Fı́sica - EPEF. Mais tarde, a partir da década de noventa,
surgiram a Revista Ciência& Educação - RCE, 1995; Revista Investigações em Ensino de Ciências - RIEC, 1996; o
Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências
- ENPEC, 1997; Revista Ensaio - Pesquisa em Educação
em Ciências - RE, 1999; Revista a Fı́sica na Escola - FnE,
2000; Revista da Associação Brasileira de Pesquisa em
Educação em Ciências - ABRAPEC, 2001. Periódicos
e eventos que vêm sendo os principais desaguadores dos
trabalhos cientı́ficos e didáticos relativos ao Ensino de
Ciências no Brasil. Apesar do grande avanço da pesquisa em Ensino de Fı́sica no Brasil (periódicos, eventos,
dissertações, teses, cursos de pós-graduação...), ainda há
pouca aplicação dos resultados desta pesquisa em sala de
aula. Isto pode ser observado no trabalho de Moreira
(2000), Studart (2001), Delizoicov et al. (2002), Maran-
35
dino (2003), Megid e Pacheco (2004), Delizoicov (2004),
Rezende e Ostermann (2005), Delizoicov (2005). O objetivo deste trabalho é identificar os resultados da pesquisa
em Ensino de Fı́sica que vêm sendo aplicados em sala
de aula, bem como investigar os fatores que dificultam e
facilitam esta aplicação. Tal estudo tem sido realizado a
partir do levantamento e análise de relatos de experiências
didáticas, que incorporam resultados da pesquisa em Ensino de Fı́sica, publicados na RBF [1971 - 1982], RBEF
[1979 - 2006], no CBEF [1984 - 2006], RCE [1995 - 2006],
RIEC [1996 - 2006], RE [1999 - 2006], FnE [2000 - 2006]
e na Revista ABRAPEC [2001- 2006] - e de um estudo
de caso com os pesquisadores em Ensino de Fı́sica, egressos, até 2006, do Curso de Mestrado em Ensino, Filosofia
e História das Ciências (UFBA/UEFS), sobre esta perspectiva.
[26/10/06 - P084]
À Tardinha na sala de aula:
o uso de
textos de divulgação cientı́fica para o ensino
de conteúdos de Fı́sica nas séries iniciais.,
Fábio Henrique de Alencar Freitas, Fábio Luı́s
Alves Pena, UFBA - BA - Brasil • De acordo com
Monteiro e Teixeira (2004), são inúmeras as dificuldades
que os professores das séries iniciais enfrentam para desenvolver o ensino de Ciências de qualidade para os seus
alunos, principalmente em se tratando de conteúdos relacionados à Fı́sica. O que, segundo Carvalho et al.(1998),
é uma tarefa extremamente complexa. Dentre as dificuldades, estão: manuais didáticos utilizados no ensino
fundamental apresentam basicamente apenas os resultados da Ciência, sendo, nesse aspecto, bastante parecidos
com os manuais da educação superior (ALMEIDA e MOZENA, 2000); muitos professores de Ciências queixam-se
da falta de informação (que vão desde a metodologia adotada, até informações conceituais básicas que lhe permitam um maior domı́nio conceitual sobre o tema) e recursos para trabalhar conceitos em Fı́sica que permitam as
crianças desenvolver atividades de investigação cientı́fica
(CAVALCANTE, 2000); e o reduzido número de propostas de atividades voltadas, especificamente, para atender
as necessidades das crianças dessa faixa etária (MONTEIRO e TEIXEIRA, 2004). Neste trabalho, apresentamos uma estratégia para ensinar conteúdos de Fı́sica
nas séries iniciais do ensino fundamental. A proposta
é utilizar os textos de divulgação cientı́fica, destinados
a crianças de 6 a 12 anos - escritos em linguagem comum, sem deixar de ser precisa - publicados no caderno
”À Tardinha”(caderno especı́fico para crianças do jornal
À Tarde) em Salvador, Bahia, e distribuı́do por todo o
nordeste. Em sı́ntese, este trabalho visa apresentar, ao
professor das séries iniciais do ensino fundamental, uma
forma de trabalhar com o conhecimento fı́sico nas aulas de
Ciências. Essa estratégia é um desenvolvimento de trabalhos anteriores utilizando quadrinhos, perguntas e textos
de revistas de divulgação cientı́fica no contexto do ensino médio (SILVA e KAWAMURA, 2001; PENA, 2006).
Os textos publicados no caderno ”À Tardinha”são escritos por um dos autores (FREITAS) e abordam temas de
Fı́sica Clássica, Astronomia, Fı́sica Moderna e Contemporânea, bem como notı́cias atuais da Ciência.
36
[26/10/06 - P085]
EXPERIMENTOS DE BAIXO CUSTO PARA O
ENSINO DE ASTRONOMIA NO NÍVEL FUNDAMENTAL,
Laysa Glı́cia de Souza Nunes,
Ana Luiza Bezerra da C. Saraiva, Antônio
Dgerson P. da Costa, Diego Nathan do N.
Souza, José Ronaldo P. da Silva, Universidade
do Estado do Rio Grande do Norte, Auta Stella de
M. Germano, Universidade Federal do Rio Grande do
Norte • Embora faça parte do programa da disciplina
de Ciências, a Astronomia vem sendo pouco abordada
na formação dos professores do Ensino Fundamental,
particularmente quando se trata de cursos de Pedagogia.
Nas escolas do estado do Rio Grande do Norte o ensino
dos temas de Astronomia (quando se dá) usualmente
é totalmente teórico e feito sem que sejam explicitadas
dificuldades conceituais relevantes envolvidas na sua
aprendizagem, de modo que na prática, o potencial da
Astronomia para o Ensino das Ciências não está sendo
explorado em nosso estado. Os temas de Astronomia
são fundamentais para a compreensão de ritmos e de
ciclos a que a vida na Terra está integrada. Apresenta
também a possibilidade de abordar diferentes conceitos
das Ciências. No entanto a complexidade envolvida na
formação de seus conceitos dificultam o ensino e a aprendizagem dessa ciência, sobretudo quando o curso carece
de aulas experimentais. A confecção de experimentos
para o ensino de ciências de um modo geral motiva e
estimula os o aluno a participar da explicação desses
experimentos e portanto da explicação do fenômeno,
além de auxiliar o professor em suas explanações e a
consolidar melhor o seus conhecimentos. Neste trabalho
serão apresentados modelos de experimentos, confeccionados com material de baixo custo e de fácil construção
para utilização em aulas de Astronomia para o Ensino
Fundamental. Os modelos são construı́dos levando-se
em consideração o seu potencial de dialogar com as
principais concepções alternativas dos alunos, conforme
amplamente registrado na literatura. Tais experimentos
contribuem para que os professores do Nı́vel Fundamental
aprofundem e explorem temas e atividades relevantes
para o Ensino de Astronomia, motivado-os para integrarem a Astronomia em seu exercı́cio cotidiano do Ensino
das Ciências, segundo abordagens que reconheçam o
caráter construtivista da aprendizagem.
[26/10/06 - P086]
Otimização da medida da aceleração da gravidade com o uso de pêndulos monitorados por software., Santos Zanoni Tadeu, , GomesKiriathArba, Araújo Francisco de Assis, CEFETRN • Os
experimentos que utilizam sistemas ópticos na medida do
tempo de queda dos corpos para determinação da aceleração da gravidade, não oferecem a oportunidade para
uma discussão mais aprofundada sobre a fı́sica envolvida
no processo. A escolha do uso de pêndulos permite abordar temas relevantes como, movimento oscilatório, tempo
de queda, centro de massa e momento de inercia em um
único experimento, onde os alunos têm a possibilidade
de refletir sobre aspectos impotantes da construção e utilização dos pêndulos. O uso do software SAM permitui,
26/10/06 - XXIV EFNNE
além de melhoria nas medidas, determinar o melhor comprimento de um pêndulo simples, e foi de utilizado no
planejamneto da constução de um aparato experimental
que mede o tempo de queda de um corpo usando um
pêndulo fı́sico. Os valores de ”g”encontrados atendem
perfeitamento aos propósitos ditáticos (¡10
[26/10/06 - P087]
Construção e utilização de um motor Stirling no ensino da Termodinâmica dos motores.,
Mauricio Jose Junior, Zanoni Tadeu Saraiva, CEFETRN • O ensino da termodinâmica é usualmente
feito de forma abstrata ou com exemplos simplificados de
aplicações reais.O uso de motores de combustão interna
no ensino das máquinas térmicas apresenta dificuldades
didáticas pela própria natureza destas máquinas e por ser
inviável seu uso em uma sala de aula.O ciclo Stirling é normalmente apresentado nos livros didáticos,(quando o é)de
forma superficial. Pretendemos mostrar que o processo
de construção e uso de um modelo de motor Stirlig torna
o ensino dos ciclos termodinâmicos e das leis da termodinâmica mais realistas, onde o aluno pode interagir diretamente com a máquina modificando as variáveis e analizando seu comportamento. Pode-se ainda, de forma interdisciplinar, discutir aspectos históricos da termodinâmica
e da fabricação das máquinas térmicas.
[26/10/06 - P088]
Estudo das leis de Newton através de experimentos com um Carro Didático, Karlyle Nalena da
Silva Santos, , Mauryléia Marques Ferreira, Zanoni Tadeu Saraiva, CEFETRN • A compreensão
das leis fı́sicas sempre foram desafios para os estudantes
do Ensino Médio, entretanto o que percebemos ao longo
do tempo é que o entendimento da disciplina de Fı́sica
é facilitado pelo uso de experimentos durante as aulas,
principalmente os que envolvem a participação direta do
aluno. A partir disso, desenvolvemos um carro didático,
constituı́do por dois carros acoplados por uma trava de
madeira e construı́dos com MDF e rodas de patins, com o
objetivo de trabalhar as três leis de Newton de modo que
os alunos pudessem entender os seus enunciados a partir
da análise dos experimentos executados. O aluno pode
sentar-se sobre o carro e sentir os efeitos de velocidade,
aceleração e força, vivenciando na prática o que muitas
vezes a teoria não deixa claro. O carro ainda permite
que as aulas sejam acessı́veis aos deficientes visuais, permitindo que a compreensão do conteúdo ocorra de forma
sensorial. As aulas se fundamentaram no construtivismo,
onde os alunos partiram da observação de fenômenos cotidianos, em seguida levantaram hipóteses as quais foram
testadas utilizando o carro didático e, por fim, compararam os dados (qualitativos e quantitativos) adquiridos na
experimentação com os enunciados das três leis de Newton. As demonstrações envolveram uma aluna de 54kg e
um aluno de 107kg e foram divididas em três etapas: a
primeira foi verificar o que acontecia com o carro superior
quando se puxou a carro inferior rapidamente; a segunda
consistiu em medir a força necessária para mover o carro
com massas distintas, utilizando um dinamômetro; a terceira foi colocado o estudante sobre um dos carros e a
estudante sobre o outro, analisando a distância percor-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
rida por cada um quando um deles empurrava com o pé
o outro carro. Portanto, ficou evidente a necessidade de
se trabalhar com experimentos para se esclarecer as diferenças observadas entre os enunciados das leis fı́sicas e os
fenômenos reais, ou seja, sem idealizações, assim como,
a importância de se ensinar a Fı́sica através de demonstrações práticas.
[26/10/06 - P089]
RECURSOS
COMPUTACIONAIS
APLICADOS
AO
ENSINO
DE
FÍSICA:
O
DESENVOLVIMENTO
DE
OBJETOS
DE
APRENDIZAGEM
A
PARTIR
DE
CRITÉRIOS TÉCNICOS E EDUCACIONAIS,
Francisco Herbert Lima Vasconcelos, Universidade Federal do Ceará - Pós-Graduação em Ciência da
Computação, Roner Ferreira da Costa, Universidade Federal do Ceará - Pós-Graduação em Fı́sica,
Jose Aires de Castro Filho, Mauro Cavalcante
Pequeno, Universidade Federal do Ceará - UFC Virtual
• Uma das dificuldades enfrentadas pelos alunos no
ensino médio é a compreensão de alguns conteúdos
ensinados em Fı́sica. Parte deste problema se deve
principalmente pela dificuldade de visualização fı́sica
de alguns fenômenos. Diante desta problemática, propomos a utilização por parte do professor de recursos
computacionais que possam colaborar na resolução desta
limitação. Dentre esses recursos disponı́veis estão os
Objetos de Aprendizagem (OA) aplicados ao ensino de
Fı́sica. Os OA’s são animações interativas criadas para
servir como ferramenta pedagógica para o professor. A
utilização destes objetos em sala de aula permite instigar
a curiosidade dos estudantes e lançar desafios que estimulem o raciocı́nio. Dentro desta perspectiva o presente
trabalho de pesquisa tem o objetivo de apresentar um
modelo de desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem
voltados ao Ensino de Fı́sica a partir de critérios da Engenharia de Software. Estes critérios técnicos permitem
elaborar tais recursos com maior qualidade, através da
inserção de ferramentas que possibilitem ao professor
e ao aluno interagir satisfatoriamente com situações
e problemas fı́sicos.
O resultados alcançados nesta
pesquisa demonstram a viabilidade de tais critérios para
a elaboração destes recursos digitais, além de destacar
a potencialidade destas ferramentas interativas como
instrumento de auxı́lio ao professor no ensino de Fı́sica.
[26/10/06 - P090]
APRENDIZAGEM DE CONCEITOS BÁSICOS
DA
FÍSICA
MODERNA
E
CONTEMPORÂNEA: A UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE
QUANTUM COM ALUNOS DO ENSINO
MÉDIO,
Gilvandenys Leite Sales, Centro Federal de Educação Tecnológica do Ceará, Francisco
Herbert Lima Vasconcelos, Roner Ferreira da
Costa, Universidade Federal do Ceará - Departamento
de Fı́sica, Jose Aires de Castro Filho, Mauro
Cavalcante Pequeno, Universidade Federal do Ceará
- UFC Virtual • O século XX teve seu inı́cio marcado
pelo nascimento de uma nova Fı́sica de caráter não
determinista e probabilı́stico, a Fı́sica Moderna, que
determinou profundas mudanças nas ciências e grandes
37
avanços tecnológicos. Para acompanhar estes novos
rumos, a Escola tem procurado reformular seu currı́culo
de forma a contemplar uma formação contemporânea
do educando, o que inclui a apropriação das tecnologias
de informação e comunicação para auxiliar no processo
ensino-aprendizagem, e o fato de que se deve inserir
Fı́sica Moderna e Contemporânea - FMC - no Ensino
Médio. Como forma de colaborar neste processo, este
trabalho sugere o uso de ambientes construtivistas de
aprendizagem, e propõe um modelo de software educativo, denominado QUANTUM. Para sua apresentação foi
escolhido o Efeito Fotoelétrico (EF) como conteúdo a ser
abordado e implementado o objeto de aprendizagem - OA
do tipo jogo/simulação, intitulado “Pato Quântico”. Este
OA tem por objetivo facilitar a compreensão do EF, que
trata da remoção de elétrons de uma superfı́cie metálica
quando nela incide luz (fótons) de determinada freqü
ência. A metodologia de aplicação desenvolvida para
a realização desta pesquisa constou de três momentos
distintos: inicialmente foram realizadas aulas de fundamentação teórica relativa aos conceitos básicos de Fı́sica
Moderna, em seguida foram realizadas aulas destinadas à
compreensão do Efeito Fotoelétrico com a apresentação,
por parte do professor, do software Quantum, e por fim
uma atividade destinada à exploração e utilização, por
parte do aluno, do Pato Quântico. Através da realização
desta pesquisa podemos concluir que na interação
aluno/software foram evidenciadas as caracterı́sticas do
QUANTUM como um modelo de software educativo de
simulação com concepção construtivista, que busca a
não-linearidade e procura fazer uso de metáforas, e que,
com sua interface intuitiva, trabalha aspectos lúdicos
caracterı́sticos dos jogos.
[26/10/06 - P091]
Aula Diálogo Interdisciplinar. Uma Experiência
com Fı́sica e Biologia no Ensino Médio.,
Amadeu Albino Júnior, CEFET/RN, Maria da
Glória F. do N. Albino, Rozicleide Bezerra
de Carvalho, CEI - Centro de Educação Integrada, Geneci Cavalcanti Moura de Medeiros,
SUEM/SECD-RN • A prática pedagógica tradicional
trata os conhecimentos de forma fragmentada e desvinculada das experiências vivenciadas pelo aluno, conduzindoo a não valorizar o objeto de conhecimento, não estabelecendo dessa forma relações entre os novos conteúdos e
os conhecimentos que já possuem, não realizando uma
aprendizagem significativa. A utilização de aulas integradas entre as disciplinas afins (Aula Diálogo) não significa
o fim das aulas das matérias especı́ficas. Porém, a articulação dessas entre si pode dar uma abordagem mais motivadora no ensino das Ciências no Ensino Médio como alternativa para auxiliar o processo de ensino aprendizagem
do aluno. Além disso, a Aula Diálogo tem como objetivo
desafiar o professor a uma prática interativa, a se perceber detentor de um conhecimento inacabado e não hesitar em mostrar-se e expor-se enquanto desenvolve suas
potencialidades. Esse professor transita entre situações
novas e antigas e estbelece relações para tecer uma nova
prática como alternativa para oferecer ao aluno acesso ao
conhecer e permitir que esse passe a ser o sujeito ativo
38
de sua aprendizagen sendo consciente do que aprendeu,
como aprendeu e possa elaborar estratégias para aprender
o que ainda não conseguiu. Nesse trabalho, apresentaremos e discutiremos a abordagem utilizada em uma Aula
Diálogo, ministrada simultaneamente por professores de
Fı́sica e Biologia, isto é, havendo interferência de um professor na explanação do outro a qualquer momento, permitindo uma melhor contextualização e integração do objeto de estudo. Nessa aula foram utilizados recursos experimentais e demonstrativos, tais como lentes, fibra óptica,
modelo anatômico de olho humano, máquina fotográfica,
bem como testes para verificação de daltonismo e ilusões
de óptica que permitiram o enriquecimento do diálogo envolvendo os principais defeitos e doenças da visão. Mostraremos resultados de uma pesquisa realizada com alunos
em que eles avaliam as aulas realizadas, e sugerem temas
para aulas futuras, o que permite um bom planejamento
com bastante antecipação.
26/10/06 - XXIV EFNNE
tudos em Astronomia (GEA) do CEFET-RN que está
sendo densenvolvido com o apoio da diretoria de pesquisa (Dpeq) da dessa instituição e também com o apoio
técnico-operacional da Associação Norte-Riograndense de
Astronomia. O projeto ”Astronomia Fundamental: capacitando professores e disseminando a Astonomia enquanto
ciência à comunidade escolar”tem como objetivo propor
um curso de capacitação de professores do ensino Fundamental e Médio da rede pública de ensino. O curso de capacitação é oferecido a professores de diversas disciplinas,
pois ele tem uma proposta interdisciplinar para o ensino
da Astronomia. O projeto propõe também a divulgação
e esclarecimentos de alguns fenômenos Astronômicos que
possam acontecer durante o ano. No curso de capacitação
são utilizadas musicas, poesias relacionadas à Astonomia para mostar o caráter interdisciplinar do trabalho.
O projeto já foi aplicado em duas oportunidades diferentes: primeiro no I Encontro Natalense de Geográfos
(ENAG), como oficina; e depois para alguns professores
do ensino Fundamental e Médio da rede pública da cidade
de Parelhas-RN.
[26/10/06 - P092]
Astronomia fundamental: uma proposta interdisciplinar para o ensino., Antônio Araújo Sobrinho, , Dayvd Allisson da Silva Menezes, Lı́gia
Souza, CEFET - RN - Brasil • Este trabalho relata os resultados do mini-curso Astronomia fundamental: uma proposta interdisciplinar para o ensino , com 20
horas, oferecido pelo Grupo de Estudo em Astronomia GEA / CEFET-RN - com o apoio da Associação Norteriograndense de Astronomia -ANRA - para professores da
rede estadual e municipal da cidade de Parelhas, no Rio
Grande do Norte. Esse mini-curso fez parte do projeto
Astronomia Fundamental: capacitando professores e disseminando a Astronomia ,enquanto ciência,à comunidade
escolar desenvolvido pelo GEA que está vinculado à Diretoria de pesquisa - Dpeq - do Centro federal de Educação
Tecnológica do Rio Grande o Norte. O mini-curso foi realizado graças a uma parceria entre CEFET-RN, ANRA,
e prefeitura municipal de Parelhas, por intermédio da Secretaria de Educação do municı́pio. Dentre os objetivos
gerais estavam inclusos o estimulo da prática do ensino
de Astronomia nas escolas, sugestões de atividades interdisciplinares para serem trabalhadas no cotidiano escolar
de forma que integre a teoria à prática, a correlação entre ciência e arte e, especificamente, foram apresentadas
algumas curiosidades da astronomia com a finalidade de
facilitar à prática de ensino. Foram também discutidas algumas questões acerca do ensino dessa ciência, além de algumas atividades interdisciplinares para catalisar o ensino
dessa ciência. Explicou-se ainda o funcionamento de alguns instrumentos de observação astronômica (telescópio,
luneta, rádio-telescópio), observaram-se também alguns
corpos celestes. Ao final do mini-curso os participantes
mostraram-se satisfeitos, reclamaram do tempo dedicado
a este e sugeriram a continuidade do projeto com uma
carga horária maior.
[26/10/06 - P094]
ESPALHAMENTO DE RUTHERFORD: UMA
ABORDAGEM PARA O ENSINO MÉDIO,
Leandro velez, Emanuela Maria P. Cunha, Uiara
Soares da Silva, Universidade Estadual da Paraı́ba • O
ensino de muitos conteúdos da fı́sica e da quı́mica é geralmente ministrado sem que haja um intercâmbio entre as
duas ciências. Um exemplo destes conteúdos são os modelos atômicos, abordados normalmente em aulas iniciais
de quı́mica e fı́sica moderna sem nenhum enfoque a respeito de aspectos históricos e contextuais imprescindı́veis
para uma melhor compreensão e entendimento por parte
dos alunos. Para eles, parece não existir nenhuma relação
entre as abordagens dada pela quı́mica e fı́sica proporcionando o surgimento de “barreiras”que prejudicam consideravelmente o processo de ensino-aprendizagem. Como
ponto de partida na contribuição deste intercâmbio, em
termos de conteúdos, tem-se o espalhamento de Rutherford, experimento que deu origem ao átomo nucleado, até
hoje usado como modelo. Em meio a este contexto, temos
por objetivo desenvolver uma abordagem apropriada do
espalhamento de Rutherford, trazendo a proposta de um
experimento simples, voltado para o ensino médio, que
simula de forma simplificada o experimento de Rutherford. A problematizacão teve como caracterı́stica uma
abordagem clara e objetiva sobre importantes aspectos da
evolução dos modelos atômicos até o modelo de Rutherford. Com isto o desenvolvimento desta proposta pode
trazer como resultado a “quebra de barreiras”entre a fı́sica
e a quı́mica, e dá subsı́dios aos professores das diversas
áreas para cada vez tentarem trabalhar em conjunto, proporcionando um aprendizado significativo por parte dos
alunos.
[26/10/06 - P093]
Astronomia Fundamental: capacitando professores e disseminando a Astronomia enquanto ciência
à comunidade escolar., Antonio Araújo Sobrinho, , Dayvd Allisson da Silva Menezes, CEFETRN • Este trabalho é um projeto do Grupo de Es-
[26/10/06 - P095]
ENSINO INFORMAL - UMA FERRAMENTA
EFETIVA NO USO RACIONAL DE ENERGIA,
Kalinka Walderea Almeida Meira, José Fideles
Filho, Universidade Estadual da Paraı́ba • A educação
em ciências nos dias de hoje não pode mais se ater ao
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
contexto estritamente escolar. Esta afirmação, cada vez
mais presente entre educadores em ciências, enfatiza o
papel de espaços de educação informal, como museus de
ciência e tecnologia, para a alfabetização cientı́fica dos
indivı́duos. Na implementação dos programas de conservação de energia elétrica, a educação é sempre mencionada como ferramenta privilegiada para a condução
das informações, as perdas pela não transmissão de conceitos, bem como na difusão de conceitos equivocados,
além de não contribuir para com a construção da cidadania, gera atitudes improdutivas em relação ao uso desses
conhecimentos. Através de programas educativos como
palestras, vı́deos e exposições para alunos e professores
da cidade de Campina Grande, objetivou-se diminuir o
desperdı́cio de energia elétrica nas suas residências. A
pesquisa foi desenvolvida na Super Estação de Energia CELB onde através de experimentos, vı́deos e palestras
que serviram para mostrar um pouco da história da eletricidade, como é gerada e distribuı́da, cuidados para evitar
o choque elétrico, dicas de uso racional de energia, e os
problemas acarretados ao meio ambiente e a economia do
paı́s pelas várias formas de geração de energia elétrica utilizadas. Foi através das contas mensais de energia elétrica
dos alunos visitantes durante 6 meses de 2005 com 375
alunos entre 500 alunos visitantes, que foi feita a avaliação dos resultados. Analisou-se 4 meses anteriores em
que o aluno participou da exposição e 4 meses subseqü
entes. Observou-se que apenas 2% permaneceram com
o consumo inalterado e aproximadamente 54% baixaram
seu consumo, enquanto que 44% aumentaram seu consumo de energia elétrica. Confirma-se que este programa
é viável e importante para a difusão de informações sobre o uso racional de energia entre alunos e professores.
Sabe-se que a estruturação de uma proposta de Ensino do
Uso Racional de Energia, tem sua origem em ações governamentais, impondo às empresas do setor energético uma
atitude que pode não estar alinhada com seus objetivos
finais (produtos e serviços). Neste sentido, torna-se fundamental a presença das instituições de ensino, em todos
os nı́veis, pois o seu objetivo final e a própria Educação.
Palavra-chave: Uso racional de energia elétrica, ensino,
cidadania.
[26/10/06 - P096]
Fı́sica Conceitual: a porta para o mundo da Fı́sica
no Ensino Médio.,
Rafael Teixeira Eufrásio,
Universidade Federal do Ceará, Andreza Melina Garcia Lima, Universidade Estadual do Ceará • Apesar do
pouco ferramental matemático, tentamos mostrar que é
possı́vel fazer alunos de Ensino Médio dos mais diferentes
nı́veis, às vezes com muitas carências, aprenderem Fı́sica,
simplesmente pelo fato de se depararem com questões conceituais. Utilizando uma bibliografia nada usual, as delegações cearense, sempre expressivas em todas as competições regionais, nacionais e internacionais que o Brasil
disputa têm mostrado a eficiência deste método de ensino,
o qual descreveremos neste trabalho.
O Ceará não é o único estado brasileiro a ter levado representantes para todas as olimpı́adas internacionais de
Fı́sica que o Brasil disputou à toa. O acompanhamento
dos alunos, muitos vindos de escolas públicas, desde a oi-
39
tava série, tanto em laboratórios, como em aulas teóricas,
além de resultados nas olimpı́adas, tem assegurado a
altı́ssima aprovação em concursos vestibulares para ITA,
IME, AFA, Escola Naval, e até mesmo MIT, nos Estados
Unidos.
Exploraremos neste pôster os resultados obtidos, com diversas estatı́sticas, os livros utilizados, as diversas dificuldades encontradas, os contatos com equipes de preparação
para olimpı́adas de outros paı́ses e, principalmente, alguns
conceitos fı́sicos muitos vezes despercebidos até mesmo
por estudantes avançados.
Esperamos com este trabalho formar um grupo de discussão sobre o assunto e, quem sabe, traçarmos o caminho para obtermos a primeira de muitas medalhas de ouro
para o Brasil na IPhO, sempre com o objetivo de melhorarmos a qualidade de ensino de Fı́sica em nosso paı́s da
maneira mais geral possı́vel, com as condições que dispomos.
[26/10/06 - P097]
Sujestão para a resolução do problema da
Braquistócrona utilizando o calculo variacional, Ubiratan Correia Silva, Luizdarcy de Matos Castro, Jorge Anderson de Paiva Ramos, Ivanor Nunes de Oliveira, UESB - BA - Brasil • Sabemos que a menor distância entre dois pontos distintos é
determinada por uma reta, mas poderı́amos afirmar que
a menor distância implica no menor tempo gasto para
percorrer tal percurso? Podemos afirmar que este problema não é recente, a primeira pessoa a sugerir tal problema foi Bernoulli, cujo nome deste problema é denominado Braquistócrona. A palavra braquistócrona deriva
das palavras gregas Brachistos (que quer dizer ”menor”)
e Chronos (que quer dizer “tempo”) e se refere à curva
ou o caminho, que une dois pontos A e B pertencentes
a um plano vertical, que toma o mı́nimo tempo, quando
esta partı́cula está submetida apenas a influência da gravidade. Podemos na verdade generalizar dizendo que a
partı́cula vai de A até B sujeita a um campo uniforme com
direção contida no plano que passa por A e B. Em Junho
de 1696, Johann Bernoulli (1667 - 1748) decide lançar
um desafio aos mais ”brilhantes matemáticos do mundo”,
propondo o problema da braquistócrona na revista Acta
Eruditorum. Sendo J. Bernoulli amigo de Leibniz, o desafio teria, aparentemente, a intenção de desafiar Newton.
O fato é que o problema requeria conhecimento de cálculo
diferencial e integral, cuja paternidade, estava sendo discutida na época. O Objetivo deste trabalho é apresentar
este problema clássico e seus métodos de resolução utilizando uma ferramenta matemática cuja resolução seja
relativamente simples denominada calculo variacional. E
de forma concomitante apresentar um protótipo confeccionado por materiais de baixo custo, visando um maior
entendimento dos conceitos envolvidos no fenômeno.
[26/10/06 - P098]
Proposta alternativa para o ensino-aprendizagem
de Fı́sica assistido por computador, Neylor Farias Magalhaes, , Kellen Cristina Vilhena Lima,
Júlio Wilson Ribeiro, Paulo de Tarso Cavalcante Freire, Universidade Federal do Ceará
•
Objetiva-se despertar a criatividade e o senso crı́tico sobre
40
os experimentos fı́sicos, tornando a informação mais interessante e, portanto, mais fácil de ser assimilada, tendo
como suporte as teorias de aprendizagem de Ausubel e
a metodologia de Mapas Conceituais, partindo construtivamente do geral para o especı́fico; habilitar o aluno
a interpretar gráficos com ajuda de ferramentas computacionais e reforçar o desenvolvimento do raciocı́nio
abstrato e cientı́fico. Estão sendo desenvolvidos Objetos de Aprendizagem que combinam Mapas Conceituais com Notebooks gerados pelo programa computacional
Mathematica/Wolfram. Partindo de exemplos práticos
para despertar a curiosidade dos estudantes, os Objetos de Aprendizagem têm se tornado uma importante
ferramenta para aprimorar o ensino interativo de temas
didáticos das mais diversas disciplinas. Mapas Conceituais são representações gráficas semelhantes a diagramas,
que indicam relações entre conceitos ligados por palavras,
representam uma estrutura que vai desde os conceitos
mais abrangentes até os menos inclusivos e são utilizados
para auxiliar a ordenação e a seqüenciação hierarquizada
dos conteúdos de ensino, de forma a oferecer estı́mulos
adequados ao aluno. O programa computacional Mathematica, com recursos de computação simbólica (operações
com literais) e numérica, análise e visualização de gráficos
2D e 3D, permite a criação de documentos para internet, mı́dia eletrônica ou impressa. Após finalizados, os
Objetos de Aprendizagem criados serão disponibilizados
através de cursos desenvolvidos no ambiente virtual de
aprendizagem Teleduc/UNICAMP para professores e alunos da rede pública vinculados ao projeto LabtEC (Laboratório de Ensino de Ciências da UFC) e da disciplina
Cálculo Numérico (dos cursos da UFC), integrando os
processos formativos presenciais, a distância e virtuais.
[26/10/06 - P099]
Elaboração de material didático para a capacitação a distância de professores de Ciências.,
Kellen Cristina Vilhena Lima, Universidade Federal do Ceará, Célia Maria Diógenes Nogueira, Faculdade Integrada da Grande Fortaleza • Este trabalho
problematiza e aponta soluções para a elaboração de material didático voltado à capacitação de professores de
Fı́sica, Matemática, Quı́mica e Biologia nas séries finais
do ensino fundamental e ensino médio através de cursos
ou programas na modalidade a distância. Relata a experiência das autoras como coordenadoras e tutoras do
Programa Especial de Formação Pedagógica de Docentes nas áreas de Licenciatura em Fı́sica, em Matemática,
em Quı́mica e em Biologia, ofertado pela Faculdade Integrada da Grande Fortaleza - FGF (Parecer CES/CNE n?
162/2004; Portaria n? 2.143/04 de 16/7/2004 publicada
em 20/7/2004), abrangendo desde julho de 2003, perı́odo
que compreende a formatação do projeto pedagógico da
instituição, a seleção e capacitação dos autores e tutores, a elaboração do material didático e a tutoria a
distância. Destacamos a elaboração do material didático
por considerarmos esta uma das etapas mais abrangente
do processo e fortemente interdependente às demais, como
apresentamos neste trabalho. A concepção do material
didático a ser utilizado em um curso a distância começa na
definição do projeto pedagógico e nunca termina. O mate-
26/10/06 - XXIV EFNNE
rial didático ganha caracterı́sticas próprias nas mãos dos
autores, sendo fortemente influenciado pela capacitação
em EAD deste profissional e deve ser constantemente
avaliado, atualizado, modificado, reestruturado ou refeito, dependendo dos resultados verificados na aplicação
dos mesmos. Também discutimos o ensinar-aprender a
distância no que se refere à experimentação e à prática
laboratorial em Ciências, especialmente em Fı́sica e em
Quı́mica, áreas de formação das autoras.
[26/10/06 - P100]
AS CONCEPÇÕES ESPONTÂNEAS DOS
ALUNOS DA SÉTIMA SÉRIE SOBRE A
FORMAÇÃO DA VISÃO, Indianara Lima Silva,
Marcos Antônio Barros, Rafaela Luiz Pereira
Santos, UEPB - PB - Brasil • A finalidade desta
pesquisa é identificar as concepções prévias ou modelos
que os alunos da Sétima Série do Ensino Fundamental,
de uma escola em Campina Grande-PB, possuem a
respeito do processo de formação das imagens e, a
partir dessas, utilizar a Aprendizagem Significativa de
Ausubel para que tais conhecimentos sejam valorizados,
modificados ou ampliados na sua estrutura cognitiva,
fazendo uma relação entre os ”subsunçores”e as novas
informações. A justificativa para esta pesquisa é mostrar
aos professores de ciências e de fı́sica que é imprescindı́vel
valorizar as concepções prévias dos alunos, uma vez que
tais concepções influenciam na aprendizagem de certos
conteúdos, como neste caso, o processo de formação das
imagens. Desprezar as concepções dos alunos facilita na
formação de indivı́duos destinados apenas a “decorar e
fazer cálculos”de forma mecânica. Nesta investigação,
utilizamos questões problematizadoras que descreviam
o processo de formação das imagens no olho humano,
a partir das quais os alunos deveriam descrever os seus
conhecimentos acerca deste conteúdo. Em seguida, de
forma construtiva, empregamos recursos pedagógicos
(aulas práticas/experimentais e a história da fı́sica) a
respeito desse processo, na tentativa de gerar conflitos
cognitivos, confrontando suas construções com as cientı́ficas. Com o intuito de promover uma substituição
ou modificação de seus conceitos prévios por conceitos
cientı́ficos, isto não é um processo fácil de acontecer, pois
pesquisas têm mostrado que as concepções são muito
resistentes às mudanças e que os novos conhecimentos
infiltram-se no sistema de pensamento, podendo ou não
afetar sua estrutura cognitiva, como também até mesmo
coexistirem com as anteriores. Por fim, aplicamos um
pós-teste para verificar se é importante e eficiente à
valorização das concepções espontâneas dos alunos e se
houve ganho conceitual com os novos construtos adquiridos durante todo o processo de ensino-aprendizagem.
Os resultados obtidos indicam que fazer a conexão entre
“o velho e o novo”saber é de suma importância para
a aquisição de conhecimentos mais significativos. A
utilização de estratégias pedagógicas propiciou condições
para que os alunos aprendessem significativamente, e
que construı́ssem o seu próprio conhecimento, a partir
daquilo que eles já possuı́am na sua estrutura cognitiva.
Esperamos que os resultados deste estudo possam contribuir para a discussão sobre a reformulação do ensino de
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
fı́sica e de ciências, nos cursos de formação de professores.
[26/10/06 - P101]
A MÚSICA COMO RECURSO PEDAGÓGICO:
UMA ABORDAGEM DIFERENCIADA DA
ENERGIA SOLAR, Alessandro Frederico da
Silveira, , Karine dos Santos, Indianara Lima
Silva, UEPB - PB- Brasil • Considerando que o tema
energia encontra-se inserido no conteúdo programático
de Fı́sica do Ensino Médio, acreditamos que é um momento propı́cio trabalhar cedo com os alunos algumas
idéias dessa temática, utilizando recursos dinâmicos, motivadores, que relacionem a Arte com a Ciência. Sabemos
que a ciência, especificamente a Fı́sica, sofre uma grande
aversão por parte do alunado, e uma das causas está associada ao tratamento e abordagens dadas a esta ciência
uma vez que o aspecto quantitativo é supervalorizado.
Este trabalho enfatiza a importância de uma abordagem
didática dirigida a um grupo de alunos da Oitava Série do
Ensino Fundamental da rede pública de ensino, no qual
foi abordada a energia solar, através da Música. Inicialmente a música foi estudada e em seguida em grupos, os
alunos relataram a sua concepção e compreensão acerca
daquele estudo. Ao analisarmos as respostas dos alunos
percebemos que estes compreenderam a mensagem que a
música trazia, conseguindo fazer uma relação com o seu
cotidiano, estes descreveram que a energia solar é a fonte
principal de energia, sendo esta fundamental para a vida
na Terra, bem como atribuem caracterı́sticas especı́ficas
a este tipo de energia, quanto sua origem e utilização.
Também é notório enfatizarmos a viabilidade da abordagem da aula a considerar que o aluno passa a ser um
sujeito ativo no processo de construção do conhecimento,
pois foram retirados de uma “aula tradicional”para uma
“aula divertida e diferente”. Portanto, o uso da música
como um instrumento pedagógico é um recurso que estimula e motiva o aluno, tornando o processo de ensinoaprendizagem em Fı́sica mais significativo. Conforme o
próprio PCN preconiza sobre a Arte, a atividade artı́stica
contribui para melhorar a qualidade de vida e é assim que
a musicalização atua.
[26/10/06 - P102]
AS DISCIPLINAS DE FÍSICA GERAL NOS
CURSOS DE LICENCIATURA EM QUÍMICA:
A VISÃO DO ALUNO, Ana Raquel P. de
Ataı́de, , Alessandro Frederico da Silveira,
Vanessa Pereira de Silva, UEPB - PB - Brasil •
As componentes curriculares de fı́sica geral oferecidas aos
cursos de licenciatura em quı́mica têm sido o alvo de
grandes ataques por partes dos estudantes desses cursos. Ao observarmos o andamento do processo ensinoaprendizagem de fı́sica, encontramos nos alunos grandes
dificuldades de aprendizado e falta de interesse para com
os conteúdos abordados. Daı́ surge para os educadores,
professores de Fı́sica destes cursos, alguns questionamentos. Tais como: Por que isso está acontecendo? Qual o
motivo dessas dificuldades? Quais são as conseqüências
deste problema? Onde e como melhorar? Neste trabalho
procuramos diagnosticar quais os problemas que levam
alunos do curso de Licenciatura em Quı́mica da Universi-
41
dade Estadual da Paraı́ba (UEPB), em sua grande maioria, considerarem a Fı́sica como algo, que embora seja importante para sua formação, não contribui concretamente
nesse processo. Para isso, realizamos um levantamento
entre um grupo de estudantes do curso de licenciatura em
quı́mica da UEPB, composto por estudantes de diferentes
perı́odos, os quais tinham cursado ou estão cursando disciplinas de fı́sica geral, com o intuito de diagnosticarmos
os prováveis problemas que favorecem a “aversão”e desinteresse expostos por esses alunos diante de tais disciplinas.
Conseguimos, em linhas gerais, identificar pontos que nos
possibilitou fazer um mapeamento, segundo a visão do
aluno, dos problemas que levam a esse estado de “medo
e apatia”em relação às disciplinas de fı́sica. Dentre estes
pontos destacamos a necessidade de um trabalho interdisciplinar entre as áreas o que provoca uma desinformação
dos estudantes, especialmente dos iniciantes quanto às necessidades e afinidades entre a quı́mica e a fı́sica.
[26/10/06 - P103]
A
CONSERVAÇÃO
DA
ENERGIA
NO
SURFE,
Felipe Cromwell C. Tinôco, ,
Centro Federal de
Antônio Araújo Sobrinho,
Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte • O
presente trabalho faz um estudo das transformações de
energia que ocorrem desde o Sol até a Terra no que
concerne a altura das ondas, velocidade do vento e o
aproveitamento dessa energia pelo surfista.O Surfe é
um misto de esporte e ideologia que há séculos encanta
os praticantes e amantes desse esporte. Desde a sua
origem - em pequenos arquipélagos da Polinésia e do
Havaı́ - desempenha um importante papel na sociedade.
Os grandes reis havaianos demonstravam a sua coragem
e bravura desafiando o mar, tentando sobreviver aos
enormes pacotes de energia que se propagavam no
oceano, com o auxilio de pequenas embarcações, que
mais tarde viriam a ser conhecidas como as primeiras
pranchas de surfe. Assim esperamos mostrar para nosso
educando a forma indisociável e contextualizada entre o
esporte e a ciência. Nossa ênfase é pela conservação da
energia, princpioio fundamental em que se fundamenta o
conhecimento fı́sico. Asim esperamos fazer ver em nosso
estudante que a vida esportiva não está isolada da vida
cientı́fica. Não é apenas aquele estudante que se mantém
isolado em laboratórios ou bibliotecas que pratica a
ciência. A ciência também fazparte do cotidiano do ser
humano comum. Asim acreditamos que o estudo seja
mais motivador e interesante.
[26/10/06 - P104]
EXTRAÇÃO
E
BENEFICIAMENTO
DE
URÂNIO - UM EXEMPLO DE INTERDISCIPLINARIDADE NO ENSINO DE FÍSICA,
Joaquim Bonfim Santos Mendes,
Ferdinand
Martins da Silva, Jornandes Jesús Correia,
UESB - BA -Brasil • O presente trabalho é resultado
de um Projeto de Ensino desenvolvido nas disciplinas
Instrumentação para o Ensino de Fı́sica I e II, do curso
de licenciatura em fı́sica da Universidade Estadual do
Sudoeste da Bahia (UESB). A temática escolhida recaiu
sobre o Processo de Extração e Beneficiamento de Urânio
pelas Indústrias Nucleares do Brasil (INB), empresa
42
vinculada a Comissão Nacional de Energia Nuclear
(CNEN), localizado no sudoeste do estado da Bahia, nas
proximidades dos municı́pios de Caetité e Lagoa Real,
sendo uma das mais importantes provı́ncias uranı́feras
brasileiras, possuindo uma reserva de dimensões estimadas em 100.000 toneladas. Os processos de extração
e enriquecimento de urânio são assuntos de interesse
mundial. Atualmente assistimos à polêmica envolvendo
o Irã e os EUA, acerca do programa nuclear iraniano, o
qual, na visão das superpotências, deixa dúvidas sobre
seus reais objetivos. No caso brasileiro, a construção das
usinas de Angra dos Reis (Angra I, II e III), tem por
objetivo a produção de energia nuclear com vistas a suprir eventuais necessidades de abastecimento de energia.
No entanto, são por demais conhecidos da população
os casos de acidentes com materiais radioativos, como
urânio, césio, dentre outros. Como era de se esperar a
instalação da INB, nos municı́pios acima mencionados,
não ocorreu tranqüilamente, ocasionando uma série de
discussões, pela comunidade, acerca dos reais benefı́cios
para população local. Este trabalho investiga como as
pessoas das localidades nas quais está instalada a mina
convivem com a indústria local, levando em consideração
a importância da mesma na geração de empregos, no
impacto ambiental e na saúde dos moradores. A primeira
fase do trabalho, relativa ao levantamento bibliográfico,
já foi concluı́da, encontrando-se o trabalho na fase
de levantamentos de dados. Para tanto, estão sendo
agendadas visitas à sede da empresa com intuito de
conhecer as instalações, as condições de funcionamento,
os processos fı́sicos e quı́micos envolvidos, os nı́veis
de radiação no local, etc. Posteriormente, serão feitas
entrevistas com os funcionários da INB, com membros de
entidades ambientalistas, com autoridades e moradores
locais visando levantar a opinião dos mesmos sobre essa
Unidade de Concentrado de Urânio. Por fim, serão
realizadas palestras informativas e formativas para os
moradores locais por profissionais em diversas áreas
abordando diferentes temas, tais como: o funcionamento
de uma usina nuclear, efeitos das radiações ionizantes,
impactos ambientais, medidas preventivas, dentre outros;
utilizando, portanto, a interdisciplinaridade como fator
de conscientização da população.
[26/10/06 - P105]
Fontes Alternativas de Geração de Energia:
Um Estudo de Caso na Escola,
Thiago Vinicius Sousa Souto,
Mayane Leite
da Nóbrega, Morgana Lı́gia de Farias Freire,
Alessandro Frederico da Silveira, Universidade
Estadual da Paraı́ba • A busca de fontes de energia para
reduzir o esforço manual, movimentar usinas, transformar
alimentos, melhorar as condições de conforto e mover
veı́culos tem acompanhado a história das civilizações. As
fontes naturais mais fartas no inı́cio dos tempos foram
logo apropriadas pelo homem, que usou principalmente a
lenha e o carvão. Mas, o uso das fontes tradicionais traça
sua história ao declı́nio, não só pela sua caracterı́stica
efêmera, e sim por ser uma ameaça ao meio ambiente.
Com o intuito de minimizar os impactos ambientais e viabilizar novas fontes de energia para o consumo crescente
26/10/06 - XXIV EFNNE
as chamadas “fontes alternativas de energia”ganham
um espaço cada vez maior por serem menos poluentes e
renováveis em sua maioria. A escola deve ser palco para
reflexão de maneira multidisciplinar das saı́das para a
questão energética mundial, assim como o aluno deve
tomar ciência das aplicações tecnológicas para solucionar
tal questão. Diante da importância das fontes de energia
alternativas para o homem contemporâneo, objetiva-se
diagnosticar a respeito desse tema dentro da escola, ou
seja, se é ou não de conhecimento dos alunos. Para isso
foi elaborado como instrumento de coleta de dados um
questionário contendo seis questões objetivas a respeito
do tema mencionado. A amostra abrangeu alunos da
oitava série do ensino fundamental e terceira série do
ensino médio das redes pública e particular de ensino da
cidade de Campina Grande - PB, como uma espécie de
“extremos da educação básica”. Foi constatado que os
alunos tanto da oitava como da terceira séries têm conhecimentos sobre essas fontes de energia, principalmente
a energia solar, tendo a maioria obtido informação do
assunto através da televisão, ficando em segundo lugar
os professores, fato percebido tanto na rede de ensino
pública quanto na privada. Assim, sugere-se o uso de
uma abordagem interdisciplinar para que o aluno correlacione o grande legado que existe nas fontes alternativas
de energia com o seu cotidiano, criando assim cidadãos
mais conscientes do uso racional da energia.
[26/10/06 - P106]
ARQUIMEDES, A HISTÓRIA DE UMA
FRAUDE,
Zenaide da Silva Ferreira, Naiara
Silva dos Santos, Valmir Henrique de Araújo,
Hamona Novaes dos Santos, Adriana Rocha
Nascimento, Universidade Estadual do Sudoeste da
Bahia •
O presente trabalho trata da análise nos livros didáticos
de Fı́sica do Ensino Médio e Superior, quanto a ênfase
dada a um fato na História da Ciência. Discutimos a
conhecida história de que Arquimedes teria descoberto
a falsificação da coroa do rei de Hieron de Siracusa a
partir de uma experiência feita com água e pesos iguais
de ouro e prata. Este tema resultará em uma reflexão
histórica de como essa história foi relatada pela primeira
vez e como ela foi difundida. Além de tratarmos das conseqüências no processo de ensino-aprendizagem onde o
estudante é conduzido a um conhecimento superficial e
sem base histórica. O ensino, tradicionalmente, visa o
aluno como um ser vazio que precisa ser preenchido de
conhecimento e quando este se trata de conceitos fı́sicos.
Constatamos que existe nos livros uma preocupação em
transmitir apenas as fórmulas enquanto que a história da
ciência é deixada de lado e quando esta se faz presente,
os autores por não possuı́rem um bom conhecimento da
história da ciência, meramente copiam uns aos outros perpetuando assim equı́vocos históricos (Bachelard, 1996. A
formação do espı́rito cientı́fico), pois difunde uma visão
histórica falsa, enquanto poderia ensinar como se poderia realmente detectar o erro na experiência que descreve
um método inviável de comparação de densidades. Dessa
forma propomos a utilização explı́cita dos conceitos fundamentais para a resolução fı́sica natural do problema e
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
43
discutiremos as dificuldades fı́sicas do método, ou seja,
porque a história que atribuem a Arquimedes provavelmente não é verdadeira. Além de comentarmos sobre alguns autores antigos que perceberam as dificuldades desse
método, um deles Galileu Galilei.
tanto a aquisição de dados como o controle de um
experimento de maneira remota, via uma rede TCP/IP.
Esta interface foi desenvolvida com base na famı́lia de
microcontroladores HC908Q, contando com o apoio do
programa “Embedded Software”da empresa Motorola.
[26/10/06 - P107]
Estágio de docência nos cursos de licenciatura:
construindo saberes pela prática.,
Ermelinda
Nóbrega
de
Magalhães,
,
Luiz Arlindo Ramos de Melo,
Patrı́cia
Segtowich.
Adriano Roberto Souza Ferreira,
Centro Federal de Ensino Tecnológico do Pará CEFET
- PA • Neste artigo discutimos a prática pedagógica
docente a partir de uma análise sobre os estágios de
docência praticados nas licenciaturas do CEFET-PA.
Compreendemos que o estágio na formação de professores é uma parte importante do currı́culo, mas que sua
apresentação prática ainda está muito distante da teoria.
A preocupação que explicitamos por compreendermos ser
primordial focaliza-se no sentido de valorizar a prática
de ensino por meio de uma revisão dos atores envolvidos
neste processo, sendo eles: academia, escolas, docentes e
discentes, além da imbricação da teoria com a prática,
diminuindo-se então a distância entre estas. Finalizamos sugerindo que as polı́ticas públicas considerem
importante estabelecer prioridades na formação docente,
formando assim um profissional mais sensibilizado e
socialmente comprometido com a educação.
Palavras-chave: Saberes, conhecimento, estágio docente,
teoria e prática.
[26/10/06 - P109]
Difração
de
Raios-X
por
Cristais
Usando
o
Método
de
Debye-Scherrer,
Saulo Cordeiro Lima, Jorge Ricardo de Araujo
Kaschny, Departamento de Fı́sica, UEFS - BA - Brasil,
José da Silva Rabelo Neto, Mario Ernesto
Giroldo Valério, Departamento de Fı́sica, UFS - SE
- Brasil • O método de Debye-Scherrer, ou método
do pó, é sem duvida o mais empregado na análise e
identificação de materiais cristalinos via difração de
raios-x. Este método caracteriza-se pelo emprego de
um feixe colimado de raios-x monocromático incidindo
sobre uma amostra policristalina, que pode ser composta
simplesmente por finos grãos (pó) do material a ser
analisado. A detecção dos raios-x difratados pode ser
feita por intermédio de uma chapa fotográfica sobre a
qual é registrado o chamado difratograma. Devido à
distribuição aleatória dos inúmeros grãos, com relação ao
feixe incidente, é possı́vel obter um padrão caracterı́stico
do material, composto por vários cı́rculos concêntricos.
Tal difratograma fornecerá todos os máximos de intensidade da radiação difratada, para aquele comprimento
de onda empregado, sendo posteriormente traduzidos
em distâncias interplanares.
Esta técnica pode ser
implementada em um laboratório didático de fı́sica moderna, usando uma fonte didática de raios-x e materiais
tipicamente aplicados em radiografias odontológicas. Na
presente contribuição, exploramos alguns aspectos da
aplicação deste método na caracterização de diversos
materiais e detalhes técnicos relacionados tanto com
a preparação deste material quanto com a confecção
do porta-amostras. A análise das imagens obtidas foi
feita combinando-se medidas diretas sobre as chapas
radiográficas e sobre as respectivas imagens digitalizadas.
Adicionalmente, procedemos a comparação dos dados
obtidos com medidas usando um difratômetro de raios-x
profissional
[26/10/06 - P108]
Desenvolvimentos
em
Hardware
e
Software para Experimentos de Fı́sica via Web,
Leonardo Gamas dos Santos, Jorge Ricardo
de Araujo Kaschny, Departamento de Fı́sica, Universidade Estadual de Feira de Santana, Brasil
•
Experimentos de fı́sica podem envolver um considerável
número de grandezas a serem medidas e parâmetros
que devem ser controlados durante sua realização. A
manipulação de uma grande quantidade de informações,
a complexidade no controle e no monitoramento de um
experimento constituem via de regra problemas que
devem ser contornados. Em outras palavras, o número
de subtarefas a serem realizadas justifica plenamente a
automatização do controle, aquisição e armazenamento
de informações. Além disso, o crescente desenvolvimento
da rede internacional de computadores (web) cria a
possibilidade de efetuarmos tanto o controle de experimentos quanto à aquisição de dados de maneira remota.
Neste contexto, a popularização dos microcontroladores simplifica consideravelmente o desenvolvimento
de interfaces que podem auxiliar nessas tarefas. A
presente contribuição descreve o desenvolvimento de
uma interface de 32 canais composta de 8 entradas e 8
saı́das analógicas além de 8 entradas e 8 saı́das digitais,
que podem ser facilmente acessadas através de uma
das portas seriais de um microcomputador (PC). Além
disso, uma ênfase especial é dada ao desenvolvimento
de softwares aplicativos para o PC que proporcionem
uma comunicação via a web. Isto permite efetuarmos
[26/10/06 - P110]
Atividade experimental no ensino de Fı́sica: uma
proposta construtivista, Leonardo Pedro dos
Santos, , Emanuela Maria P. Cunha, Elialdo
Andriola Machado, Morgana Lı́gia de Farias
Freire, Vanessa Pereira da Silva, UEPB - PB BRASIL • O presente trabalho tem como objetivos identificar como se encontra o ensino experimental em Fı́sica,
tomando como base algumas escolas de ensino médio da
cidade de Campina Grande, no estado da Paraı́ba, e propor uma nova abordagem dessa atividade, agora calcada
em fundamentos construtivistas. Realizou-se um enfoque sobre o contexto do ensino experimental em Fı́sica e
suas caracterı́sticas atuais.As teorias de Piagt, Vygotsky
e Ausubel, que tratam do aspecto construtivista no processo de ensino-aprendizagem foram utilizadas no desenvolvimento do presente trabalho. Optou-se por uma estratégia baseada no conhecimento prévio de cada aluno
44
com interação com o meio social, na construção de uma
aprendizagem significativa em Fı́sica, onde o professor desempenha um papel fundamental.A investigação foi realizada a partir de visitas às escolas públicas e privadas de ensino médio, para averiguação de informações
de caráter quantitativo e qualitativo, buscando identificar a importância da atividade experimental no ensino de
Fı́sica. Foram consultados alunos e professores das escolas visitadas, utilizando-se questionários diferenciados.
Os resultados indicaram que realmente a atividade experimental facilita a aprendizagem em Fı́sica, mas também
mostraram que a abordagem tradicional é ainda predominante, e que existe resistência por parte dos professores, na utilização da abordagem construtivista para o
modelo de ensino aprendizagem, não só na parte da experimentação, mas no ensino de Fı́sica como um todo.
Os resultados obtidos não são suficientes para se ter uma
conclusão fechada do tema em questão, uma vez que o
trabalho foi feito utilizando-se uma pequena amostra das
escolas existentes em Campina Grande, contudo esses resultados podem ser utilizados para se ter uma idéia de
como anda a atividade experimental em Fı́sica nas escolas daquela cidade.
[26/10/06 - P111]
Atividade experimental no ensino médio: as ondas estacionárias, José Jacinto Cruz de Souza,
Isaias Soares de Oliveira, Samira Ruana Vidal do
Nascimento, Elialdo Andriola Machado, UEPB PB - BRASIL • Ondas de vários tipos estão sempre presentes no nosso cotidiano.Quando vemos os objetos, por
exemplo, nossos órgãos visuais estão sendo sensibilizados
por ondas luminosas. Devido às limitações do nosso sistema visual, outras ondas eletromagnéticas não podem ser
vistas, como é o caso das ondas utilizadas nas telecomunicações (ondas de rádio e microondas para comunicação
via satélite). O estudo de ondas nas nossas escolas de
ensino médio, tem se mostrado bastante deficiente, ou
às vezes não acontece, e quando este assunto é visto é
quase sempre de forma superficial, o que impede o aluno
de ter conhecimento de um dos mais importantes tópicos
da Fı́sica, alijando-o da oportunidade de saber como se
processa grande parte do desenvolvimento cientifico e tecnológico na atualidade, e no qual a Fı́sica está firmemente
inserida. A atividade experimental tem sido de grande
importância no processo de ensino e aprendizagem em
Fı́sica, uma vez que dentre outras coisas, consegue fazer
com que o aluno possa associar a teoria que ele ver em sala
de aula a vários fenômenos fı́sicos do seu dia a dia.O objetivo do presente trabalho foi à construção de um aparato
experimental que visa, através da oscilação da membrana
de um auto falante, oscilando em uma determinada freqü
ência, fazer com que uma corda tencionada entre em ressonância com freqüência da membrana, possibilitando e
estudo de vários conteúdos de Fı́sica que são vistos nas escolas de ensino médio, tais como ondas mecânicas, ondas
estacionárias ressonância e harmônicos.
[26/10/06 - P112]
A poluição sonora na cidade de Campina
Grande - PB: conseqüências para a população,
Sizenando Leal Cruz, , Elialdo Andriola
26/10/06 - XXIV EFNNE
Machado, Morgana Lı́gia de Farias Freire,
Vanessa Pereira da Silva, UEPB - PB - BRASIL •
A poluição sonora ambiental vem se caracterizando como
problema social de grande amplitude atingindo grandes
massas de pessoas. Ela teve inicio com a revolução industrial tornando-se hoje um problema mundial. São poucos os locais livres de excesso de ruı́do. Estamos expostos ao barulho em casa, na rua, no lazer e no trabalho.
De acordo com a OMS - Organização Mundial da Saúde,
a poluição sonora é um dos maiores problemas ambientais no mundo contemporâneo. O presente estudo busca
identificar alguns lugares de maior ocorrência de poluição
sonora na cidade de Campina Grande, procurando responder quais os principais agentes poluidores e de que
maneira a população enfrenta o problema. No presente
trabalho, busca-se saber também quais as medidas tomadas pelos poderes públicos para controlar o nı́vel de
poluição sonora e, sobretudo para coibir os abusos contra
o direito ao sossego publico do cidadão. A metodologia
utilizada constituiu-se da utilização de um decibelı́metro
e de um relógio, instrumentos estes que foram utilizados
para se fazer à medição dos nı́veis sonoros em diferentes
pontos da cidade. As opiniões de educadores e de médicos
especialistas em problemas auditivos enriqueceram o presente trabalho e ao mesmo tempo ajudaram a traçar um
perfil mais amplo no que diz respeito ao tratamento nos
sistemas públicos de saúde e de educação quanto a problemática da poluição sonora.
[26/10/06 - P113]
Rayleigh, Jeans, Planck e uma experiência no
ensino da Fı́sica., Altemar Lobão de Sousa Jr.,
Márcio A. M. Gomes, CEFET-CE • Uma séria lacuna na formação profissionais de fı́sica é o desconhecimento de sua história. A fı́sica é ensinada como se
fora um quebra-cabeça já montado, donde eventualmente
tira-se uma peça para, logo em seguida, devolvê-la demonstrando como tudo está em harmonia, pronto e acabado. Os estudantes acabam por desenvolver a errônea
impressão de que a fı́sica ”tem explicação para tudo”.
Ora, isto é mesmo anti-cientı́fico. Como bem assinala
Popper, a principal caracterı́stica de uma teoria cientı́fica
é ser refutável. É isso que diferencia o conhecimento cientı́fico do dogma. Nesse sentido, entendemos que a fı́sica
ensinada dentro de seu contexto histórico tende a melhor
formar, preparar e treinar os futuros professores e pesquisadores. Sabemos, naturalmente, que a necessidade
de objetividade e a rapidez na formação do profissional e
mesmo a própria tradição de aulas essencialmente técnicas
concorrem há gerações para o ensino da fı́sica dissociado
de sua história.
Este trabalho é parte de um projeto que pretende abordar
temas da fı́sica com alunos da Licenciatura em Fı́sica do
CEFET-CE, situando-os historicamente. As fontes são
precisamente os trabalhos originais dos homens que ajudaram a montar o quebra-cabeça, que é a fı́sica atual.
Aqui, analisaremos os trabalhos sobre a radiação do corpo
negro de Rayleigh, Jeans e Planck. É interessante notar
que, ao contrário do que a maioria livros-texto de Fı́sica
Moderna levam a crer, a teoria clássica de Rayleigh-Jeans
terminou de ser elaborada em 1905, cinco anos após os
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
trabalhos de Planck.
[26/10/06 - P114]
Dirac, o nascimento da QED e uma experiência no
ensino da Fı́sica., Júlio César Brasil de Araújo,
Márcio A M Gomes, CEFET-CE • Uma séria lacuna
na formação profissionais de fı́sica é o desconhecimento
de sua história. A fı́sica é ensinada como se fora um
quebra-cabeça já montado, donde eventualmente tira-se
uma peça para, logo em seguida, devolvê-la demonstrando
como tudo está em harmonia, pronto e acabado. Os
estudantes acabam por desenvolver a errônea impressão
de que a fı́sica ”tem explicação para tudo”. Ora, isto
é mesmo anti-cientı́fico. Como bem assinala Popper, a
principal caracterı́stica de uma teoria cientı́fica é ser refutável. É isso que diferencia o conhecimento cientı́fico do
dogma. Nesse sentido, entendemos que a fı́sica ensinada
dentro de seu contexto histórico tende a melhor formar,
preparar e treinar os futuros professores e pesquisadores.
Sabemos, naturalmente, que a necessidade de objetividade e a rapidez na formação do profissional e mesmo a
própria tradição de aulas essencialmente técnicas concorrem há gerações para o ensino da fı́sica dissociado de sua
história.
Este trabalho é parte de um projeto que pretende abordar
temas da fı́sica com alunos da Licenciatura em Fı́sica do
CEFET-CE, situando-os historicamente. As fontes são
precisamente os trabalhos originais dos homens que ajudaram a montar o quebra-cabeça, que é a fı́sica atual.
Aqui, analisaremos o trabalho ”The Quantum Theory of
the Emission and Absorption of Radiation”, que P. A. M.
Dirac publicou em 1927. Este artigo inicia a busca por
uma teoria quântica da radiação eletromagnética. Ainda
se esperaria vinte anos até a formulação, com os trabalhos de Tomonaga, Feynman e Schwinger, de uma teoria
consistente e, até hoje, fartamente comprovada experimentalmente, a Eletrodinâmica Quântica.
[26/10/06 - P115]
Literatura paradidática aplicada ao ensino de
Fı́sica, Raimundo Bezerra Macedo Filho, Carlos William de Araujo Paschoal, Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão • Conforme discutem a Lei de Diretrizes de Base (LDB) e os
Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio
(PCNEM e PCN+EM), é necessário à proposição de
métodos que propiciem um aprendizado de Fı́sica que
não estejam delimitados a apresentação de conceitos, lei
e fórmulas, privilegiando teoria e abstração. Do mesmo
modo, é indispensável que haja uma contextualização
histórica e social, além da investigação e compreensão
dos fenômenos fı́sicos. Para tanto, utilizaremos a Literatura (romance, ficção etc) como ferramenta pedagógica.
A Fı́sica e a Literatura compõem um painel de história
de grande valor, pois a Fı́sica tem parte na construção da
Literatura, influenciando no modo como as pessoas vêem
o mundo. A Literatura, por sua vez, também influencia
a Fı́sica, uma vez que propicia a linguagem para a disseminação do conhecimento cientı́fico, além de registrar na
história o desenvolvimento humano. Dessa forma, fazer
uso da Literatura como instrumento pedagógico é tirar
proveito da própria construção do homem, levando em
45
conta sua época. Neste trabalho, propomos a utilização
de livros paradidáticos que abordem temas vinculados à
Fı́sica ou tenham em seu corpo um conhecimento de Fı́sica
associado, como meio para estimular as discussões sobre
alguns conceitos tratados em sala de aula. Este artifı́cio
busca motivar o aluno a conhecer a Fı́sica sem a necessidade excessiva de fórmulas e teorias, despertando seu
interesse por fenômenos fı́sicos e suas explicações, instigando seu senso crı́tico, sem esquecer ainda, da contribuição cultural embutida nos livros paradidáticos. Como
base para o desenvolvimento do trabalho, adotamos o livro Viagem ao Centro da Terra de Júlio Verne, considerado por muitos um visionário e o pai da ficção cientı́fica.
Em seus livros, Júlio Verne previu diversos equipamentos
eletro-eletrônicos como o fax, luz elétrica etc, além de inserir em seus textos diversos embates cientı́ficos, através
de uma linguagem jovial e rápida, o que é de interesse dos
jovens, nosso público alvo.
[26/10/06 - P116]
CONCEPÇÕES
ALTERNATIVAS
SOBRE ENERGIA E O ENSINO DO CONCEITO
NUMA
PERSPECTIVA
AMBIENTAL,
Rı́zia Rodrigues da Silva,
,
Rében
Auta Stella de Medeiros Germano,
Rúdson Mendes Gomes, Ana Kátia Gurgel,
Euclides Ferreira da Costa Neto, UERN - RN Brasil • A relevância do ensino do conceito de Energia
tem sido amplamente destacada, seja pelo seu caráter integrador, oferecendo um olhar comum para os fenômenos
a partir de diferentes disciplinas, seja pela sua relação
com problemas sócio-ambientais com atenção crescente
na atualidade. De outro lado, diversos estudos no Ensino
de Ciências atestam a interferência de concepções alternativas na aprendizagem de conceitos cientı́ficos. Esta
realidade aplica-se ao conceito de Energia, com registros,
na literatura, de concepções como: energia associada
exclusivamente a seres vivos; a coisas em movimento;
energia como um agente causal, fonte de atividade;
energia como um recurso mundial em escassez; como
subproduto de um processo; energia como um fluido; e
energia como sinônimo de força. Apesar de bem relatadas
estas concepções, contudo, não identificamos trabalhos
que examinem a influência das mesmas na compreensão
de questões ambientais relacionadas ao uso de diferentes
fontes. Considerando a importância de se conscientizar
os jovens sobre desafios globais da atualidade, entre os
quais a reversão da matriz energética no mundo com a
redução do uso de fontes fósseis, a presente pesquisa visa
analisar possı́veis influências de concepções alternativas
sobre energia na compreensão de problemas relacionados
a energia e ambiente. Com este objetivo foi desenvolvido
um estudo de caso com 20 alunos voluntários, em uma
Escola pública de Ensino Médio, em Areia Branca-RN. O
estudo de caso compreendeu três encontros estruturados
com os seguintes objetivos: identificar as concepções dos
alunos sobre energia e seus conhecimentos prévios sobre
crise energética; e verificar possı́veis interferências das
concepções alternativas detectadas, na compreensão de
textos envolvendo o uso de diferentes fontes de energia.
Embora nenhuma concepção alternativa tenha dominado
46
de forma marcante as concepções do grupo, duas delas se
destacaram em relação à freqüência das demais: energia
identificada com energia elétrica, e energia como fonte
de atividade. No que concerne aos conhecimentos sobre
crise energética, os alunos ofereceram informações vagas
sobre o assunto, verificando-se em alguns a associação
com a não disponibilidade de energia elétrica. Considerando, portanto, a questão central da pesquisa, que é
a interferência das concepções sobre a compreensão de
problemas relacionados a energia e ambiente, o estudo
realizado se mostrou insuficiente para uma conclusão,
oferecendo contudo informações relevantes para novos
estudos que, sugere-se, sejam realizados.
[26/10/06 - P117]
Estudo da transição de fase na margarina
em
função
da
temperatura,
Khayth Marrony Rabelo Nagata, Petrus Agrippino de Alcantara Juinor, Jordan Del Nero,
Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, UFPa
• Este trabalho faz parte de um projeto chamado
PROINT (Projeto Integrado) que existe hoje na Universidade Federal do Pará e que no nosso caso, tem
como objetivo modernizar, recuperação e introdução de
novos experimentos no Laboratório Básico de Ensino
de Fı́sica. Apresentaremos aqui uma proposta onde o
estudante deve monitorar uma transição de fase medindo
a capacitância de um capacitor cujo meio dielétrico é
uma amostra de margarina vegetal. Neste trabalho a
margarina foi colocada em um capacitor de placas planas
e paralelas e este foi posto no interior de uma garrafa
térmica, juntamente com uma fonte de aquecimento
(resistência térmica) e a temperatura foi medida com
um termômetro digital fabricado pela Minipa, modelo
MT-511. Usamos ainda uma ponte automática de capacitância RCL Metter fabricada pela FLUKE modelo PM
6304. Medimos a capacitância e a impedância na faixa de
tempera entre 22? C até 44? C. Os resultados mostram
um forte crescimento da capacitância a partir de 36? C
que é a temperatura onde a margarina começa a derreter
e a impedância que inicialmente está na faixa de Mega
ohms, cai para valores próximo de 120 ohms. Isso ocorre
porque há quebra das emulsões e a água existente na
margarina é liberada produzindo um aumento muito
elevado na corrente elétrica. É possı́vel se fotografar
uma quantidade de margarina contida num recipiente
transparente, antes e depois do derretimento e observar
as suas fases separadas já que a água e óleo existentes
na margarina são imiscı́veis. Toda essa experiência é
bastante simples e é muito rica do ponto de vista da
discussão das alterações ocorridas nas propriedades
dielétricas da amostra com uma função da temperatura
Podem ser feitas ainda correlações entre as propriedades
medidas com diferentes margarinas que possuam teor de
gordura diferente.
[26/10/06 - P118]
Confecção de um Protótipo para estudo de efeitos
magnéticos através de materiais de baixo custo.,
Simara Santos Campos, Luciano R. Guge, Joabson G. da Silva, Luizdarcy M. Castro, Universidade Estadual do Sudoeste - UESB • A Fı́sica é um sis-
26/10/06 - XXIV EFNNE
tema de pensamento lógico em desenvolvimento, conseqü
entemente o seu ensino não poderia ser diferente, a legitimidade das leis reside na confirmação pelas experiências
e afirmações deduzidas, contudo o seu desenvolvimento
se da em direção à crescente simplificação do fundamento
lógico. De maneira simples é possı́vel demonstrar o desenvolvimento dos conceitos fundamentais através de experimentos numa visão didática que contribui no processo ensino-aprendizagem. O entendimento das leis da
Fı́sica e principalmente as do formalismo do eletromagnetismo ocorre com muita dificuldade por parte dos alunos. Desse modo nesse trabalho buscamos demonstrar
o efeito magnético das correntes, ou seja, toda corrente
elétrica circulando por um condutor produz ao seu redor um campo magnético. Se o condutor é circular, suas
fases tornam-se polarizadas magneticamente e a espira
comporta-se como um ı́mã em forma de disco. Através
deste experimento podemos explorar de uma maneira simplificada e motivante, conceitos como: campo magnético,
lei de Àmpere, corrente elétrica, dentre outros. O ensino de Fı́sica experimental pode moldar talentos em estudantes, motivando-os a compreender as leis da natureza,
sendo de suma importância para desenvolver nos alunos
diferentes e concomitantes formas de percepções qualitativas, de manuseio, de observação, de confronto, de dúvida
e de construção social.
[26/10/06 - P119]
Avanços no Ensino da Fı́sica Moderna no Ensino
Médio:A inclusão do modelo atômico quântico,
Emerson Sarmanho, Jhonatan Pascal, Carlos
Cézar, José de Ribamar, CEFET-PA • Nossa proposta através deste trabalho é introduzir conceitos da
Mecânica Quântica ainda não abordados pela grande
maioria dos livros usados no Ensino Médio Brasileiro,
de um modo interativo, por meio de uma cartilha ilustrada(revista em quadrinhos) produzida no Centro Federal de Educação Tecnológica do Pará (CEFET-PA) e
elaborada por alunos do curso de licenciatura Plena em
fı́sica da própria instituição. Em nosso trabalho perpassaremos por vários caminhos da mecanica quântica
como o princı́pio da Simultaneidade,o princı́pio da Equivalência,o princı́pio da incerteza de Heisenberg,o princı́pio
da dualidade da matéria de Louis De Brogli e o conceito de orbital proposto por Erwin Schröndiger.Para finalmente,de um modo cronológico, chegarmos ao modelo
atômico quântico.Ponto de fundamental importância no
desenvolvimento intelectual e cientı́fico de nossos alunos.
A proposta sugerida advém de pesquisas realizadas(via
entrevistas com alunos concluintes do Ensino Médio de
escolas públicas e particulares de Belém),onde constatamos que a maior parte do alunado desconhece o modelo
atômico quântico. Certamente o fato de maior relevância
em nosso trabalho é a não estagnação cientı́fica de nossos
alunos (pois,em nossa pesquisa de campo confirmamos a
expectativa constatando que a maioria dos alunos ainda
acham que o modelo atomico atual é o modelo proposto
por Bohr),levando os mesmos ao conhecimento de novos
elementos que agucem o prazer pela Fı́sica.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P120]
O USO DAS CTS NA ABORDAGEM
E UTILIZAÇÃO DOS RAIOS-X ENTRE
ODONTÓLOGOS E TÉCNICOS DE RADIOLOGIA,
Rafaela Santos, Marcos Antônio
Barros, Indianara Lima Silva, UEPB - PB - Brasil
• O presente trabalho relata os resultados de uma pesquisa realizada com técnicos em Radiologia e Odontólogos
(cirurgiões dentistas), na cidade de Campina Grande, PB.
Tendo como objetivo verificar suas concepções a cerca
do uso dos aparelhos de raios-X e em seguida intervir em
sua formação profissional, dando-lhes subsı́dios centrados
nas CTS, com intuito de estimular a reflexão sobre
suas ações dentro do seu contexto profissional, revendo
o uso, riscos e benefı́cios das radiações consideradas
ionizantes. O uso das CTS como proposta metodológica
em nossa pesquisa, se justifica por privilegiarmos as
concepções de profissionais que utilizam-se dos raios
X, de forma a se compreender como são produzidos,
quais foram as implicações históricas, sociais e éticas,
assim como avaliar os riscos para a saúde, devido sua
utilização indiscriminada. Isso permite ao profissional
compreender os riscos e benefı́cios que a aplicação de
um conhecimento cientifico pode trazer para a sua vida
e para a sociedade, habilitando-o a questionar e decidir
sobre questões que envolvam conhecimentos de Ciência e
Tecnologia, visando o seu entorno e as implicações sociais
provenientes dessas situações. Na área da saúde, em
especial, a história mostra que desde os primórdios da
civilização moderna este tem sido um campo fortemente
influenciado pelo uso das novas tecnologias, auxiliando
seus profissionais nos mais diversos diagnósticos ou
prognósticos mais preciso relacionados à ação preventiva.
Em nossa pesquisa evidenciamos que estes profissionais
que trabalham diretamente com aparelhos de raios-X,
pouco conhecem sobre os procedimentos adequados e
as regulamentações do Ministério da Saúde para o uso
de radiações ionizantes, bem como não possuem noções
básicas à respeito de seu funcionamento e às devidas
proteções, objetivando a saúde dos pacientes e a do
profissional envolvido.
Ficou constatado em nossos
resultados que estes profissionais em suas formações
acadêmicas, quase não tiveram, não lembram, ou ainda,
desconhecem os fenômenos e conceitos de radiação, bem
como seus efeitos.
[26/10/06 - P121]
Uso
de
simulação
em
JAVA
para
um
sistema
MASSA-MOLA,
Alexandre Gonçalves Pinheiro,
UECE/Feclesc,
Nildo Loiola Dias, Marcos Antonio AraújoSilva, UFC, Ricardo Araújo Felipe, CAIC-CE •
O uso de simulações em JAVA tem se tornado cada vez
mais comum. Não obstante, cresce também o uso por
simulações em FLASH. A última tem uma aparência mais
de “cinema”, e não deixa a desejar, mas tem um problema, ainda não roda nos celulares como o JAVA o faz.
Acreditamos que até 2007 teremos bons conversores de
JAVA-FLASH-JAVA. Isso ajudará em muito a educação
no Brasil, pois as simulações rodariam em qualquer
plataforma (Linux/Windows). Nosso programa simula
47
um sistema massa-mola, e está disponı́vel gratuitamente
em: www.agopin.com e www.fisica.ufc.br/∼ agopin. O
programa foi feito usando uma ferramenta gratuita, o
Easy Java Simulation. O sistema se comporta bem, e
consegue simular com precisão o fenômeno, mas ainda carece de vı́nculos para evitar condições anormais do ponto
de vista fı́sico. Nossa proposta é a de disponibilizar essas
simulações na REDE para que escolas públicas possam
usá-las sem ônus. O trabalho está sendo desenvolvido
em conjunto com professores da Universidade Federal do
Ceará (UFC), Universidade Estadual do Ceará (UECE)
e do Centro de Atenção Integral à Criança e ao Adolescente (CAIC) do Estado do Ceará. Testes estão sendo
realizados com alunos da disciplina de Mecânica do curso
de Licenciatura em Fı́sica na UECE, no municı́pio de
Quixadá-CE. Os resultados têm sido bons e os alunos
aprovam as simulações que enriquecem as aulas teóricas.
A intenção seria continuar o trabalho desenvolvendo
outras simulações, e disponibilizando-as para as escolas
do Brasil após testes.
[26/10/06 - P122]
Desempenho
dos
alunos
do
Curso
de
Fı́sica na Universidade Federal do Maranhão,
em
disciplinas
básicas
iniciais,
AlexLuzyanne de Jesus Mendonça Pereira,
sandra dos Anjos Silva, Maria Consuelo Alves
Lima, Universidade Federal do Maranhão • Os elevados
ı́ndices de desistências entre alunos que ingressam em
cursos de nı́vel superior de baixa procura, como o Curso
de Fı́sica, indicam graves problemas para as Instituições
de Ensino Superior do Paı́s. Em virtude destes fatos,
estas Instituições vêm estudando alternativas para
enfrentar as dificuldades que se apresentam ao longo dos
anos. Este trabalho propõe-se estudar o desempenho
dos estudantes do Curso de Fı́sica da Universidade
Federal do Maranhão, analisando as notas atribuı́das
às avaliações aplicadas pelos professores das disciplinas
de Introdução à Fı́sica, Fı́sica I, Fı́sica II e Fı́sica III,
durante seis perı́odos consecutivos, que correspondem ao
primeiro perı́odo de 2003 ao segundo semestre de 2005.
Observou-se que o rendimento das avaliações dos alunos
foi inferior ao nı́vel esperado. Verificou-se, também, um
grande número de reprovação de modo mais alarmante na
disciplina Fı́sica II, especialmente no segundo perı́odo de
2004. Com relação aos alunos que cursaram as disciplinas
Introdução à Fı́sica e Fı́sica III, mostra-se um melhor
rendimento. A formação inadequada recebida durante o
ensino fundamental e médio foi apenas um dos fatores
que podem ter influenciado no número de reprovações e
desistências dos graduandos. Outros possı́veis motivos
foram estudados, entretanto, não se encontrou justificativa satisfatória para o baixo desempenho dos estudantes
do Curso de Fı́sica.
[26/10/06 - P123]
Um Resgate da Feira Ciência como Elemento
Motivador no Processo Ensino-Apredizagem.,
Luciano R. Gugé, Simara S. Campos, Joabson G.
Silva, Luizdarcy M. Castro, Ferdinand Martins
da Silva, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia
- UESB • Na maioria das escolas o Ensino de Ciências
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tem-se realizado quase sempre mediante a exposição de
definições, leis e fórmulas, de forma desarticulada, vazios
de significados, distanciados do mundo vivido pelos alunos e professores. A compreensão de teorias Fı́sicas deve
capacitar o aluno para uma leitura de mundo articulada,
dotada de potencial de generalização que esse conhecimento possui. Contudo, para que de fato possa haver uma
apropriação deste conhecimento, as leis e princı́pios gerais
precisam ser desenvolvidos passo a passo, a partir dos elementos próximos, práticos e vivenciais. As exposições que
combinam o lado lúdico das ciências, com comunicações
bem escritas, podem transmitir grande quantidade de informações em um espaço e tempo muito limitados. Essas
caracterı́sticas podem ser alcançadas facilmente via feiras
de ciências, que ultimamente não está sendo tão popular apesar da grande variedade e qualidade dos materiais
de apoio à ciência experimental tanto em livros e sites
de divulgação. As feiras de ciências não constituem apenas uma forma de difusão do conhecimento cientı́fico, esta
também contribui de forma eficiente no processo ensinoapredizagem tanto para os idealizadores e construtores
dos projetos, como para os espectadores, além de estimular nos alunos caracterı́sticas como: criatividade, trabalho em equipe e gosto pela pesquisa. É com esse intuito
que nesse trabalho implementamos a tão outrora popular
feira de ciências na Escola Estadual Anı́sio Teixeira, onde
trabalhamos e verificamos alguns parâmetros que quantifica o grau de aprendizagem e motivação dos alunos. Foram verificados ganhos quantitativos e qualitativos como:
aumento de interesse pelas ciências, melhoria no relacionamento dos alunos da turma e desta com o professor,
aumento do interesse por temas atuais da ciência e tecnologia etc.
[26/10/06 - P124]
Aprendendo
Eletromagnetismo
com
o
auxı́lio de experimentos de baixo custo.,
João Andrade dos Reis Júnior,
Jorge Edson
Amorim Dias, Luı́s Carlos Bassalo Crispino,
Universidade Federal do Pará • Os Laboratórios de
Demonstrações nas universidades têm provado ser de
grande importância na formação de professores e alunos,
tanto por meio de visitas sistemáticas monitoradas de
escolas de ensino fundamental e médio, assim como por
ocasião de apresentações destinadas ao grande público. O
Laboratório de Demonstrações de Fı́sica da Universidade
Federal do Pará (UFPA), seguindo essa linha, tem como
objetivos básicos: despertar o interesse de alunos do
ensino médio e fundamental pelas ciências, através de
experimentos simples e interativos; contribuir para a
melhor formação de estudantes dos cursos de Fı́sica e
professores do ensino fundamental e médio, difundindo
modelos de aulas teóricas e práticas; disponibilizar
roteiros explicativos de experimentos que envolvam as
diversas áreas da fı́sica; e auxiliar professores e alunos na
montagem desses experimentos, para que estes se tornem
ferramentas úteis nos processos de ensino-aprendizagem
de Fı́sica. O método interativo adotado no Laboratório
de Demonstrações da UFPA inicia por fazer com que os
alunos vejam, na prática, os fenômenos fı́sicos, através
da apresentação de experimentos a partir dos quais
26/10/06 - XXIV EFNNE
os conceitos fı́sicos envolvidos são estudados com os
alunos. No que tange ao Eletromagnetismo, conceitos
fı́sicos envolvendo campo elétrico, campo magnético,
Leis de Faraday e de Lenz, dentre outros, são vistos com
auxı́lio de materiais de baixo custo ou reciclados, como
canudinhos, papel-toalha, isopor, garrafas pet, agulhas,
ı́mãs, pilhas, fios de cobre, etc. A facilidade de obtenção
destes materiais permite aos professores e aos alunos
reproduzirem os experimentos, posteriormente, em sala
de aula ou em casa, reforçando a aprendizagem. Este
método tem mostrado excelentes resultados, além de
deixar os alunos mais à vontade para questionarem ou
sugerirem situações nas quais identificam os fenômenos
fı́sicos no seu cotidiano, despertando ou estimulando
intensamente o seu interesse pela ciência de um modo
geral.
[26/10/06 - P125]
Dispositivos Elétricos Residencias no Ensino de
Fı́sica, Melquisedeque Miranda da Silva, Cristina Porto Gonçalves, Luizdarcy de Matos Castro, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia UESB • No atual sistema educacional o Ensino de Fı́sica
tem-se realizado freqüentemente mediante a apresentação
de conceitos, leis e fórmulas, de forma desarticulada, distanciados do mundo vivido pelos alunos e professores e
não só, mais também por isso, vazios de significados. A
compreensão de teorias Fı́sicas deve capacitar o aluno
para uma leitura de mundo articulada, dotada de potencial de generalização que esse conhecimento possui.
Contudo, para que de fato possa haver uma apropriação
deste conhecimento, as leis e princı́pios gerais precisam
ser desenvolvidos passo a passo, a partir dos elementos
próximos, práticos e vivenciais. A atividade experimental no ensino de fı́sica é de suma importância para desenvolver nos alunos diferentes e concomitantes formas de
percepções qualitativas, de manuseio, de observação, de
confronto, de dúvida e de construção social. No entanto,
na maioria das escolas, principalmente as públicas, tal
atividade experimental não tem sido realizada, ora por
despreparo dos professores ora por falta de laboratórios
de ensino. Neste trabalho propomos o uso de dispositivos
elétricos residenciais como instrumento motivador no ensino dos conceitos fı́sicos envolvidos, tais dispositivos são
amplamente acessı́veis por serem de baixo custo e também
fazem parte do cotidiano de todos os alunos e professores.
Os protótipos foram confeccionados convenientemente de
modo a permitir que sejam levados à sala de aula para
auxiliar o professor nas discussões de todos os conceitos
fı́sicos envolvidos no seu funcionamento.
[26/10/06 - P126]
(PVS) Pré-Vestibular Solidário e Ensino de Fı́sica:
Criatividade e voluntariado a serviço da inclusão
social.,
Rodrigo C.F.Silva, Patrı́cio J.F.Silva,
UFCG - PB - Brasil • Dentre os fatores de inclusão
social, capazes de melhorar significativamente a vida dos
cidadãos, destaca-se o acesso a cursos superiores. Alunos
de escolas públicas e funcionários de universidades têm
dificuldades nesse acesso. As universidades particulares
cobram mensalidades elevadas, e apesar da enorme demanda nos vestibulares das universidades públicas, esta,
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
através dos seus processos seletivos, têm permitido, prioritariamente, o acesso de alunos bem preparados, em
geral os de escolas privadas. Além disso, os poucos alunos de escolas públicas que conseguem vaga nos cursos
de nı́vel superior têm enormes dificuldades nas disciplinas
iniciais devido às carências do ensino público atual. O
Pré-vestibular Solidário de Campina Grande (PVS) é um
programa de preparação de estudantes afastados de atividades escolares e estudantes da rede pública de ensino que
concluı́ram o segundo grau há dois anos ou mais, se coaduna com as polı́ticas mais recentes de inclusão social nas
universidades públicas propondo alternativas de maior alcance no contexto das discussões e das formas de acesso ao
ensino superior. Um dos principais pontos dignos nota é o
trabalho voluntário realizado por professores e a criatividade para superar as dificuldades em relação ao material
didático disponı́vel e também, de aprendizado por parte
dos alunos. Nesta realidade, se destacam o trabalho de
Ensino de Fı́sica que a vários anos tem garantido bons
resultados de aprovação em concursos vestibulares. Neste
trabalho apresentaremos a estrutura deste programa bem
como alguns dos seus resultados.
[26/10/06 - P127]
Dificuldades
de
visualização
de
Sistemas
Fı́sicos por parte dos alunos de ensino médio.,
Rodrigo C.F.Silva, Patrı́cio J.F.Silva, Fábio
E.Gomes, UFCG - PB - Brasil • O público beneficiado
pelo PVS é constituı́do de alunos oriundos de escolas
públicas e comunidades carentes dos municı́pios de
Campina Grande, Cajazeiras e cidades circunvizinhas,
com um expressivo percentual de afrodescendentes, de
famı́lias de baixo poder aquisitivo, com deficiências profundas de formação de fı́sica básica e baixa auto-estima.
Estes problemas sociais repercutem de forma preocupante na vida desses alunos gerando uma dificuldade de
aprendizado, e no que diz respeito ao Ensino de Fı́sica
temos um agravante que é a dificuldade de visualização
de um sistema fı́sico, que muitas vezes não podem ser
representados na forma de um experimento, quando se
faz necessário uma aula teórica. Apresentamos aqui um
estudo sobre esta realidade e algumas sugestões para
superar esta barreira ao aprendizado que podem ser
adotadas com sucesso pelas escolas.
[26/10/06 - P128]
FORMAS ALTERNATIVAS DE MEDIDA
DO CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE,
Cintia Aparecida Nunes Vieira, Luizdarcy de
Matos Castro, Cristina Porto Gonçalves, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia • Os antigos
gregos já conheciam um ı́mã natural, que eram as pedras
de magnetita. Estas pedras têm a propriedade de atrair
outras pedras similares, o ferro e outros metais. Em
1600, William Gilbert, médico da rainha Isabel I de
Inglaterra, foi o primeiro a explicar o funcionamento
da bússola magnética. Afirmou que toda a Terra é um
imenso ı́mã cujo campo magnético atua no pequeno
ı́mã que é a agulha da bússola, alinhando-a na direção
norte-sul. No inı́cio do século XX, Einstein considerava
que a origem do campo magnético terrestre era um dos
problemas fundamentais da fı́sica ainda não resolvidos.
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Apesar dos avanços cientı́ficos, entretanto conseguidos,
no inı́cio do século XXI a origem do campo magnético
terrestre continua ainda pouco compreendida. Muitos
animais, como aves migratória, diversos tipos de peixes
e mesmo algumas bactérias possuem a capacidade de
detectar o campo magnético da Terra e usá-lo para
sua orientação. Assim, o estudo do campo magnético
da Terra é de grande importância na compreensão dos
fenômenos magnéticos. No entanto, o ensino desse tópico
tem se dado de forma desarticulada, distanciados do
mundo vivido pelos alunos e professores e não só, mais
também por isso, vazios de significados. Neste trabalho,
propomos a realização de um experimento confeccionado
com materiais alternativos que pode ser levado à sala de
aula para auxiliar o professor nas discussões da teoria,
tornando os dados experimentais mais significativos com
os quais possa propor ou verificar hipóteses e, preferencialmente fazer previsões sobre experiências ainda não
realizadas. Em tal experimento foi feita uma análise
qualitativa e quantitativa do campo magnético da Terra.
[26/10/06 - P129]
Confecção de Protótipos para o ensino
de Fı́sica e Matemática na Graduação,
Alı́pio Dias dos Santos Correia, Ronaldo da
Maceno Lima, Luizdarcy de Matos Castro, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB • Nos
últimos cinqüenta anos várias iniciativas e contribuições
importantes foram dadas ao ensino de Fı́sica, tais como
“Fı́sica do Cotidiano”, “Equipamentos de Baixo Custo”,
“Ciência e Tecnologia e Sociedade”, “Fı́sica Contemporânea”dentre outros. Cada uma das vertentes tem o
seu valor e suas limitações, podendo ser até prejudiciais
para o ensino de Fı́sica se forem exclusivas. No entanto,
a maioria dos esforços em busca de novas metodologias
de ensino se restringe em sua maioria ao ensino médio.
A pesquisa no ensino de Fı́sica nas Universidades seja
no ciclo básico ou profissional tem tido importantes
contribuição nas linhas de estruturação curricular,
evasão de estudantes na graduação, dentre outros. No
entanto, contribuições e iniciativas no que se refere às
metodologias e equipamentos didáticos ainda carecem de
um pouco mais de estudo. Neste trabalho propomos a
confecção de protótipos que quando levados a sala de aula
pelo professor contribua para um maior entendimento
de conceitos abstratos da Fı́sica e Matemática como,
por exemplo: outros sistemas de coordenadas espaciais,
operações de mudanças de coordenadas, operações
de simetria, dentre outros. Todos os protótipos são
amplamente acessı́veis, pois foram confeccionados com
materiais alternativos e/ou de baixo custo.
EST-Fı́sica Estatı́stica
[26/10/06 - P130]
Entropia de Cadeias Polidispersas Dirigidas Bidimensional, Minos A. Neto, Jürgen F. Stilck,
Universidade Federal Fluminense • Com frequência,
cálculos das propriedades termodinâmicas em modelos
mecânico-estatı́stico envolvem problemas de contagem
bastante complexos. Um caso tı́pico é o do cálculo do
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número de maneiras de inscrever cadeias numa rede regular, respeitando o vı́nculo de volume excluı́do, isto é, cada
sı́tio só pode ser ocupado por um monômero. Em redes
de dimensão finita e maior que um, o único caso resolvido
exatamente é o de dı́meros (cadeias de dois monômeros
que ocupam sı́tios contı́guos). Neste trabalho iremos apresentar o cálculo da entropia como função da densidade de
monômeros para uma cadeia polidispersa dirigida, onde
fixaremos a atividade de monômeros internos z e externos z 0 e o cálculo para a rede cheia com ρ = 1 onde é
sempre maior que caso unidimensional [Physica A, 368
(2006) 442-448]. Em particular, resolveremos o problema
utilizando a matriz de transferência e fazendo-se a extrapolação da largura l com o peso molecular médio M →∞
para o limite da rede bidimensional, calculada no ensemble grande-canônico. Esses resultados mostram que para
o cálculo da entropia, no limite da rede cheia, para o caso
de dı́meros, o erro percentual é da ordem de 0, 0012%
se comparado com o resultado exato [Phys. Rev., 124
(1961) 1664-1672]. Apesar de ser um limite superior para
o caso unidimensional, constitui um limite inferior para
caminhadas auto- e mutuamente excludentes (SAW 0 s) bidimensionais.
[26/10/06 - P131]
Modelo de Heisenberg decorado para compostos
supercondutores
na
fase
isolante,
Ijanı́lio G. de Araújo† , Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal de Roraima, J. Ricardo de
Sousa, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal
do Amazonas, Ananias M. Mariz, † Departamento de
Fı́sica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• O estudo de compostos supercondutores de altas
temperaturas vem se tornando cada vez mais relevante,
desde a sua descoberta em 1986 até estudos recentes, com
propostas de vários modelos fenomenológicos apresentados na literatura para obtenção das suas propriedades
de transporte e magnéticas. Nestes estudos, a teoria
do magnetismo tem sido essencial para compreender os
compostos formados de estruturas com planos de CuO2 .
Através da técnica de espalhamento de nêutrons, um
tratamento teórico adequado para compostos dos tipos
2-1-4(La2 CuO4 ) e 1-2-3(Y Ba2 Cu3 O6 ), é o modelo de
Heisenberg quasi-bidimensional de spin-1/2, o qual, na
fase pura destes compostos, os ı́ons de Cu têm interação
J antiferromagnética(AF) no plano e λJ entre planos.
Com a dopagem dos compostos 2-1-4(com átomos de Ba
ou de Sr), os ı́ons de oxigênio(O2 ) localizados entre os
ı́ons de Cu no plano, ficam desbalanceados de carga surgindo um spin-1/2 efetivo com interação ferromagnética
com os spins de Cu, e levando ao fenômeno de frustração.
Este efeito, provocado pela competição de interações nos
planos de CuO2 , levará a redução brusca na ordem AF do
sistema, e portanto, diminuição da temperatura de Néel
de acordo com o aumento da concentração de buracos,
e extinguindo-se totalmente na concentração crı́tica.
Neste trabalho, empregamos um modelo aleatoriamente
decorado de spins localizados, de simetria Heisenberg
anisotrópica definida pelo parâmetro ∆, com interações
de troca interplanares pequenas, caracterizadas pelo
valor λJ, e interações dos spins decorados de valor αJ.
26/10/06 - XXIV EFNNE
Utilizamos o formalismo de campo efetivo correlacionado, e determinamos a fronteira crı́tica para valores
arbitrários de ∆ e α. Dependendo do parâmetro que
mede a frustração, diversos tipos de diagramas de fases
são obtidos. A comparação com resultados experimentais relativos ao composto La2−x Srx CuO4 (2-1-4), nos
permite estimar os valores adequados a este sistema.
APOIO: CNPq,FAPEAM.
[26/10/06 - P132]
Ausência da fase spin-lı́quida no modelo de Heisenberg frustrado 3d,
J. Roberto Viana, ,
J. Ricardo de Sousa, Universidade Federal do Amazonas • Recentemente, o diagrama de fase do modelo de
Heisenberg frustrado com interações entre primeiros (J1 )
e segundos (J2 ) vizinhos numa rede quadrada (denotado
de modelo J1 − J2 ) foi estudado pelos autores usando teoria de campo efetivo (EFT-2)em aglomerado com dois
spins (XXIX ENFMC-2006). EFT-2 tem como ponto
de partida o uso da técnica do operador diferencial. A
presença da frustração, representada aqui pelo parâmetro
α = J2 /J1 , quebra a simetria rotacional do sistema e
induz ordem magnética (fase colinear) em temperatura
finita para α > α2c . A fase colinear (C) é caracterizada
pelo ordenamento dos spins ferromagneticamente numa
dada cadeia (horizontal ou vertical) e antiferromagneticamente entre cadeias na rede quadrada. Esta fase C tem
sido observada experimentalmente em alguns compostos
magnéticos, como, por exemplo, Li2 V OSiO4 onde foi estimado α = 1.1. A versão clássica (S = ∞) deste modelo
J1 − J2 2d em T = 0 (estado fundamental) apresenta
duas fases ordenadas dependendo do parâmetro de frustração α, ou seja, para α < αcc = 1/2 e α > αcc temos
o sistema ordenado antiferromagnetizamente (AF) e colinearmente, respectivamente. Por outro lado, o caso de
spin S = 1/2, as flutuações quânticas modificam a criticalidade do sistema dando origem a um estado desordenado
q
(fase spin-lı́quido) para α1q < α < α2q , sendo α1,2
valores que são dependentes do método usado na descrição
deste modelo. Para α < α1q e α > α1q temos as fases AF
e C, respectivamente. Em temperatura finita, a fase C
(clássico ou quântico) apresenta uma transição de fase de
primeira ordem para uma fase paramagnética no intervalo
de αc < α < αt e de segunda ordem para α > αt , onde
(αt , Ty ) representa o ponto tricrı́tico no diagrama de fase
no plano T − α, resultado este muito similar ao comportamento de Tc (α) do caso do modelo de Ising frustrado
na sua fase super-antiferromagnética (SAF). Flutuações
quânticas são relevantes em baixas temperaturas e em
sistemas de dimensionalidade reduzida (1d e 2d), assim
sendo, esperamos que a fase spin-lı́quida não esteja presente no diagrama de fase do modelo J1 − J2 3d. Pelo que
é do nosso conhecimento, este modelo J1 − J2 3d não foi
estudado na literatura, portanto, neste trabalho estenderemos os cálculos EFT-2 para estudar o diagrama de
fase deste modelo numa rede cúbica simples. Propomos
um funcional para a energia livre, onde a linha de primeira ordem é obtida e verificamos apenas as fases AF e C
com transições de segunda e primeira ordem, respectivamente. A fase C(também chamada laminar) na rede 3d é
caracterizada por planos ordenados ferromagneticamente
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
e acoplados antiferromagneticamente. APOIO: CNPq e
FAPEAM.
[26/10/06 - P133]
Linhas Equipotenciais numa Região Delimitada
por um Perfil Retilı́neo e uma Fronteira AutoAfim, Thiago Albuquerque de Assis, Fernando
de Brito Mota, José Garcia Vivas Miranda, Roberto Fernandes Silva Andrade, Hugo de Oliveira Dias Filho, Caio Mário Castro de Castilho, UFBA - Ba - Brasil • É bem conhecido que, para
materiais sólidos, os efeitos de fronteira são restritos a
poucas camadas de átomos. Porém, em problemas de
campo, esta influência pode ser dominante para largos
comprimentos de escala. Na eletrostática, onde a presença
de irregularidades em um condutor carregado propaga-se
através das linhas equipotenciais, a motivação está relacionada com o estudo do movimento de partı́culas carregadas responsáveis pela formação de imagens a partir das
microscopias iônica de campo e de emissão. Neste trabalho consideramos o comportamento do campo elétrico
numa região delimitada por um perfil rugoso, com geometria auto-afim, e uma linha distante. Entre as fronteiras é mantida uma diferença de potencial constante,
assumindo cada uma das fronteiras como possuindo propriedades condutoras. A solução da equação de Laplace
foi numericamente obtida pelo método de Liebmann e os
expoentes de rugosidade, bem como as dimensões fractais das linhas equipotenciais, foram calculados através do
método do semivariograma. Verificou-se que a distância
média das linhas equipotenciais com o potencial elétrico
correspondente guardam uma dependência aproximadamente linear, porém para valores intermediários tal dependência é perdida. Além disso, resultados indicam que
para uma determinada linha equipotencial situada entre
as fronteiras, a dimensão fractal cresce com o tamanho do
comprimento do perfil, sugerindo que todas as linhas equipotenciais devem ser caracterizadas pelo mesmo valor de
dimensão fractal, no limite de sistemas com comprimento
infinito.
[26/10/06 - P134]
Estudo da Dinâmica de Partı́culas não Interagentes num Campo Elétrico Produzido por uma Superfı́cie Fractal., Thiago Albuquerque de Assis,
, Fernando de Brito Mota, José Garcia Vivas
Miranda, Caio Mário Castro de Castilho, Roberto Fernandes Silva Andrade, UFBA-Ba-Brasil
• Superfı́cies condutoras irregulares, quando carregadas,
dão origem a um campo elétrico, na imediata vizinhança,
que tende a apresentar superfı́cies equipotenciais com
uma geometria tão mais semelhante à do condutor quão
mais próximo dele. Superfı́cies mais irregulares dão origem a campos elétricos mais intensamente variáveis localmente. Neste trabalho foi estudado o campo elétrico
existente numa região delimitada por uma superfı́cie condutora gerada por deposição balı́stica ou por uma metodologia FBM (Fractional Brownian Motion) e um plano
distante. Tratando estas superfı́cies como condutoras,
determina-se o potencial elétrico mediante uma solução
numérica da equação de Laplace em 2D+1 dimensões. A
partir desta solução é possı́vel também determinar as su-
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perfı́cies equipotenciais e a intensidade do campo elétrico
em qualquer ponto. Determina-se as dimensões fractais
das superfı́cies equipotenciais que, possuindo comportamento de invariância de escala, apresentam uma rugosidade que decresce à medida que a distância média da
correspondente superfı́cie equipotencial ao condutor base
cresce. Uma vez que as micro-irregularidades do condutor
base refletem no comportamento do campo elétrico local,
elas afetam as trajetórias de partı́culas carregadas não interagentes, sujeitas a este campo. Utilizando os métodos
de Dinâmica Molecular Clássica (Preditor-Corretor), discutimos as ”informações”contidas nas trajetórias destas
partı́culas a respeito da morfologia da superfı́cie irregular.
[26/10/06 - P135]
Modelo de Ising em uma Rede Bidimensional
Quasi-periódica
de
Fibonacci,
Agmael Mendonça Silva, M. S. Vasconcelos,
CEFET-MA • Neste trabalho, pretendemos estudar
o comportamento de uma rede bidimensional quadrada de spins, conforme modelo teórico de Ising,
onde o termo de interação J é regido pela seqü
ência de Fibonacci. Desta forma geramos uma rede que
apresenta um comportamento quasicristalino em duas
dimensões. Deseja-se principalmente obter transição de
fase através da aplicação do método de Monte Carlo,
que é bastante conhecido na literatura, onde o sistema
original é representado por um outro de tamanho L,
com condições de contorno apropriadas. Espera-se que
os resultados melhorem com o aumento de L. Nossa
meta é simular um sistema de spins interagente com a
vizinhança, para a partir daı́ construirmos a amostra
representativa dos estados do sistema e, por conseguinte
calcular as grandezas observáveis que nos interessa,
tais como a magnetização, energia e calor especı́fico.
Também vale ressaltar que usaremos neste trabalho o
algoritmo de Metropolis. Ele é o mais usado em processos
Markovianos para sistemas de spins e o mais rápido
quando comparado com as outras dinâmicas, pois tem
poucas instruções. A rede quasi-periódica tipo Fibonacci
é gerada segundo a regra de substituição: A → AB,
B → A, onde A e B representam os acoplamentos J com
o spins vizinhos da esquerda ou abaixo, de modo que para
uma dada linha de spins, horizontal ou vertical, temos a
seguinte regra para o acoplamento: S1 = JA , S2 = JA JB ,
S3 = JA JB JA , S4 = JA JB JA JA JB , Sn = Sn−1 Sn−2
(n > 2). Resultados gráficos de nossa simulação são
apresentados e a transição de fase analisada.
[26/10/06 - P136]
Modelo de Ising de Spins Mistos com Interação
Aleatória de Campo Cristalino via Simulação de
Monte Carlo, Alberto S. de Arruda, João Marcos Coelho, Maurı́cio Godoy, Douglas F. de Albuquerque, Universidade Federal de Mato Grosso • Simulações de Monte Carlo foram usadas para determinar
o diagrama de fases do modelo de Ising de Spins mistos
com interações aleatórias de campo cristalino. O modelo
consiste de duas redes quadradas interpenetrantes (A e
B) com spins S = 1 localizado na sub-rede A e σ = 1/2
na sub-rede B. Os pares de spins primeiros vizinhos (um
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em cada sub-rede) estão acoplados ferromagneticamente
(J > 0) e em cada ponto da sub-rede A existe uma anisotropia aleatória de campo cristalino (Dj ), a qual para
D > 0 favorece os estados Si = 0. A análise dos efeitos da
desordem leva em consideração uma distribuição binária
de probabilidade associada com as variáveis aleatórias do
campo cristalino. A competição entre o acoplamento ferromagnético e a anisotropia implica no aparecimento de
um ponto tricrı́tico. O estudo deste modelo com anisotropia aleatória tem sido feito por Salinas e colaboradores,
utilizando campo médio na versão de Curie-Weiss e BethPeierls. Em estudos anteriores, recorremos a uma aproximação de campo médio baseada no princı́pio variacional de Peierls-Bogoliubov e da expansão de Landau para
sistema no equilı́brio, onde a energia livre deve ser expandida em termos dos invariantes do parâmetro de ordem.
Através desses estudos investigamos o aparecimento de
um pontos tricrı́ticos, no diagrama de fases temperatura
T contra interação de campo cristalino D. Neste trabalho, calculamos as magnetizações das sub-redes (A e B) e
o cumulante de Binder de quarta ordem para determinar
os pontos crı́ticos. O diagrama de fase da anisotropia de
campo Cristalino (D/J) versus temperatura (KB T /J),
obtidos aqui apresenta linhas de transições contı́nuas e de
primeira ordem, corroborando os resultados obtidos pelas
teorias de campo médio.
[26/10/06 - P137]
Calor especı́fico de uma partı́cula em uma singularidade cônica: limite de altas temperaturas,
André Gonçalves de Lima, Caio Veloso Sátiro,
Cleverson Filgueiras, Fernando J. S. Moraes,
UFPB • A formação de defeitos topológicos em sistemas de matéria condensada, em geral está associada à
quebra de simetria que ocorre em processos de transições
de fase. Alguns destes defeitos têm grande influência
em fenômenos fı́sicos que ocorram em suas proximidades,
visto que a presença do defeito causa uma modificação
na geometria local. Um defeito muito comum em estruturas de matéria condensada é a desclinação. Este
tipo de defeito nos fornece um espaço cônico, cuja singularidade define uma fonte de curvatura concentrada em
um ponto. Atualmente sistemas com geometria cônica
vêm ganhando importância como tema de pesquisa em
ciência básica, como exemplo, podemos citar as estruturas formadas por nanocones de grafite. Recentemente, E.
S. Moreira Jr. e E. S. Oliveira (Physical Review A, 73
2006), estudaram a mecânica quântica de partı́culas em
espaços cônicos, onde verificaram a influência da singularidade cônica na resposta do calor especı́fico de sistemas
em baixas temperaturas. Neste trabalho, investigamos
numericamente o comportamento do calor especı́fico de
partı́culas no regime de altas temperaturas, assim como
seu comportamento em função do déficit angular. Para
isso, utilizamos a solução de (Sérgio Azevedo and Fernando Moraes, Phys. Lett. A, 246, 374-376 1998) para
os auto-valores de energia de uma partı́cula quântica num
espaço cônico, e desenvolvemos uma rotina computacional para calcular e obter graficamente, o comportamento
do calor especı́fico a partir da função de partição discreta
para sistemas quânticos.
26/10/06 - XXIV EFNNE
[26/10/06 - P138]
ESTUDO DO COMPORTAMENTO CRÍTICO
DO PROCESSO DE CONTATO NA REDE DE
APOLLONIAN, Antonio R. Cunha, U. L. Fulco,
Universidade Federal do Piauı́ • Muitos sistemas fı́sicos,
por exemplo, biologicos, comunicações, sociais e epidemiológios, podem ser descrito adequadamente por redes
complexas. Nos quais os nós representam os indivı́duos
ou organizações e os links as interações entre eles. Particularmente o estudo das simulações de modelos epidemiológicos em redes complexas se destaca pela sua utilidade e proximidade da realidade, por exemplo, explicando como doenças epidêmicas se espalha numa rede
de indivı́duos. O espalhamento de doenças epidêmicas
é um dos problemas mais importante da ciência médica.
O número de pessoas contaminadas pela AIDS aumenta
a cada dia, e muitas outras doenças como a malária e a
influenza ainda fazem um número substancial de vı́timas.
Neste trabalho procuramos entender um pouco mais sobre o processo de espalhamento de uma epidemia em redes complexa, a rede de Apollonian, empregando ferramentas de fı́sica teórica. Para tal utilizamos o processo
de contato PC, introduzido por Harris como modelo simples para epidemias em redes complexas. Na evolução
do sistema, indivı́duos deixa um estado absorvedor para
um estado ativo, e a persistência da epidemia é controlada pelo parâmetro de infecção λ. Estes processos ocorrem da seguinte forma: cada sı́tio i da rede representa
um indivı́duo que pode estar em um dos dois estados,
saudável ou infectado, denotado por σi = 0 ou 1, respectivamente. O estado σi de cada indivı́duo pode ser
alterado de acordo com as seguintes regras: indivı́duos
infectados podem tornar-se saudáveis (σi = 1 → σi = 0),
a uma taxa unitária, independentemente de seus vizinhos;
já indivı́duos saudáveis podem ser infectados a uma taxa
(nλ/2x) onde n é o número de vizinhos infectados e x a
quantidade de vizinhos do sı́tio i. A Topologia da rede especifica as interações entre os indivı́duos que é de grande
importância na determinação de muitas caracterı́sticas do
modelo. Se λ ≥ λc , a infecção espalha-se e torna-se persistente no tempo. Porém, se λ ≤ λc a infecção diminue exponencialmente com o tempo. Próximo de λc o
sistema exibe uma transição de fase com a densidade de
indivı́duos infectados atuando como parâmetro de ordem.
Depois de verificado o comportamento crı́tico para o processo de contato na rede de Apollonian, o mais simples
modelo que exibe uma transição de fase para um estado
absorvente, fenômeno intrinsicamente longe do equilı́brio
e analisados todos os dados obtidos, expoentes e probabilidade de contaminação crı́tica, podemos concluir que
existe para este caso uma transição de fase de segunda
ordem.
[26/10/06 - P139]
Estudo Estatı́stico para o Modelo Ising 2-D:
Técnica de Monte Carlo e Escala de Tamanho
Finito., Emanuel Veras de Souza, Paulo Diêgo
Lima Silva, Janete Batista de Brito, UESPI - Teresina - PI - Brasil, Paulo Henrique Ribeiro Barbosa, UFPI - Teresina - PI - Brasil • Uma grande variedades de sistemas sofrem transição de fases, fato este,
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
que torna o seu estudo o campo mais atraente e fascinante
da matéria condensada em especial da fı́sica estatı́stica,
pois seu estudo fornece informações sobre as interações
entre partı́culas que compõem um dado sistema. Neste
trabalho fizemos um estudo de escala de tamanho finito
do modelo Ising ferromagnético a campo nulo, usando
o método Monte Carlo. Calculamos numericamente as
grandezas: Magnetização média por spin (M) e Susceptibilidade (χ). O comportamento destas grandezas foram
levantados para um extensa faixa de temperatura, que inclui a região crı́tica, e para sistemas de diversos tamanhos.
Em seguida aplicamos a teoria de escala de tamanho para
a obtenção dos expoentes crı́ticos. A comparação dos resultados desse estudo com a solução exata de Onsager
mostrou um comportamento termodinâmico e crı́tico do
modelo Ising Bidimensinal a campo nulo, através do uso
da técnica de Monte Carlo, juntamente com a Teoria de
Escala de Tamanho Finito.[1] Para revisões recente, veja
e.g Spin Glasses and Random Fields, ed A. P. Young
(World Scientific, Singapore, 1997);[2] Para revisões sobre
o composto F ex Zn1−x F2 , veja e.g. D. P. Belanger, na Ref
[1], pág. 251, e Brás. J. Phys. 30, 682 (2000); [3] BARBOSA, P. H. and RAPOSO, E. P. and COUTINHOFILHO, M. D.. Phys. Rev. Lett. 91, 197207 (2003);
J. Appl. Phys. 87, 6531 (2000); J. Magn. Magn. Mater. 226-230, 1293 (2001). [4] BARBOSA, P. H.. Tese
de Doutoramento, DF - UFPE, 2000; [5] BRITO, J. B..
Dissertação de Mestrado, DF - UFPE, 2003; [8] GLERIA, I. and MATSUSHITA, R. and SILVA, S.. Rev.
Bras, Ens. Fı́sica v.23 n. 02 p. 99-108 (2004);
[26/10/06 - P140]
Técnica de Monte Carlo e Escala de Tamanho Finito para o Modelo Ising 2-D: Determinação da Temperatura de Transição, Cumulante de Binder e Energia Média por
Spin., Paulo Diêgo Lima Silva, Emanuel Veras
de Souza, Janete Batista de Brito, UESPI - Teresina - PI - Brasil, Paulo Henrique Ribeiro Barbosa,
UFPI - Teresina - PI - Brasil • Uma grande variedades de sistemas sofrem transição de fases, fato este, que
torna o seu estudo o campo mais atraente e fascinante da
matéria condensada em especial da fı́sica estatı́stica, pois
seu estudo fornece informações sobre as interações entre
partı́culas que compõem um dado sistema. Neste trabalho fizemos um estudo de escala de tamanho finito do modelo Ising ferromagnético a campo nulo, usando o método
Monte Carlo. Calculamos numericamente as grandezas:
Temperatura de Transição (Tc), Cumulante de Binder
(U) e Energia Média por Spin (E). O comportamento destas grandezas foram levantados para um extensa faixa de
temperatura, que inclui a região crı́tica, e para sistemas
de diversos tamanhos. Em seguida aplicamos a teoria de
escala de tamanho finito para a obtenção dos expoentes
crı́ticos. A comparação dos resultados desse estudo com
a solução exata de Onsager mostrou um comportamento
termodinâmico e crı́tico do modelo Ising Bidimensinal a
campo nulo, através do uso da técnica de Monte Carlo,
juntamente com a Teoria de Escala de Tamanho Finito.
[1] Para revisões recente, veja e.g Spin Glasses and Random Fields, ed A. P. Young (World Scientific, Singapore,
53
1997); [2] Para revisões sobre o composto F ex Zn1−x F2 ,
veja e.g. D. P. Belanger, na Ref [1], pág. 251, e Brás. J.
Phys. 30, 682 (2000); [3] BARBOSA, P. H. and RAPOSO, E. P. and COUTINHO-FILHO, M. D.. Phys.
Rev. Lett. 91, 197207 (2003); J. Appl. Phys. 87, 6531
(2000); J. Magn. Magn. Mater. 226-230, 1293 (2001). [4]
BARBOSA, P. H.. Tese de Doutoramento, DF - UFPE,
2000; [5] BRITO, J. B.. Dissertação de Mestrado, DF
- UFPE, 2003; [8] GLERIA, I. and MATSUSHITA,
R. and SILVA, S.. Rev. Bras, Ens. Fı́sica v.23 n. 02 p.
99-108 (2004);
[26/10/06 - P141]
Adição Seqüencial Aleatória de Quadrados Escalantes, Manoel de Carvalho Vieira, Marcelo
Andrade de Filgueiras Gomes, UFPE - PE - Brasil,
José Pimentel de Lima, UFPI - PI - Brasil • Adição
Seqüencial Aleatória (ASA) é um modelo no qual unidades são adicionadas uma a uma, ao acaso, em um meio,
excluindo-se sobreposições. Nas últimas décadas, ASA
de objetos de um só tamanho tem sido estudada, na matemática e na fı́sica, em conexão com problemas de empacotamento e de adsorção. Neste trabalho, estudamos ASA
em duas dimensões (d = 2) através de simulação computacional, como um modelo para a saturação molecular de
uma superfı́cie plana S(A), de área A, na presença de uma
atmosfera formada por moléculas de tamanhos diversos,
as quais interagem com S através de forças de dispersão
de curto alcance. Estamos interessados, em particular,
no caso em que as moléculas são quadrados de área a
distribuı́da segundo a lei de escala n(a) = n(1) × a−τ ,
com 0 < τ < ∞. Inicialmente nos restringimos ao limite
difusivo, onde precedência é dada à adição dos quadrados menores. Para examinar o rendimento da densidade
de cobertura, ρ(τ ), em função de τ , no limite termodinâmico A → ∞, usamos os vı́nculos: (i) a soma da
área de tôdas as moléculas, desde as de área unitária, até
a de área máxima, amax , é igual a A; (ii) n(amax ) = 1.
Nessas condições, encontramos ρ(0) = 0, 18..., ρ(1) = 0 e
ρ(∞) = 0, 32... A comparação destes resultados com os
encontrados usando métodos analı́ticos e computacionais
para este modelo em d = 1, sugere que ASA escalante no
regime difusivo em d dimensões satisfaz ρ(τ ) = 0, para
τ = (4 − d)/2, em d ≤ 4. A dimensão crı́tica superior é
dc = 4, tal ρ(τ ) = 0, ∀τ ≥ 0 e ∀d ≥ 4.
[26/10/06 - P142]
Crescimento de redes de escala-livre com ligação
preferencial e fator de qualidade, G. A. Mendes,
Danyel J.B. Soares, L. R. da Silva, DFTE/UFRN Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental/UFRN •
Atualmente os modelos de redes de escala livre estão bastante em evidência na literatura cientı́fica, com inúmeras
aplicações em diversas áreas do conhecimento. Uma das
caracterı́sticas deste modelo é a descrição das grandezas
fı́sicas através de distribuições em lei de potência. Este
modelo foi proposto inicialmente por Barabási-Albert
(BA)[1]. Antes da proposta de BA era comum se admitir que as distribuições obedeciam leis exponenciais.
No modelo BA, cada sı́tio novo que se incorpora à rede
se conecta aleatoriamente aos sı́tios anteriores de acordo
com a conectividade destes sı́tios. Quanto mais conectado
54
maior a chance de receber a ligação do novo sı́tio. Um
modelo tratado por Bianconi juntamente com Barabási
leva em consideração o fator de qualidade. A cada sı́tio
é atribuı́do um valor η entre 0 e 1 quando o sı́tio nasce.
Este número, que caracteriza o sı́tio, permanece invariável
durante o crescimento da rede. Consideramos nesse trabalho a escolha de ηi seguindo uma lei de potência, ou
seja a distribuição do fator de qualidade, P (η), proporcional a η α distribuı́do no intervalo (0,1]. Variamos α e m,
número de ligações feitas a cada sı́tio adicionado. Determinamos numericamente a distribuição da conectividade
P (k), distância média da rede, coeficiente de agregação e
a evolução temporal do número médio de ligações < ki >.
Ao analisar os resultados, esperamos compreender como
a variação de α e m afetam a estrutura da rede do modelo
de Bianconi-Barabási[2].
[1] Barabási, A.-L., e R. Albert, Rev. Mod. Phys. 74, 47
(2002).
[2] Bianconi, G., e A.-L. Barabási, Europhys. Lett. 54,
436 (2001).
[26/10/06 - P143]
Efeito da Diluição e Frustração na fase antiferromagnética do composto La2−x Srx Cu1−z Znz O4 ,
J. T. de M. Pacobahyba, Universidade Federal de Roraima, J. R. de Sousa, Universidade Federal do Amazonas • O problema da diluição por sı́tio em materiais
magnéticos representa teoricamente uma simples forma
do mais geral problema de percolação. O fenômeno da
frustração, também é uma outra propriedade importante
para explicar o aparecimento de novas fases em compostos diluı́dos magnéticos sintetizados em laboratórios, em
particular a fase vidro de spin tem sido atualmente muito
explorado na literatura. Este fenômeno é causado pelo
conflito de duas tendências magnéticas opostas: ferro e
antiferromagnética. Com as descobertas dos compostos
supercondutores de altas temperaturas formados por planos de CuO2 , por exemplo os compostos La2−x Srx CuO4
(2-1-4) e Y Ba2 Cu3 O6+x (1-2-3), o efeito da dopagem é
investigado nas suas propriedades magnéticas. Em particular, esses compostos apresentam em comum um ordenamento antiferromagnético, que para pequena dopagem
a temperatura de Néel TN (x) é reduzida a zero quando
uma concentração crı́tica xc é atingida (xc ' 2% e 3.5%
para os compostos 2-1-4 e 1-2-3, respectivamente). Para
x > xc a fase isolante (AF) é destruı́da, surgindo uma
fase supercondutora de alta temperatura, que é caracterizada pela existência de uma corrente supercondutora
formada por pares de Cooper no plano de CuO2 . Por outro lado, o efeito da substituição do átomo magnético Cu
pelo ı́on não-magnético Zn (efeito da diluição) desempenha um papel marcante no valor da concentração crı́tica
xc , que aumenta com o crescimento da concentração z do
ı́on não magnético Zn. Por exemplo, para z = 15% a
concentração crı́tica xc para o composto 2-1-4 é aproximadamente 3%, um pouco maior que o caso puro xc (z =
0) = 2%. Para descrever qualitativamente as propriedades magnéticas destes compostos supercondutores, usaremos como protótipo o modelo de Ising aleatoriamente
decorado e diluı́do. Usando a transformação decoraçãoiteração, calculamos uma interação efetiva Jef f para a
26/10/06 - XXIV EFNNE
ligação composta de spins nodais e um spin decorador. No
plano XY , as interações entre os spins Ising nodais são
descritas por uma distribuição de probabilidade (quenched) do tipo: P (Jij ) = p(Jij − Jef f ) + (1 − p)(Jij − JA )
e ao longo da direção do eixo z temos uma interação antiferromagnética (fraca) λJA . Usamos a teoria de campo
efetivo para um aglomerado com um sı́tio, baseada na
técnica do operador diferencial e obtemos as propriedades
termodinâmicas como uma função da temperatura para
diversos parâmetros α = JA /JF , campo magnético H,
diluição z e concentração p. Observamos a presença de
reentrância, onde duas temperaturas de transição foram
observadas para certos intervalos do parâmetro p. Obtemos também os diagramas de fase nos planos T −H, T −p
e T − z. APOIO: CAPES,CNPq e FAPEAM.
[26/10/06 - P144]
ESPALHAMENTO
DE
“ÁTOMOS
ARTIFICIAIS
CLÁSSICOS”,
Wandemberg
João Cláudio Nunes Carvalho,
Paiva Ferreira, Gil de Aquino Farias, Universidade Federal do Ceará • O sistema de três corpos com
interação do tipo gravitacional é o problema não-trivial
mais simples possı́vel, sendo no entanto, de importância
fundamental para o entendimento das propriedades
dinâmicas de sistemas de muitos corpos (por exemplo:
sistema solar). Em 1890, Poincaré mostrou que a nãointegrabilidade do problema de três corpos e que soluções
fechadas do mesmo são raras de obter. Pode-se considerar
que as idéias de Poincaré deram origem a dinâmica de
sistemas não-lineares. É interessante notar que mais de
cem anos após o trabalho de Poincaré, pouco se sabe a
respeito da dinâmica do problema de três corpos. Neste
trabalho, um modelo clássico bi-dimensional (2D) de dois
átomos artificiais é considerado para o estudo numérico
(dinâmica molecular) do processo de espalhamento
elástico e não-elástico. Cada átomo artificial é composto
por uma carga pontual -e e uma carga positiva +e, sendo
que um dos núcleos positivos é mantido fixo. Todas as
partı́culas do sistema interagem através do potencial
coulombiano, sem qualquer blindagem. Considerando-se
o espalhamento, basicamente três tipos de fenômenos
ocorrem, dependendo dos valores dos parâmetros iniciais
relevantes ao sistema (parâmetro de impacto e velocidade
inicial do núcleo livre): ionização, troca de partı́culas
e formação de um estado ligado, representando uma
“reação quı́mica clássica” na qual o átomo incidente
permanece em órbita em torno do átomo fixo. Todos
esses fenômenos foram observados através de gráficos
das trajetórias das partı́culas, das respectivas energias
de transferência e do tempo de colisão em função da
velocidade inicial de lançamento do átomo livre. O
modelo considerado no presente trabalho apresenta
ainda um comportamento caótico. Alguns resultados
associados ao comportamento caótico do sistema serão
também apresentados.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P145]
Análise Topológica de Redes de Ligações
de Hidrogênio em um Sistema Modelo,
Juliana Angeiras B. da Silva,
Francisco
G.
Brady Moreira, Departamento de Fı́sica - UFPE,
Ricardo Luiz Longo, Departamento de Quı́mica
Fundamental - UFPE • Uma análise das propriedades
topológicas das redes de ligações de hidrogênio entre as
moléculas de água, geradas a partir de simulações em
condições próximas da supercrı́tica com o método de
Monte Carlo (MC-NPT), utilizando o modelo TIP5P
para descrever as interações intermoleculares, indica o
aparecimento de padrões tı́picos de pequenos-mundos
(small-word), isto é, alto grau de agrupamento e pequenos tamanhos de ilhas. Em condições normais de
temperatura e pressão, estas redes não apresentam tais
padrões, pois se observa um alto grau de agregação e
a percolação do sistema. Neste trabalho, realizamos
simulações computacionais MC-NPT nas condições
normais (298 K e 1 atm) para a água, onde introduzimos no potencial de interação eletrostática um fator
de amortecimento λ que modifica as cargas dos sı́tios
de hidrogênios e de pares isolados, reduzindo assim a
formação das ligações de hidrogênio. Nossos resultados
para o coeficiente de agrupamento (C), a conectividade
média (< k >) e a distância quı́mica (L), em função
de λ (0, 7 ≤ λ ≤ 1), indicam que o sistema exibe uma
transição de fase topológica em λc = 0, 75, separando as
regiões de pequenos e grandes valores de C e < k >, para
λ < λc = 0, 75 e λ > λc = 0, 75, respectivamente. Análise
de estatı́stica de ilhas mostra que na região λ > λc tem-se
a formação de um agregado com cerca de 99 por cento
dos componentes, enquanto que para λ < λc ocorre um
grande número de monômeros, dı́meros e trı́meros e não
há mais a percolação do sistema. O comportamento do
coeficiente de agrupamento e da distância quı́mica em
função do parâmetro λ, exibe semelhança com o resultado
obtido por Watts e Strogatz, no qual caracterizam uma
região de pequenos mundos. O grau de distribuição
de ligações para estas redes mostra que, para a região
λ > λc , a distribuição é muito similar a uma distribuição
de Poisson, mostrando que a rede se comporta como
uma rede aleatória, mas para valores de λ < λc , a
distribuição passa a ser assimétrica e bastante diferente
da distribuição de Poisson. Cálculos das propriedades
termodinâmicas, como densidade, entalpia, entalpia de
vaporização, também são indicativos de transição de fase
topológica em λc = 0, 75.
[26/10/06 - P146]
EMPACOTAMENTO PLÁSTICO DE ARAME
INJETADO EM CAVIDADES 2D E 3D,
Valdemiro da Paz Brito,
Maycon de Sousa
Araújo, Universidade Federal do Piauı́, Marcelo
Andrade de Filgueiras Gomes, Universidade Federal de Pernanbuco • Processos de empacotamento
são de grande importância e estão associados a muitos
fenômenos da fı́sica de altas e baixas energias, bem
como a processos matemáticos de otimização, e a grande
número de rotinas tecnológicas, como na indústria de
plásticos, na indústria metalúrgica, na mineração, na
55
microeletrônica, entre outras. Além disso, processos de
empacotamento de objetos com a topologia da linha,
também são de grande importância no domı́nio biológico,
em particular, nos aspectos estatı́sticos ligados ao dobramento de proteı́nas e de ácidos nucléicos. Experimentos
de empacotamento plástico de arame foram realizados
em 3D há cerca de 15 anos atrás[1], sem auxı́lio de
condições de contorno controladas. Aqui, ao invés, o
empacotamento irreversı́vel de arame, no regime plástico,
é feito em condições controladas, pois injetamos o arame
em cavidades esféricas rı́gidas, especialmente construı́das
para este fim. Em 2D, tais processos de injeção de arame
foram realizados mais recentemente dentro de uma
cavidade, mas na ocasião usou-se cavidade de apenas
um único tamanho[2]. O tipo de arame usado nesse caso
era mais elástico, tratando-se de fio de cobre #19AWG,
o qual gera configurações morfologicamente diferentes
às obtidas agora no regime plástico, com as cavidades
de raios diversos. Em 3D (2D), as cavidades agora
usadas tinham diâmetros que variavam no intervalo
1,8cm à 15cm(2,0cm à 22cm). Em 3D, se constatou
que a existência da cavidade não alterou a relação de
escala anômala entre o comprimento máximo de arame,
M, capaz de ser injetado numa cavidade de raio R: M
˜RD , obtendo-se o expoente D = 2, 71 ± 0, 08 (contra
2, 75 na ausência de cavidade). Um modelo mı́nimo
de campo médio, tipo-Flory, a ser apresentado, prevê
D = 5/2 para um processo desse tipo, no regime elástico.
Contudo, em 2D, o expoente de escala massa-tamanho
agora obtido é significativamente reduzido, assumindo
o valor D = 1, 59 ± 0, 14 (contra D = 2, 0, para o
empacotamento 2D de arame no regime elástico). No
caso plástico 2D, o modelo de campo médio descreve
corretamente a fenomenologia envolvida.
[1] J. A. Aguiar, M. A. F. Gomes, and A. S. Neto, J. Phys
A: Math. Gen. 24, L109 (1991).
[2] C. C. Donato, M. A. F. Gomes, and R. E. de Souza,
Phys Rev. E (RC) 66, 015102 (2002)
[26/10/06 - P147]
Transporte de Vórtices Dirigidos em Supercondutores Tipo II: Um Paralelo Hidrodinâmico,
Marilia Baquil, André Auto Moreira, José Soares de Andrade Jr., Universidade Federal do Ceará
• Um supercondutor tipo II quando submetido à ação
de um campo magnético exterior permite que linhas de
fluxo magnético penetrem em seu interior. Para campos
abaixo de um certo valor crı́tico, o material produz correntes elétricas de blindagem que aprisionam as linhas de
fluxo que conseguiram penetrar e preservam a supercondutividade no restante do material. Este estado chamado
misto é caracterizado pela presença dos vórtices gerados
pelas correntes de blindagem. Desse modo, quando uma
corrente elétrica é aplicada ao material, as linhas de fluxo
magnético sofrem o efeito da força de Lorentz que tende
a mover ou dirigir os vórtices supercondutores no sentido transversal à corrente aplicada. Ao se moverem, estes vórtices interagem com irregularidades ou impurezas
contidas no material. A natureza dessa interação é do
tipo atrativa e tende a fixar ou conter o movimento dos
vórtices atuando no supercondutor como centros de anco-
56
ragem. Estudamos esta dinâmica através de um modelo
computacional usando dinâmica molecular (DM), no qual
supomos uma ancoragem ultra-forte, isto é, uma vez aprisionado, o vórtice permanece fixo durante toda a evolução
do sistema. Em nossas simulações, os centros de ancoragem estão localizados nos sı́tios de uma rede triangular
com vacâncias, sendo que na ausência de forças externas,
os vórtices relaxam para a rede de Abrikosov. Realizamos extensas simulações para redes de diferentes tamanhos sob a ação de uma força externa e calculamos o
fluxo de vórtices através do material. Nossos resultados
mostram que o fluxo após um certo valor crı́tico cresce
linearmente com a força aplicada. Observamos ainda que
o sistema apresenta diversos regimes de movimento caracterizados pela formação de canais (rivers) que são delineados pelas trajetórias dos vórtices movendo-se dentro
do supercondutor. Pretendemos estudar e caracterizar a
estrutura desses canais visando estabelecer um paralelo
entre o transporte de vórtices através do supercondutor
desordenado e o transporte hidrodinâmico em meios porosos modelado pela Lei de Darcy.
[26/10/06 - P148]
Danos e Propriedades Térmicas no Modelo de
Ising com Spin-1,
Antonio Soares A. Filho,
Ijanı́lio G. de Araujo, A. M. Mariz, Departamento
de Fı́sica - UFRN, F. D. Nobre, Centro Brasileiro de
Pesquisas Fı́sicas - CBPF • A técnica de propagação
de danos, consiste no monitoramento quantitativo da
evolução temporal da distância (no espaço de fase) entre duas configurações microscópicas de um dado modelo estatı́stico. Observa-se a existência de transições
de fase dinâmicas separando regiões onde o dano se propaga (dependendo ou não das condições iniciais) daquelas onde as configurações convergem e o dano se anula.
Estas transições nem sempre são adequadamente associadas às transições crı́ticas estáticas do sistema, embora
seja possı́vel mostrar que existem conexões formais exatas entre dano e as funções térmicas. Neste trabalho desenvolvemos, de forma rigorosa, relações analı́ticas exatas
entre certas combinações de danos e algumas grandezas
termodinâmicas do modelo de Ising com spin - 1, onde em
cada sı́tio existe uma variável de spin de Ising podendo
assumir três valores, a saber, -1, 0, 1 e que interagem
somente com os vizinhos mais próximos de uma rede de
Bravais com uma constante de acoplamento do tipo ferromagnética. Esperamos que estas relações nos permitam
usar a técnica de propagação de danos para investigar as
propriedades crı́ticas do modelo através de simulações de
Monte Carlo, fato este já comprovado em estudos anteriores nos modelos de Ising e de Potts q-estados; neste
último caso obtivemos resultados bastante precisos para
diversos valores de q estudados na região da criticalidade
do modelo.
[26/10/06 - P149]
Simulação Monte Carlo aplicado ao problema de ligações mistas em uma rede cúbica,
João B. Santos Filho, Douglas. F. de Albuquerque, Nelson. O. Moreno, UFS, A. S. de Arruda,
UFMT • O estudo dos efeitos da desordem em sistemas
magnéticos tem sido objeto de intensas investigações
26/10/06 - XXIV EFNNE
durante as últimas cinco décadas. Recentemente, com
o advento dos computadores, novos softwares e novas
técnicas analı́tico-numéricas, o estudo destes sistemas
pode contar com uma ferramenta poderosa conhecida
por simulação computacional. Em particular, uma das
técnicas utilizadas é o método Monte Carlo o qual tem
possibilitado, em muitos casos, melhores resultados em
relação a diversos métodos de aproximações analı́ticas.
Neste trabalho estudamos o modelo de Ising com ligações
mistas através do método de simulação Monte Carlo, empregando o algoritmo cluster de Wolff [1]. Este algoritmo apresenta atualizações coletivas, sendo um aprimoramento do algoritmo cluster de Swendsen and Wang [2].
O cluster de Wolff foi o primeiro algoritmo a eliminar
completamente o problema do decaimento crı́tico lento
(critical slowing down). Esta era a principal dificuldade
para realizar simulações de sistemas desordenados na vizinhanças do ponto crı́tico. Problema este que impossibilitava, por exemplo, simulações computacionais do modelo
Mixed-Bond.
Analiticamente estudos do modelo de Ising mixed-bond
através de técnica de grupo de renormalização [3] predizem a existência de reentrâncias magnéticas em certos
valores do parâmetro de competição α. Este fenômeno
é tipicamente encontrado em sistemas (a exemplo do
composto Eup Sr1−p ) que apresentam fase vidro-de-spin
(spin-glass). Assim nosso objetivo central no problema
Mixed-Bond consiste na determinação dos diagramas de
fase no plano TC versus p onde ocorre a presença do
fenômeno de reentrância magnética. Simultaneamente,
realizamos uma análise da magnetização e susceptibilidade magnética. Verificamos que os resultados obtidos
com a teoria de campo efetivo [4], para alguns valores
particulares de α, são similares aos obtidos pela técnica
de Monte Carlo. O que demonstra ser a técnica de teoria
de campo efetivo capaz de competir, sob alguns aspectos,
em pé de igualdade com a técnica de Monte Carlo.
Referências
[1] WOLFF, U. Collective Monte Carlo Updating for Spin
Systems. Phys. Rev. Lett. 62, #4, 361-364, 1989.
[2] SWENDSEN, R. H.; WANG, JIAN-SHENG. Nonuniversal Critical Dynamics in Monte Carlo Simulations.
Phys. Rev. Lett. 58, #4, 86-88, 1987.
[3] de ALBUQUERQUE, D. F.; FITTIPALDI I. P..
A unified effective-field renormalization-group framework
approach for the quenched diluted lsing models J. Appl.
Phys. 75 (lo), 15 May 1994
[4] de ALBUQUERQUE, D. F.; ALVES, S. R. L.; ARRUDA, A. S. de . Critical Behavior in a Random Field
Heisenberg Model for Amorphous Systems. Phys. Lett.
A, v. 346, p. 128-132, 2005.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P150]
Non-Gaussian behavior in the Brazilian stock
market and its implications for option pricing, Antônio Mário de Torres Ramos, Giovani
L. vasconcelos, UFPE - PE - Brasil • In a recent
work [1] it has been shown that the daily returns of the
Ibovespa stock index follow not a Gaussian distribution
but rather an exponential law. This exponential distribution is observed for returns calculated for time scales
varying from one day up to 30 days. However, for highfrequency data the distributions exhibit a subexponential
decay, possible with power-law tails. Since there are several distributions, such as the Levy distribution and the
so called q-Gaussian, that falls of as a power law, it is important to characterize better the functional form of the
distribution that best matches the empirical data of the
Brazilian market. In this work, we shall present a detailed
empirical analysis of high frequency financial data corresponding to quotes of the Ibovespa index at 15min intervals
and we will indicate what is the most relevant distribution
for such data. To this end, we have considered both Levy
and q-Gaussian distributions and, for each of them, we
have obtained numerically the respective parameters that
yield the best fit of the empirical data according to the
least squares criterion. A brief discussion of the practical implications of our findings will be presented. We will
also present results on the problem of pricing option written on the Ibovespa. Such a work is important because,
as already mentioned, the Ibovespa exhibits exponential
distributions in a timescale large enough (up to 30 days)
to be relevant for options. We will thus present a comparative study between the predictions of an exponential
model for option pricing that was recently proposed in
the literature [2], instead of the standard Black-Scholes
that assumes Gaussianity, and the observed market values, with the aim of deciding which model best describes
the real dynamics of options in the Brazilian market.
[1] J. A. Carvalho Filho, Modelo exponencial para a distribuição de retornos do Ibovespa, Dissertação de mestrado,
Departamento de Fı́sica, UFPE, 2004.
[2] Joseph L. McCauley, Gemunu H. Gunaratne, ”An empirical model of volatility of returns and option pricing”,
Physica A 329, 178-198(2003)
[26/10/06 - P151]
Vidro de Spin Ising no Limiar da Percolação: Comportamento Dinâmico e Histerese,
K. A. P. de Lima, E. P. Raposo, M. D. CoutinhoFilho, Universidade Federal de Pernambuco •
Resumo
Neste trabalho são apresentados os resultados da
dinâmica do sistema Fex Zn1−x F2 em sua fase vidro de
spin próximo da percolação, a x = 0.25 ' xp = 0.24, por
meio do estudo da autocorrelação temporal de spins via
simulação Monte Carlo. Foram realizados vários tipos de
protocolos a fim de verificar a dependência da relaxação
com o campo magnético,H e o tempo de espera (tempo
de aplicação do campo), tw , sendo estes: resfriamento a
campo nulo (Zero Field Cooling - ZFC) nos regimes lento
57
e quenched ; e o resfriamento com campo magnético aplicado (Field Cooling - FC). Em cada caso o sistema foi
estudado nos regimes de campos magnéticos baixos, intermediários e altos, com respeito à energia de troca dominante entre os spins. Além disso reproduziu-se a curva
de histerese para tal composto a T = 0.12K, na qual há o
surgimento de degraus, ou platôs, bem definidos para certos intervalos de campo, sendo em seguida realizado um
estudo da relaxação também para esta região. A dinâmica
da função de autocorrelação de spins, C(t, tw ), após procedimento ZFC quenched mostrou resultados em acordo
com o cenário de crescimento e relaxação de domı́nios via
ativação térmica, no regime de campos baixos e intermediários, H . 5T. Em particular, no regime H . 2T
foram obtidos ótimos colapsos dos dados de C(t, tw ) para
tw = 10, 102 , 103 e 104 , a T = 5.1K, utilizando ambas as
hipóteses de escala aditiva e multiplicativa em processos
de ativação sobre barreiras logarı́tmicas de energia, caracterı́sticas da proximidade da percolação, x ' xp . Por
outro lado, para 2T . H . 5T somente a hipótese aditiva é compatı́vel com bons colapsos dos dados, enquanto
que para H & 5T nenhum tipo de colapso foi obtido,
podendo sugerir, que a presença de campos magnéticos
intensos afeta de forma significativa a natureza da fase
magnética desordenada do sistema a x = 0.25.
[26/10/06 - P152]
Rotores Quânticos na Cadeia AB2 com Interações Competitivas,
A. S. F. Tenório, R.
R. Montenegro-Filho e M. D. Coutinho-Filho,
UFPE-PE-Brasil • Investigamos as propriedades do estado fundamental de cadeias de rotores quânticos com
topologia AB2 e interações competitivas (frustração) utilizando teoria de campo médio [1]. Para o caso sem
frustração, os acoplamentos (J1 ) são tais que o sistema
exibe uma fase ferrimagnética, com uma magnetização
de 1/2 por célula unitária. Consideramos dois padrões
de interação que se opõem à fase estabilizada por J1 :
no primeiro caso, F1, inserimos acoplamentos (J2 ) entre os sı́tios B de uma mesma célula unitária; no segundo caso, F2, além de J2 , introduzimos acoplamentos
(J3 = J2 ) entre os sı́tios de uma mesma sub-rede e em
células vizinhas. Além disso, comparamos nossos resultados com aqueles conhecidos para as correspondentes cadeias de Heisenberg de spin 1/2. Inicialmente, utilizamos
o tratamento convencional de célula unitária única, com
hamiltonianos-tentativa locais na célula unitária, o qual
apresentou uma boa concordância com resultados do modelo xy clássico para o caso F1. Entretanto, os efeitos
quânticos não foram evidenciados em nenhum dos dois
casos (F1 e F2). Em uma outra abordagem, consideramos um hamiltoniano-tentativa envolvendo os rotores de
duas células unitárias contı́guas. Para a frustração F1,
com 0 ≤ J2 ≤ 2.5, identificamos as seguintes fases: ferrimagnética, para 0 . J2 . 0.7; tetrâmero-dı́mero para
0.7 . J2 . 2; e dı́mero-monômero para J2 & 2, resultados
que concordam qualitativamente com o diagrama de fases
da cadeia de Heisenberg de spins 1/2 com o mesmo padrão
de interações [2]. Para a frustração F2, observamos que
a fase ferrimagnética é estável até J3 ∼ 0.34 e que para
J3 ≥ 0.8 uma fase de cadeias antiferromagnéticas aco-
58
pladas se estabelece, em concordância qualitativa com o
diagrama de fases da cadeia de Heisenberg de spins 1/2
com o padrão de interações correspondente [3].
[1] S. Sachdev e T. Senthil, Ann. Phys. 251, 76 (1996).
[2] K. Takano, K. Kubo e H. Sakamoto, J. Phys.: Condens. Matter 8, 6405 (1996); H. Niggemann, G. Uimin e
J. Zittartz, J. Phys.: Condens. Matter 9, 9031 (1997); K.
Okamoto et al., J. Phys.: Condens. Matter 11, 10485
(1999); K. Okamoto, T. Tonegawa e M. Kaburagi, J.
Phys.: Condens. Matter 9, 5979 (2003).
[3] R. R. Montenegro-Filho, Tese de Doutorado, UFPE
(2006).
[26/10/06 - P153]
Simulação paralela em modelos de spins: uma
análise comparativa., Leonardo Mafra Bezerril,
Ananias Monteiro Mariz, UFRN - RN - Brasil, Fernando Dantas Nobre, CBPF - RJ - Brasil • Devido
ao grande avanço recente da tecnologia computacional, as
simulações numéricas tornaram-se uma ferramenta poderosa no estudo de sistemas fı́sicos. Dentre estas, a técnica
de simulações de Monte Carlo tem se destacado devido
à sua simplicidade e vasta aplicabilidade. As simulações
de Monte Carlo são frequentemente utilizadas no estudo
de sistemas magnéticos e, devido ao enorme volume computacional decorrente do tipo de atualizaçao empregada
(mais comumente atualização sequencial, na qual cada
spin da rede é atualizado uma vez a cada passo de Monte
Carlo), é então necessário a implementação de algoritmos
paralelos, o que reduz o tempo computacional. Neste trabalho investigamos o modelo de Ising ferromagnético com
interações entre primeiros vizinhos, nas redes quadrada,
hexagonal e triangular utilizando simulações de Monte
Carlo com as dinâmicas de Glauber e banho térmico e
atualização paralela. Diferentemente da atualização sequencial, os graus de liberdade são atualizados todos de
uma única vez, o que introduz uma mudança no Hamiltoniano. As grandezas fı́sicas analisadas foram a magnetização, a suceptibilidade e o calor especı́fico. Observamos
que as temperaturas crı́ticas nos casos das redes quadrada
e hexagonal apresentaram valores bastante próximos daqueles conhecidos exatamente na literatura, enquanto que
para o caso da rede triangular notamos um aumento da
ordem de 15% com relação ao valor conhecido. Através
de uma análise de escala por tamanhos finitos (finite-size
scalling), determinamos os expoentes crı́ticos em cada um
dos casos.
[26/10/06 - P154]
PROPRIEDADES DE FÔNONS NUMA REDE
QUASIPERIÓDICA DE PELL, Eraldo C. Ferreira, , Universidade Federal do Rio Grande do Norte,
Manoel S. Vasconcelos, Paulo W. Mauriz, Centro Federal de Educação Tecnológica do Maranhão •
Propriedades interessantes dos sistemas quasiperiódicos
têm atraı́do muita atenção dos pesquisadores nos últimos
anos. Dentre elas, a que mais tem chamado a atenção
é o fato de que o comportamento de uma variedade de
partı́culas ou quasipartı́culas (elétrons, fônons, fótons,
plasmons, poláritons, magnons etc) em sistemas quasiperiódicos exibe um espectro de energia fractal (conjunto de Cantor). O mais simples cristal quasiperiódico é
26/10/06 - XXIV EFNNE
um cristal periódico incomensuravelmente modulado. Ele
pode ser considerado como uma estrutura básica periódica
que é perturbada de uma maneira periódica, mas com o
perı́odo da perturbação sendo incomensurável com a periodicidade subjacente da estrutura básica. A natureza
da perturbação é geralmente um deslocamento periódico
das posições atômicas ou uma variação periódica na probabilidade de ocupação dos sı́tios atômicos. A nossa motivação é investigar as propriedades de fônons em uma
rede quasiperiódica unidimensional constituı́da de dois
átomos distintos (A e B) arranjados de acordo com a seqü
ência de Pell. Esta seqüência é descrita em termos de
uma relação de recorrência peculiar, Sn =Sn−1 Sn−1 Sn−2
(começando com S0 = B e S1 = AB), e tendo uma desordem controlada, isto é, os átomos são arranjados dentro
de cada elemento da seqüência de forma nem aleatória,
nem periódica. O espectro de freqüências dos fônons da
rede assim obtida é calculado numericamente usando-se
a matriz de transferência em uma aproximação tightbinding. Resultados de um cálculo do coeficiente de difusão também são apresentados.
[26/10/06 - P155]
Estatı́stica Não-Extensiva Aplicada ao Cálculo do
Calor Especı́fico em Uma Estrutura Quasicristalina, Manoel S. Vasconcelos, , CEFET-MA,
Dory H.A.L. Anselmo, Alzey G. Ferreira, UFRN
• O cálculo do calor especı́fico de uma distribuição de
bandas de energia que obedece uma regra de crescimento
do tipo Fibonacci é generalizado, através do uso de um
método que é válido para virtualmente qualquer excitação
coletiva. Estruturas do tipo Fibonacci já foram extensivamente estudadas, no entanto o uso da estatı́stica não
extensiva de Tsallis é bem adequado para sistemas fractais, e portanto nosso proposta é aplicá-la para o cálculo
de grandezas termodinâmicas. A estatı́stica não-extensiva
de Tsallis é então utilizada para calcular o calor especı́fico,
através da expressão
CN = β 2
∂ 2 ln Zq
∂β 2
o que nos fornece
B2
N
CN (q) = 1 + β 2 (2 − q){ fgN
− (2 − q) f 2N }
N
As funções fN e BN sã funções em série do expoente q.
Em nosso modelo nós consideramos um espectro de energria que possui bandas (ou nı́veis) que escalam no intervalo [0,1]. Nosso modelo é então aplicado para o espectro
de energia multifractal de uma super-rede quasiperiódica
de Fibonacci, mas ele pode ser igualmente bem aplicado
para outros tipos de sequências e/ou estruturas quasiperiódicas. Considerações são feitas, sobre o comportamento do sistema para ambos q < 0 e q > 0. Nossos
resultados mostram que existe um “cut-off” na contribuição do calor especı́fico, para alguns valores especı́ficos
do parâmetro q. Também observamos oscilações do calor
especı́fico, nestas estruturas.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P156]
Construção e caracterização da seqüência de
acesso mais provável a servidores web utilizando
redes complexas.,
Helder Santana de Jesus,
José Garcia Vivas Miranda, UFBA • Este trabalho visa reestruturar o algoritmo de construção das redes,
balizando-se no algoritmo desenvolvido por Eguilluz et al
(2005). Nele a conexão entre os nós se dá mediante o
cálculo do coeficiente de correlação entre as séries temporais associadas a cada nó. No caso especı́fico das redes
de acesso de um servidor web, cada nó será representado
pelas páginas e a atividade temporal pela série de acesso à
mesma. Com isso, a rede gerada representará a seqüência
de acesso mais provável de um usuário no site, informação
inovadora e de valiosa importância na administração do
serviço.
Durante o plano foi possı́vel construir ferramentas computacionais capazes de auxiliar na construção da rede de
acessos mais provável a um servidor web. Os resultados parciais, nos permitem vislumbrar a importância de
tais ferramentas para a reestruturação do acessa à informação nos servidores. Além disso, no desenvolvimento
de tais ferramentas é possı́vel aprimorar os métodos de
construção de redes de modo a torná-las cada vez mais
representativa.
[26/10/06 - P157]
Eletronic transport in low-dimensional systems
with correlated disorder, B. Santos, F. A. B. F.
de Moura, M. L. Lyra, Universidade Federal de Alagoas - UFAL • The Anderson localization theory describes some relevant aspects concerning the properties of
one-electron states and collective excitations in random
media. In one-dimensional (1D) and two-dimensional
(2D) electronic systems, the scaling theory predicts the
absence of a disorder-driven metal-insulator transition
(MIT) for any degree of uncorrelated disorder. For (1D)
systems, it is generally accepted that all eigenstates are
exponentially localized for any amount of disorder and,
therefore, an initially localized wave packet remains localized in a finite segment. In (2D) systems, the overall
picture is quite distinct. Recently, it has been reported
that the presence of short or long-range correlations is a
possible mechanism to promote the appearance of truly
delocalized states in the one-dimensional Anderson model. Here we consider the 1D Anderson Hamiltonian with
long range correlated on-site energies. In order to construct a appropriate sequence with long range correlated
disorder we consider a random sequence with power spectrum proportional to 1/k α , where k is the wave-vector of
the modulations on the random sequence landscape. We
present the dynamic evolutions of an initially localized
wave packet solving the 1D time-dependent Schrödinger
equation for the Hamiltonian with long range correlated
disorder. Basically we study the return probability R(t),
the Shannon information entropy S(t) and the participation function1 ξ(t). Our results suggests clean signatures
of extended states for strong correlation (α > 2) in perfect
agreements with previuos calculations.
59
[26/10/06 - P158]
Cadeia AB2 de Heisenberg com Interações
Competitivas, R. R. Montenegro-Filho, M. D.
Coutinho-Filho, UFPE-PE-Brasil • Neste trabalho
apresentaremos resultados de diagonalização exata (algoritmo de Lanczos) e grupo de renormalização da matriz de densidade para o estado fundamental da cadeia
AB2 de Heisenberg com interações competitivas, J1 e
J2 . Recentemente, foi verificado que a curva de magnetização em função do campo magnético do composto
Cu3 (CO3 )2 (OH)2 [1], o qual apresenta uma topologia estreitamente relacionada à da cadeia AB2 , pode ser entendida considerando-se um padrão de acoplamentos competitivos no hamiltoniano de Heisenberg. A célula unitária
da cadeia AB2 é constituı́da de três sı́tios de spin 1/2
acoplados de tal forma que para J2 = 0 e J1 6= 0 (≡ 1) o
sistema exibe ordem ferrimagnética de longo alcance [2].
Nossos cálculos demonstram que esta fase é estável até
J2 ∼ 0.34; que para 0.34 . J2 . 0.44, o sistema exibe
ordem magnética canted na sub-rede B enquanto que a
ordem magnética dos sı́tios A não se altera em relação
à fase ferrimagnética; e, além disso, que a transição entre as fases ferrimagnética e canted é contı́nua. Para
J2 ∼ 0.44 evidenciamos uma transição de primeira ordem da fase canted para uma fase espiral, a qual é estável
até J2 ∼ 0.83. Finalmente, para J2 & 0.83 identificamos
uma configuração de três cadeias lineares com correlações
antiferromagnéticas acopladas.
[1] H. Kikuchi et al., Phys. Rev. Lett. 94, 227201 (2005).
[2] R. R. Montenegro-Filho e M. D. Coutinho-Filho, Physica A 357, 173 (2005).
[26/10/06 - P159]
Vibrational
Modes
in
Harmonic
Chains
With Random Correlated Spring Constants,
Manoel P. da Silva Jr., Francisco A. B. F. de
Moura, Marcelo L. Lyra, UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS • The present paper addresses
the effect of aperiodicity in one-dimensional oscillatory
systems. We study the nature of collective excitations
in harmonic chains in the presence of random correlated spring constants. Using an exact diagonalizations
formalism, we compute the localization lenght and
participation moments of eigenmodes within the band
of allowed frequencies in order to investigate the new
extended states which appear in this model. Our numerical calculations indicate that for, aperiodic array of
spring constants,a new phase of extended states apperas
in the model. For pseudorandom spring constants, all
eigenstates remain localized except the uniform mode
(ω = 0). Solving the Hamilton equations for momentum
and displacement of the chain, we compute the spreading
of an initially localized energy excitation. We show that,
independent of the kind of initial excitation, an aperiodic
array of spring constants can induce ballistic transport
of energy.
[26/10/06 - P160]
Layer-thinning trasitions upon heating in smecticA films, A.A. Canabarro, I.N. de Oliveira, M.L.
Lyra, UFAL • In this work we present a model for freestanding smectic-A liquid crystal films to account for the
60
observed phenomenon of layer-thinning trasitions upon
heating. The interaction between boundary surfaces and
liquid crystal molecules is assumed to be long-range and
can be simulated by orienting fields which act directly on
the molecules within all the layers of the film but according to a power-law decay of the intensity of this such
interactions as we approach the bulk layers. Our prediction to the sequence of layer-thinning transitions is in
good agreement with experimental results for the way in
which LC films are thinned.
[26/10/06 - P161]
Postbreakthrough Behavior in a Reservoir Field
Simulation, C. L. N. Oliveira, J. R. Filho, A. D.
Araújo, M. P. Almeida, J. S. Andrade Jr., Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará • The
interesting physics related to the phenomenon of a viscous
fluid displacement by a less viscous one inside a porous
material has been the subject of intensive research in the
past and recent years, specially due to its close technological connections with hydrology and oil recovery. In
the oil recovery problem, the main goal is to estimate the
time dependence of the oil production. It is fundamental
for the petroleum industry.
In the present study, we investigate, through direct numerical calculation using the reservoir field simulator CMG
(Computer Modelling Group), the dynamics of viscous penetration in isothermal conditions through a quasi-twodimensional (thin) disordered porous media. To create
the porous media we have used two cases of the fraction
of connecting bonds, p: the homogeneous case p=1 and
the inhomogeneous threshold case p=pc (critical percolation probability). The dependence of the permeability on
the porosity is described by the Carman-Kozeny equation.
Initially, the reservoir is full of oil. It has one injection
well, where water is injected, and one production well.
The two wells are separate by a distance r. The viscosity
ratio is kept constant throughout the whole simulation,
but we performed various simulations for different values
of the viscosity ratio and r.
We study the detailed statistics of oil production of a petroleum field. The results are obtained by averaging over
several realizations of the porosity field. We then calculate the average production curve, which is the ratio of
oil contained in the mixture coming out of the extraction
well at time t. We show that the time function of the
average production curve displays a typical power law region. This anomalous behavior is analyzed in the context
of oil production strategy and performance.
[26/10/06 - P162]
Transições de fases em membranas na presença
de
Geometrias
não
Euclidianas.,
Marcelo da Silva Vieira,
Cláudio
Furtado,
Universidade Federal da Paraı́ba •
É conhecido da literatura que sistemas bidimensionais não
apresentam ordem de longo alcance devido a flutuações
térmicas. Estes sistemas apresentam apenas ordem local. Devido a esta ordem local estes sistemas apresentam
defeitos topológicos. Como exemplo destes sistemas temos modelos XY, filmes finos de superfluido, filmes finos
de cristal lı́quido, etc. O custo energético destes defei-
26/10/06 - XXIV EFNNE
tos é da ordem do logaritmo do tamanho do sistema, e
sendo esse tamanho macroscópico, este custo energético
é muito grande. Então é favorável energeticamente a estes sistemas que os defeitos existam aos pares positivos e
negativos. A baixas temperaturas os pares estão ligados,
mas ao aumentarmos a temperatura do sistema, chegará
uma temperatura crı́tica tal que o sistema adquire energia suficiente para que os defeitos existam livres, então
há um desprendimento do par de defeitos, o que caracteriza um regime de maior desordem. Esta mudança de
regime é o que se conhece na literatura por transição de
Kosterlitz-Thouless.
O objetivo deste nosso trabalho é investigar como ocorre
a transição de Kosterlitz-Thouless para membranas contidas em geometrias não euclidianas e verificar como estas
geometrias alteram a temperatura de transição. Tratamos aqui então de transições de Kosterlitz-Thouless nas
geometrias da esfera, do cone e do hiperbolóide.
Como a energia dos defeitos é logaritmaica com o tamanho do sistema, então estes defeitos podem ser mapeados
em cargas elétricas, e assim podemos tratar um sistema
de defeitos como um gás de Coulomb. Então precisamos
escrever a energia livre para um gás de coulomb nestas
geometrias apresentadas.
Uma das motivações para se investigar transições de
Kosterlitz-Thouless em geometrias não euclidians é que
em trabalhos sobre o escoamento de filmes de Hélio superfluido em meios porosos observa-se uma mudança na temperatura de transição, então para explicar isso podemos
introduzir um modelo de transição de Kosterliz-Thouless
numa geometria apropriada.
[26/10/06 - P163]
Proposta da funcional de energia livre para
o modelo de Ising com distribuição trimodal,
Douglas F. de Albuquerque, UFSE - Departamento
de Matematica, J. Ricardo de Sousa, UFAM, A. S.
de Arruda, UFMT, J. B. Santos Filho, UFS, Valdenberg A. Silva, UFSE - Departamento de Matematica • Nos últimos anos, uma nova teoria de campo efetivo (EFT) [1] tem sido usada para estudar transições
de fase de modelos clássicos e quânticos, incluindo obtenção de linhas de segunda ordem e ponto tricrı́tico.
O método EFT emprega como ponto de partida identidade de spins de Callen-Suzuki [2] e a técnica do operador diferencial de Honmura e Kaneyoshi [3]. Dentro
deste contexto, EFT fornece descrições qualitativamente
boas e resultados quantivamente promissores para diferentes modelos de Hamiltoniana em redes de spins de
aglomerados finitos contendo a topologia da rede. Por
outro lado, vários modelos spins que apresentam linha de
transição de primeira ordem, como por exemplo o modelo de Blume-Capel, modelo de Ising em presença de
campo magnético aleatório [4], sistemas metamagnetos foram tratados usando a EFT. Contudo, a linha de primeira
ordem não foi obtida face a ausência de uma expressão
para a energia livre. Apenas linha de segunda-ordem e
ponto tricrı́tico foram obtidos e analisados. Neste trabalho, nós propomos o estudo para o modelo de Ising em
presença de campo magnético aleatório com distribuição
trimodal. Nosso intuito é tentar obter as linhas de pri-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
61
meira e segunda-ordem para este modelo, bem como o
ponto tricrı́tico para uma rede cúbica simples, impondo
uma funcional para a energia livre (expansão de Landau).
Em particular, buscamos analisar os resultados obtidos
com aqueles da distribuição gaussiana para alguns valores de concentração p.
Referências
[1] D. F. Albuquerque e I. P. Fittipaldi, J. Appl. Phys.
75, 1994.
[2] H. B. Callen, Phys. Lett. 4 (1963) 161; H. Suzuki,
Phys. Lett. 19 (1965) 267.
[3] R. Honmura and T. Kaneyoshi, J. Phys. C 12 (1979)
3979.
[4] D. F. de Albuquerque, Sandro L. Alves e Alberto S.
de Arruda, Phys. Lett. A 346 (2005) 128.
[26/10/06 - P164]
Vórtices
em
um
modelo
XY
cinético,
Lidiane da Silva Araujo Costa, UFPE, Adauto
Jose Ferreira de Souza, UFRPE • Investigamos
o comportamento crı́tico dinâmico de um modelo XY
irreversı́vel através de simulações Monte Carlo de tempo
curto. A cinética do modelo consiste na generalização
da dinâmica do modelo do votante majoritário de dois
estados, no qual cada spin assume o estado da maioria de
seus vizinhos com probabilidade 1 − q e o estado oposto
ao da maioria com probabilidade q. A correspondente
operação de inversão no caso de spin com simetria
contı́nua é realizada da seguinte forma: define-se uma
direção arbtrária no espaço de spin; a componente do
spin paralela à direção selecionada é invertida, enquanto
que a componente transversal é mantida inalterada.
As simulações foram realizadas em redes quadradas com
condições de contorno periódicas e condição inicial completamente ordenada. A cada intervalo de tempo, selecionamos uma direção aleatória, r̂, e percorremos sequencialmente toda a rede. Para cada sı́tio visitado, projetamos
seu spin e os spins dos sı́tios vizinhos sobre a direção r̂.
A componente do spin paralela à r̂ é invertida com probabilidade
(
Ã z
!)
X
1
~
~
ωi =
1 − (1 − 2q)S(Si · r̂)S
Si+δ · r̂
,
2
δ
onde S(x) = sgn(x) para x 6= 0 e S(0) = 0, a soma
se estende sobre todos os z primeiros vizinhos do sı́tio i.
De acordo com a equação acima vê-se que para q = 1/2,
todos os spins têm suas componentes invertidas com probabilidade 1/2. Enquanto que, para q = 0, a probabilidade de um dado spin assumir uma direção contrária
à da maioria de seus vizinhos anula-se. Portanto, devemos esperar que o sistema exiba algum tipo de comportamento cooperativo para valores de q baixos o bastante.
De fato, nossos resultados demonstram que este sistema
exibe uma transição de fase dinâmica do tipo KosterlitzThouless. Estudamos como a densidade de vórtices varia
com q perto da transição e notamos que os vórtices se movem menos correlacionados quando o parâmetro q excede
um certo limiar.
[26/10/06 - P165]
Propriedades Termodinâmicas de Cadeias AB2 e
ABC de Heisenberg, D. F. F. Melo, E. J. Pessoa,
R. R. Montenegro-Filho, M. D. Coutinho-Filho,
UFPE-PE-Brasil • Neste trabalho apresentamos um estudo das propriedades termodinâmicas de cadeias poliméricas quase-unidimensionais com topologias de célula
unitária dos tipos linear, AB2 e ABC [1], modeladas
pelo hamiltoniano de Heisenberg com interações antiferromagnéticas entre spins vizinhos. A cadeia ABC (AB2)
tem topologia de interesse na descrição de polı́meros
orgânicos (inorgânicos), e apresenta ordem ferrimagnética
em seu estado fundamental. Nossos resultados foram obtidos através do método de Lanczos para temperatura
finita [2]. Para testar a eficência e o regime de validade do método, calculamos a dependência do calor especı́fico e da suscetibilidade magnética com a temperatura
para a cadeia Linear de Heisemberg com acoplamentos
ferromagnéticos e comparamos os resultados com aqueles obtidos pela solução exata do Bethe ansatz termodinâmico [3]. Verificamos concordância quantitativa para
kB T > 0.1J. Por outro lado, embora nossos resultados
do calor especı́fico e suscetibilidade para as cadeias AB2
e ABC concordem qualitativamente com aqueles da cadeia linear ferromagnética de Heisemberg, notamos que o
comportamento de χT versus T apresenta um mı́nimo (o
que não ocorre no caso ferromagnético), em concordância
com cálculos numéricos para a cadeia ferrimagnética de
spins alternados (1/2)-1 [4] e resultados experimentais
para compostos ferrimagnéticos [5].
[1] A. M. S. Macêdo, M. C. Santos, M. D. Coutinho-Filho
e C. A. Macêdo, Phys. Rev. Lett. 74, 1851 (1995); E. P.
Raposo e M. D. Coutinho-Filho, Phys. Rev. B 59, 214420
(1999); R. R. Montenegro-Filho e M. D. Coutinho-Filho,
Physica A 357, 173 (2005); R. R. Montenegro-Filho e M.
D. Coutinho-Filho, Phys. Rev. B, no prelo, e referências
citadas.
[2] J. Jaklic e P. Prelovsek, Adv. Phys. 49, 1 (2000).
[3] M. Yamada e M. Takahashi, J. Phys. Soc. Jpn. 55,
2024 (1986).
[4] S. K. Pati, S. Ramasesha e D. Sen, Phys. Rev. B 55,
8894 (1997).
[5] Y. Hosokoshi et al., J. Am. Chem. Soc. 123, 7921
(2001).
[26/10/06 - P166]
Estudo do Escoamento de Dois Fluidos em
uma Geometria Hele-Shaw com Desordem,
R. M. Azevedo, R. R. Montenegro-Filho, M. D.
Coutinho-Filho, Laboratório de Fı́sica Teórica e Computacional, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco, L. P. Viana, Departamento de Tecnologia da Informação, Universidade Federal de Alagoas
• O estudo do escoamento de fluidos em meios porosos
tem aplicações em diversas áreas como, por exemplo, na
extração de petróleo em poços maduros. Uma das maiores dificuldades apresentadas é a solução da equação de
Navier-Stokes em sistemas desta natureza, os quais possuem condições de contorno complexas. A abordagem
através de Autômatos Celulares de Gás na Rede [1] é uma
alternativa para a simulação computacional deste tipo de
problema. Através deste modelo é possı́vel tdesde o escoamento de um único fluido em um meio sem desordem até a
dinâmica de vários fluidos (e. g., com viscosidades distin-
62
tas) em um meio com desordem. Neste trabalho, apresentaremos resultados de simulações de dois fluidos imiscı́veis
em geometrias Hele-Shaw com e sem desordem. Consideraremos o fenômeno de separação de fases que ocorre entre
dois fluidos imiscı́veis em um meio sem desordem e a verificação de que a tensão superficial satisfaz a equação de
Laplace nas mesmas condições. De fato, o nosso foco é
a investigação da dinâmica da rugosidade [2] da interface
entre dois fluidos imiscı́veis quando um é forçado sobre o
outro em um meio poroso. Em particular, compararemos
nossos resultados com dados experimentais recentes [3].
[1] D. H. Rothman and S. Zaleski, Rev. Mod. Phys. 66,
1417 (1994); ibid., Lattice-Gas Cellular Automata, Cambridge University Press, 1997.
[2] A.-L. Barabasi and H. L. Stanley, Fractal Concepts in
Surface Growth, Cambridge University Press, 1995.
[3] A. Hernández-Machado et al., Europhys. Lett. 55,
194 (2001).
FUN-Fundamentos da Fı́sica e Fı́sica Matemática
[26/10/06 - P167]
UM ESQUEMA PRÁTICO PARA O MÉTODO
DO
ESPALHAMENTO
INVERSO
DE
ZAKHAROV-SHABAT, Gildemar Carneiro dos
Santos, , Balbino José da Silva Pomponet Filho,
Instituto de Fı́sica, Universidade Federal da Bahia •
Na teoria das equações de sólitons, o método do espalhamento inverso se destaca como uma das ferramentas
potentes que possibilita a obtenção de soluções analı́ticas
dessas equações não lineares. Assim como temos as
transformadas de Fourier para equações lineares, o
método do espalhamento inverso é o seu equivalente não
linear. Há o método do espalhamento inverso desenvolvido por Ablowitz, Kaup, Newell e Segur (AKNS),
que encontra soluções analı́ticas dadas as condiçö
es iniciais, e há também o método desenvolvido por
Zakharov e Shabat (ZS). Este último faz uso de dois
operadores diferenciais, chamados “dressed”e “undressed”e suas relações de comutação. Dessas relações surge
a equação que se deseja resolver. Ou seja, é necessário
verificar a possibilidade de a equação que se quer resolver surgir como resultado de uma dessas relações de
comutação. Se isto for possı́vel, o processo de solução é
praticamente direto. No nosso trabalho escrevemos esses
operadores como uma expansão polinomial, e desenvolvemos de forma geral os passos necessários a se obter
a equação, de forma que, dada a ordem dos operadores
diferenciais, basta que se abra algumas somatórias, e
todos os resultados obtidos pelo processo de comutadores
de ZS surgem em um esquema simples.
[26/10/06 - P168]
Monopólos Globais em Cristais Lı́quidos,
Erms R. Pereira, Caio Veloso Sátiro, Fernando J. S. Moraes, Universidade Federal da Paraı́ba
• Monopólos globais são defeitos topológicos criados por
transições de fase ocorridas no universo primordial. O
processo de formação destes defeitos tem como fator
determinante a quebra da simetria global do espaço-
26/10/06 - XXIV EFNNE
tempo inicialmente isotrópico. Tais transições de fase
também ocorrem em alguns sistemas de matéria condensada. Neste caso, temos um mecanismo semelhante de
formação de defeitos que nos possibilita a construção
modelos análogos aos gravitacionais como em (Caio
Sátiro and Fernando Moraes, Mod. Phys. Lett. A,
20, 33 2005). Neste trabalho, nós obtemos o padrão de
difração devido à luz propagando-se em um material
nemático, que contém um defeito topológico que simula
as condições do espaço descrito por um monopólo global.
Esta analogia pode ser feita porque, nestes materiais,
a luz sente uma métrica efetiva (Caio Sátiro and Fernando Moraes, Eur. Phys. J. E, 20, 173-178 2006) que
corresponde exatamente à do monopólo global. Como
resultado, obtemos um padrão de difração que apresenta
a formação de anéis, obtido através do espalhamento
da luz pelo defeito análogo ao monopólo global. Este
método pode ser utilizado para caracterizar tal defeito,
determinando a amplitude de espalhamento e o deficit
de ângulo sólido em termos dos principais ı́ndices de
refração do cristal lı́quido nemático.
[26/10/06 - P169]
Partı́cula quântica não-relativı́stica em torno de
uma deslocação em hélice na presença de um
campo magnético, André Gonçalves de Lima, ,
Cleverson Filgueiras, Fernando Moraes, Universidade Federal da Paraı́ba • Nesse trabalho vamos analisar a dinâmica quântica de uma partı́cula carregada interagindo com um defeito cônico (que fisicamente corresponde a uma deslocação em hélice) e na presença de um
campo magnético. Ao se estudar o comportamento das
funções de onda no espaço cônico, muitas vezes erramos
em dizer que as mesmas são regulares quando atingem a
singularidade. Ao fazer isso estamos ignorando o fato de
que, fisicamente, essas singularidades possuem um tamanho finito e que mesmo a grandes distâncias essas funções
sofrem efeitos devido à estrutura interna do defeito. Conforme o trabalho de B. S. Kay e U. M. Studer [Comm.
Math. Phys. 139, 103 (1991)], o problema pode ser modelado via condição de contorno: para uma variedade de
situações envolvendo funções de onda em torno de singularidades cônicas existe uma famı́lia de possı́veis condições
de contorno (extensões autoadjuntas) - uma delas é regular na origem enquanto as outras envolvem campos que
divergem na origem. Esses fatos foram usados em nosso
trabalho. Já o valor correto do parâmetro de extensão
autoadjunta é determinado pela estrutura interna do defeito.
[26/10/06 - P170]
Não-Localidade,
prrincipio
de
Heisenberg
e
a
Criptografia
Quântica,
Rosangela Marques de Albuquerque, Antonio
Fernandes Siqueira UVA - CE - Brasil, Universidade Estadual Vale do Acaraú • Não-Localidade,
prrincipio de Heisenberg e a Criptografia Quântica
A criptografia quântica tem surgido como uma forma segura de transferência de informação à distância. A sua
aplicabilidade tem sido demonstrada com produtos de uso
de segurança na sociedade moderna. Um dos princı́pios
discutido é o da Incerteza de Heisenberg, bem como a
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
não-localidade em Mecânica Quântica. Neste trabalho
ampliamos esta discussão, onde analisamos o problema
de pulsos de um foton, e analisamos a possibilidade de
quebra de protocolo segurança. Acreditamos que a criptografia quântica term uma futuro deveras promissor, como
a teoria que lhe deu origem, mas que uma investigação
mais profunda deve ser levada a efeito.
Rosangela Marques de Albuquerque, Antonio Fernandes
Siqueira UVA - CE - Brasil
[26/10/06 - P171]
A função de Green e o Eletromagnetismo, Alex
de Albuquerque Silva, , Renan de O. Alves,
UEPB • Para um dado problema fı́sico a solução encontrada deve satisfazer certas condiçoes iniciais, em muitos
casos a solução nos fornece uma função escalar que chamamos de potencial. Porém, para chagarmos a esta solução
deveremos resolver uma equação diferencial. Contudo,
existem problemas que podem ser resolvidos sem necessariamente fazer uso de uma equação diferencial e a este
problema damos um tratamento especial qua chamamos
de tecnicas especiais. Umas destas tecnicas, muito usada
em eletrostática, é o método das imagens, este método
não se aplica universalmente a todos os tipos de problemas eletrostáticos mas abrange muitos problemas que nos
interessam. Podemos fazer uso do método das imagens
sem mencionar um método matemático especifico que nos
ajude a obter a solução desejada. Contudo, muitos problemas de eletrostática que envolvem superfı́cies de contorno
em que o potencial ou a densidade superficial de carga
está especificada podem ser resolvidos usando o método
da função de Green.O que iremos fazer aqui é mostrar que
o método das imagens está intimamente relacionada com
o uso das funções de Green.
[26/10/06 - P172]
Aplicação de Equações Parabólicas no Modelamento de Sistemas Móveis Celulares em Ambiente Semi-Confinado, João Furtado de Souza,
Fátima Nazaré Baraúna Magno, Zı́nia de Aquino
Valente, Paulo Sergio Pereira Carmo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Pará; Curso
de Engenharia Civil, Faculdade Ideal • Um modelo baseado no método das Equações Parabólicas (EP) é proposto
para o estudo da propagação de ondas eletromagnéticas,
com a finalidade de calcular a perda de propagação em
ambiente semi-confinado. Para a solução da equação pa2
rabólica, ∂∂yE2 +2iK ∂E
implı́cito de
∂x = 0 é usado o esquema
¡
¢
m
diferenças finitas de Crank-Nicolson Ej −2 + b + am
j +
¡
¢
m−1
m−1
m
m
Ej+1
+ Ej−1
= Ejm−1 2 + b − am
− Ej+1
− Ej−1
. É
j
0
considerada, para este caso, a propagação em 15 na
direção paraxial. O modelo consiste de um conjunto de
retângulos (representando as edificações) e um conjunto
de cilindros (representando os troncos das árvores). O
ambiente escolhido para teste foi a Av. Braz de Aguiar,
em Belém do Pará, onde foram feitas as medições; referida escolha deu-se pelo fato deste ambiente apresentar
as caracterı́sticas usadas no modelo . Para o calculo foi
utilizado, para alvenaria a permissividade relativa no intervalo εr = 1, 95 a 6, 95, e condutividade σ = 0, 0001 S/m
e, para o tronco das árvores no intervalo εr = 2, 75 a 3, 8
63
e condutividade σ = 0, 0001 S/m . O ı́ndice de refração
´1/2
³
jσ
, e
é dado pela seguinte expressão n = εr + 2πf
ε0
a perda de propagação é calculada através de L (dB) =
36, 57 + 20 log10 f + 20 log10 |Eo | − 20 log10 |E| − GT − GR
, sendo E0 o campo na distância de referência (do), E o
campo recebido, f a freqüência expressa em GHz, GT
o ganho da antena transmissora em dB e GR o ganho da
antena receptora em dB. Uma campanha de medições
na freqüência de 890, 4 M Hz foi realizada em uma rua
arborizada para validar o modelo e os resultados apresentaram boa concordância.Observa-se que este modelo
apresenta grande rapidez no processamento dos dados levando aproximadamente 1, 5 minutos em um computador
Pentium IV de 2, 2GHz de clock e 1, 5GB de memória
para processar um “grid” de 3600 X 300 (sendo o passo
de 0, 1 m). Uma vantagem deste modelo é a redução
do tempo computacional em relação aos modelos ondas
guiadas, óptica geométrica e óptica fı́sica interativo; isto
se deve ao fato de que o problema se reduz a um sistema tridiagonal e o método para resolver tal sistema é o
de Crank Nicolson, sendo este um método incondicionalmente estável, o que permite a mudança dos parâmetros
do meio sem que se perca a estabilidade.
[26/10/06 - P173]
Estudo comparativo entre critérios operacionais de Separabilidade de Estados Quânticos.,
Analine Pinto Valeriano, Aercio Ferreira de
Lima, Universidade Federal de Campina Grande •
O emaranhamento quântico é um ingrediente chave no
desenvolvimento da tecnologia da informação quântica.
Desde o artigo seminal de Schrödinger, muito esforço tem
sido empreendido no sentido de obter um teste para caracterização de forma operacional de estados separáveis (
e por conseguinte de não separáveis ). Até 1996 o mais
simples teste existente, atendendo o critério de operacionalidade, era o teste de Peres-Horodecki . Recentemente, um outro critério, conhecido como critério de realinhamento,surgiu como uma alternativa operacional para
caracterização da separabilidade. Este critério permite
além de caracterizar, estimar o grau de emaranhamento
de certos estados quânticos que não podem ser dectectados pelo critério de Peres-Horodecki. Neste trabalho
é discutido alguns dos aspectos mais relevantes de ambos testes e promovida uma comparação entre ambos, no
cálculo de estados conhecidos como ”bound entangled”.
Explorando a estrutura matemática em que se baseia o
teste de realinhamento (estudo dos valores singulares da
matriz densidade do estado realinhada) propomos como
uma nova contribuição, ainda inédita na literatura, uma
interpretação fı́sica para o teste.
[26/10/06 - P174]
Representando
o
algoritmo
de
Deutsch
no
Inteferometro
de
Mach-Zehnder
usando
a
representação
de
Heisenberg,
Analine Pinto Valeriano Bandeira,
Aercio
Ferreira de Lima, Universidade Federal de Campina
Grande • Um dos problemas emblemáticos na computação quântica é o problema de Deutsch que se resume
em decidir se uma função booleana f : {0, 1} → {0, 1} é
64
constante ou não computando-a apenas uma vez. Recentemente foi apresentado de forma didática a realização
do problema em um sistema fı́sico, o interferômetro de
Mach-Zehnder, cuja estrutura matemática é semelhante
a do problema proposto por Deutsch. Neste sentido
costuma-se dizer que o interferômetro de Mach-Zehnder
para um único fóton, computa a função booleana ou, que
resolve o problema de Deutsch. Neste trabalho apresentamos uma discussão da realização fı́sica do problema de
Deutsch utilizando a formulação de Heisenberg seguindo
a proposta de Gottesman. Segundo Gottesman algumas
classes de computações poderiam ser mais facilmente
descritas usando a evolução das portas quânticas ao invés
dos estados. Deutsch mais recentemente aplicou e estendeu a proposta de Gottesman ao estudar os problemas
do fluxo de informação em sistema emaranhados. Neste
trabalho nós investigamos o significado desta computação
paralela lançando mão da evolução das portas básicas
que simulam o interferômetro.
[26/10/06 - P175]
A Utilização das Equações Parabólicas como
uma Ferramenta no Estudo do Desvanecimento
Lento em Ambiente Indoor,
Fátima Nazaré
Baraúna Magno, , João Furtado de Souza, Zı́nia
de Aquino Valente, Paulo Sérgio Pereira Carmo,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Pará;
Curso de Engenharia Civil, Faculdade Ideal • O modelo
apresentado foi desenvolvido para estudar a propagação
de ondas eletromagnéticas em ambientes indoor, levandose em consideração as diferentes estruturas geométricas,
os vários materiais envolvidos, além do grande número
de pequenos objetos, todos interferindo na propagação
da onda eletromagnética. Objetiva-se comparar a componente do desvanecimento lento da perda de propagação
calculada via Equações Parabólicas (EP) com alguns modelos da literatura e com resultados obtidos experimentalmente. Para isto, foi utilizada a equação parabólica
2
2
em duas dimensões, ∂∂xΨ2 + ∂∂zΨ2 + k 2 r2 Ψ = 0 (onde Ψ é o
campo, k é o número de ondas no vácuo e r é o ı́ndice de
refração)e, para a sua solução, foi empregado o esquema
implı́cito de diferenças finitas de Crank-Nicolson, resulm−1
m
m
m
(2 + b −
tando em um
j (−2 + b + aj ) + uj+1 + uj−1 = uj
m−1
m−1
m
aj ) − uj+1 − uj−1 , sendo u uma função reduzida representando o campo elétrico. O cálculo utilizando o método
de equações parabólicas foi feito para o sinal sendo transmitido por uma onda plana polarizada verticalmente com
freqüência de 850 MHz; foi escolhida a direção paraxial
com aproximação para pequenos ângulos, até 150 . O
ambiente de teste foi o de uma Faculdade em BelémPará, o Instituto de Estudos Superiores da Amazônia (IESAM), onde foi realizada uma campanha de medições.
O ı́ndice de refração é dado pela expressão complexa (o
h
i1/2
iσ
que aumenta a precisão do método) r = εr + 2πf
ε0
, sendo εr a permissividade relativa e σ a condutividade, e a perda de propagação foi calculada por L(dB) =
36, 57 + 20 log10 (f ) + 20 log10 |uo | − 20 log10 |u| − GT − GR
, sendo u0 o campo na distância de referência (d0 ), u o
campo recebido, f a frequência em GHz, e GT e GR são os
ganhos das antenas transmissora e receptora em dB, res-
26/10/06 - XXIV EFNNE
pectivamente. Após a obtenção da perda de propagação
via equações parabólicas e experimentalmente foi feita a
separação das componentes de desvanecimento rápido e
lento e, então, a componente de desvanecimento lento
foi comparada com três modelos existentes na literatura:
Modelo Dependente da Distância, Modelo do Fator de
Atenuação de Piso e Modelo da Aproximação de Padé.
Foi observada boa concordância entre os modelos existentes na literatura, o modelo proposto e os dados experimentais. Observou-se, ainda, que houve rapidez no processamento dos dados, sendo também necessária pouca
quantidade de memória, pois para processar um grid de
1000 x 400 foi gasto aproximadamente 4,30 segundos em
um computador Pentium III, 700 MHz, 256 MB, o que
torna possı́vel aplicar o modelo para ambientes maiores.
[26/10/06 - P176]
Um Modelo Matemático para o Efeito AharonovBohm, Vinicius Costa de Alencar, José Gomes
de Assis, UFPB- PB - Brasil • Este trabalho é de cunho
puramente matemático como o próprio tı́tulo diz. Nele
apresentamos a formulação matemática, com o rigor que
lhes é peculiar, do conhecido efeito Aharanov-Bohm(AB), no caso abeliano. No primeiro momento apresentamos
a estrutura de fibrado principal e conexões em fibrados,
estrutura fundamental para descrever o efeito A-B. Outras estruturas como Grupos e Álgebra de Lie são também
estudados bem como representação de grupos contı́nuos.
Em seguida appresentamos o Hamiltoniano como representante de Casimir da Álgebra de Lie do grupo euclidiano E(2) do plano. Além disso, explicamos a mudança
nas duas fases entre os dois feixes de életrons na região
de interferência de A-B.
[26/10/06 - P177]
Representação de Grupos em Mecânica Quântica,
Demácio costa de Oliveira, José Gomes de Assis,
UFPB-Pb-Brasil • Este trabalho é de cunho eminentemente matemático onde apresentamos a formulação matemática necessaria para estudarmos alguns grupos de simetria de grande importância na fı́sica moderna, em particular em Gravitação e Mecânica Quântica. A teoria de
Grupos é uma linguagem Matemática eficaz para formular prı́ncipios de simetria e suas consequências em Matemática e Fı́sica, daı́ nosso interesse nesta subárea da
matemática. Num primeiro momento estudamos Grupos
e Álgebras de Lie e suas representações bem como Caracteres e decomposição de uma representação, e finalizamos
o trabalho aplicando estes conceitos ao grupo da equação
de Schrodinger e Sistemas Eletrônicos onde apresentamos
o desdobramento de nı́veis atômicos em um campo cristalino e a fatoração da equação Secular.
[26/10/06 - P178]
Ooperador densidade na Mecânica Quântica,
SoCarlos Alexandre Nascimento da Costa,
raya Galdino Maciel, Penn Lee Menezes Rodrigues, Fabio Cezar Gonçalves de Souza, Silvana
Perez., Universidade Federal do Pará • No estudo da
Mecânica Quântica, na maioria dos casos, o operador
densidade não é abordado. Assim, muitos fı́sicos não
estão acostumados com a representação de estados
pelo operador densidade. Neste caso, quando não se
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
conhece toda a informação sobre o sistema fı́sico, a
técnica utilizada é de se considerar toda a informação
necessária e de se tomar médias sobre os autoestados das
variáveis desconhecidas. Isso acarreta o uso de variáveis
desnecessárias ao problema. Já a utilização do operador
densidade elimina esta dificuldade. Este trabalho visa o
entendimento do operador densidade. Enquanto que no
enfoque da Mecânica Estatı́stica ele é associado com a
preparação do sistema e a restrição imposta ao número
de estados acessı́veis, na Mecânica Quântica ele reflete
os aspectos estatı́sticos inerentes à teoria bem como
aqueles decorrentes do conhecimento incompleto do
sistema. Conceitos como o de estados puros (onde os
postulados da Mecânica Quântica se aplicam), bem como
os de estados com menos informação do que a necessária
são abordados. Este estudo é desenvolvido visando um
posterior entendimento do operador densidade na teoria
quântica de campos.
[26/10/06 - P179]
Pesquisa e desenvolvimento de turbinas eólicas
para regiões remotas no Estado do Maranhão,
Candido Justino Melo, , Francino da Silva Oliveira Neto, Marcio Cavalcante, Marcio Queiton
Coelho Pereira, Gislaine Varão da Silva, Núcleo
de Inovação Tecnologiaca e Energia,FAPEMA, Eletronorte,Universidade Federal do Maranhão • Objetivo geral: Apresentar a comunidade um sistema alternativo de
geração de energia elétrica
Objetivo especifico: Construir modelos pilotos para utilização em:
Postos de carregamento de bateria; Bombeamento de
água; Fabrica de gelo; Fazendas Eólicas; Aldeias.
Justificativa:
A escassez e a distância de determinadas comunidades,
da zona de eletrificação do nosso estado, atinge situações
criticas para a sobrevivência humana nos tempos modernos. Surge à preocupação da Universidade Federal do Maranhão, como geradora de conhecimento e também como
criadora e produtora de desenvolvimento tecnológico, estuda métodos alternativos de obtenção de energia, que supra a deficiência nas regiões que vivem e praticam a pesca
em ilhas marı́timas isoladas como: Garape Grande, Sababa, Cunha, Coema, Santa Bárbara, São Romão, Areia
Branca, Miramar, Ilha dos Pássaros e Atim, pertencentes
ao municı́pio de Turiaçú.
Metodologia:
A turbina eólica está sendo construı́da com princı́pios diferentes dos aéreos geradores convencionais. Serão construı́dos protótipos que permitam estudos comparativos
entre sistemas eólicos operacionais e os dados do receptor
Eólico a ser pesquisado, levando em conta os seguintes fatores: Produção de energia em função do vento sem levar
em conta a altura da torre; Melhor eficiência do sistema;
Custo por KWH; Meio Ambiente. Para realização deste
estudo, estão sendo construı́das maquetes para testes de
angulação das palhetas e sendo elaborados os desenhos
técnicos, as simulações computadorizadas, cálculos matemáticos dos modelos, além de levantamento do melhor
aproveitamento eólico na área do campus da UFMA, onde
será implantada a planta piloto.
65
[26/10/06 - P180]
Método das funções biortogonais para ensembles
de movimento browniano da teoria de matrizes aleatórias,
Ailton F. de Macedo Junior,
Antônio M. S. Macêdo, LFTC - Departamento de
Fı́sica - UFPE • Recentemente apresentamos uma
formulação estocástica para os ensembles de movimento
browniano da teoria de matrizes aleatórias [1]. Nesta
formulação associamos uma equação de Fokker-Planck a
cada ensemble, e desenvolvemos métodos de cálculo de
observáveis que tratam os ensembles de polinômios ortogonais e de matrizes de transferência de forma unificada.
Um objeto de interesse central na teoria é a função de
correlação de n pontos, que contém toda a informação estatı́stica relevante sobre o sistema. No caso particular de
ensembles de equilı́brio estas funções de correlação estão
disponı́veis na literatura. No entanto, para os ensembles
fora de equilı́brio tratados em [1], o cálculo das funções de
correlação é um problema não-trivial. Usando métodos
de Fokker-Planck, mostramos que a evolução temporal
destas funções de correlação segue uma complicada
hierarquia de equações integro-diferenciais singulares.
Soluções exatas foram encontradas apenas para o caso
unitário, fato que está intimamente relacionado ao
problema da integral de Itzykson-Zuber, cuja solução
é conhecida apenas para grupos conexos e compactos.
A busca de soluções para os demais casos de interesse,
ensembles ortogonal e simplético, pode ter como ponto de
partida a compreensão da estrutura matemática contida
na solução do caso unitário. Neste trabalho calculamos,
ainda para o caso unitário, as funções de correlação
dos ensembles fora de equilı́brio apresentados em [1].
Com o auxı́lio do método das funções biortogonais [2], a
função de correlação de n pontos pode ser escrita numa
forma matricial fatorizada que depende apenas de uma
função de dois pontos, o núcleo. Apresentamos uma
nova construção do sistema biortogonal, generalizando
o da ref. [2], através do uso sistemático do polinômio
interpolador de Lagrange, que permite construir uma
representação integral para o núcleo. Esta construção
mostra de forma transparente como o núcleo depende
da função de Green de uma partı́cula, revelando uma
estrutura matemática que ficou “escondida” na solução
apresentada em [2]. Outra vantagem da nossa construção
é a simplicidade da implementação da condição inicial,
como a condição inicial homogênea utilizada nas equações
DMPK, de grande interesse na descrição de transporte
em fios quânticos. Como aplicações encontramos soluções
exatas para os ensembles de Hermite, Laguerre e Jacobi.
[1] A. F. Macedo-Junior e A. M. S. Macêdo, Nuclear Physics B 752, 439 (2006)
[2] C. Mudry, P. W. Brouwer e A. Furasaki, Physical
Review B 59, 13221 (1999)
66
[26/10/06 - P181]
NEW CLASS OF ISOSPECTRAL POTENTIALS FROM SINE-GORDON POTENTIAL,
Luis Rafael Benito Castro, Rafael de Lima Rodrigues, Jorge Espichan Carrillo, UNESP-FEGCampus de Guaratinguetá-SP, UFCG-Cajazeiras-PB,
UNAC-Callao-Perú • The supersymmetry (SUSY) algebra in quantum mechancis Witten (1981) has been sucessfully utilised to achieve a SUSY generalization of the familiar harmonic oscillator raising and lowering operators for
SUSY shape-invariant potentials by Gendenshtein (1983).
In 1985, Sukumar applied the SUSY algebra to study
quantum systems in terms of several superpotentials for
one-component eigenfunctions associated with a hierarchy
of Schrödinger-like Hamiltonian operators. More recently
the SUSY QM has been also investigated, with pedagogical purpose, in a monograph in which it isexplicity given
its connections with the factorization method, see by de
Lima Rodrigues in Monograph CBPF-MO-03-01 (December/2001). In this work, it is shown that starting from the
factorization method a new class of one-parameter family
of isospectral potential in one dimension has been constructed with the energy spectrum coincident with that of
the harmonic oscillator, see Mielnik (1984) for example.
As an extension of our previous work we present here the
construction of a new class of one-parameter family of
isospectral potential with the anarmonic oscillator spectrum. It is important to stress that our result can be of
some relevance in the study of dissipative particle dynamics and in the quantum decoherence process.
[26/10/06 - P182]
Emaranhamento Quântico sob Demanda para uso
em Computação Quântica, Roberto M. Dias, A.
M. S. Macedo, Departamento de Fı́sica - Universidade Federal de Pernambuco • Emaranhamento é o conjunto de correlações entre dois sistemas que não pode ser
feito classicamente. A sua existência é um dos fatores
responsáveis pelas vantagens encontradas nas teorias da
computação e informação quântica sobre as suas versões
clássicas. Os fı́sicos tomaram consciência da existência de
correlações quânticas não-locais pela primeira vez através
do famoso paradoxo de EPR[3]. Este paradoxo consistia
da constatação dos autores da existência de correlações
entre dois sistemas quânticos, mesmo quando separados,
que não podem ser explicadas classicamente. O paradoxo
deu origem à busca por variáveis locais escondidas, que
pudessem restaurar a noção de realidade local ausente na
teoria quântica. A reposta só veio quase 30 anos depois,
com os trabalhos de J. S. Bell e suas famosas desigualdades. Bell mostrou que não seria possı́vel construir uma
teoria com variáveis ocultas que explicassem o paradoxo
de EPR. Neste trabalho apresentaremos um estudo do
emaranhamento de um sistema de dois spins submetidos
a uma interação descrita pelos hamiltonianos dos modelos
XX e XY, a temperatura nula e finita. O hamiltoniano
geral dos modelos XX e XY de uma cadeia periódica de M
spins é dado por H = hHα , onde h é o campo magnético
aplicado na direção zb e Hα é dado por:
26/10/06 - XXIV EFNNE
Hα = −
M −1
M
−1
X
α X
y
x
[(1 + γ)σjx σj+1
+ (1 − γ)σjy σj+1
]−
σjz
2 j=1
j=0
(1)
Calculamos o emaranhamento de formação desse sistema
através de dois métodos distintos e mostramos como ele
depende dos parâmetros livres do hamiltoniano. O primeiro método consiste da diagonalização direta da matriz hamiltoniana para a obtenção dos autoestados. Em
seguida estendemos o resultado para o caso de temperaturas finitas, onde o sistema se encontra em uma mistura
estatı́stica de estados puros. Nesta etapa utilizamos a
fórmula de Wooters para o cálculo do emaranhamento.
Do ponto de vista prático, nosso resultado faz parte do
esforço para a obtenção e controle de emaranhamento
sob demanda, cujas propriedades são essenciais na implementação de algoritmos de computação quântica e em
protocolos de comunicação quântica.
INS-Instrumentação
[26/10/06 - P183]
Técnica knife edge para medida da cintura do feixe
de um laser, Luis Antônio Barboza, CEFET-PA,
Petrus Agrippino de Alcantara Junior, Jordan
Del Nero, Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, UFPA • A determinação da cintura do feixe da
luz de um laser é fundamental, pois este parâmetro é necessário em diversos experimentos de óptica, como por
exemplo, lente térmica, z-scan etc. Por isso apresentamos
aqui uma metodologia simples capaz de atingir este objetivo. Se considerarmos um feixe gaussiano gerado por
um laser ele tem um máximo de intensidade no centro, e
à medida que nos afastamos do centro radialmente para
fora a intensidade diminui. Quando esta luz atravessa
uma lente, irá convergir até atingir um diâmetro mı́nimo
para depois expandir novamente. Na cintura do feixe no
foco, a intensidade será máxima, pois toda a potência
estará concentrada em um disco de raio mı́nimo, é justamente a medida desta cintura que procuramos. Para
a realização deste experimento usamos uma lente de 20
cm de distância focal, laser azul (473nm), um medidor de
potência de luz, modelo AN/2, fabricado pela OPHIR, um
trilho óptico de um metro de comprimento e uma lâmina
metálica. O procedimento se deu da seguinte forma, fomos interrompendo a luz do laser, lentamente, com a
lâmina deslocando-a transversalmente à reta do feixe com
um passo de 0,02 mm até que todo o feixe ficasse completamente bloqueado pela lâmina. Assim obtivemos curvas
de intensidade (I) em função da distância transversal (d).
Isso foi feito em várias posições em distâncias diferentes
(com passo de 0,5 cm) da lente de 12 cm até 30 cm, passando obviamente pelo foco (em 20 cm). A potência no
detector foi registrada versus cada distância transversal.
Os resultados mostram que a medida que a interrupção é
feita mais longe do foco o perfil de queda da curva I x d
fica com um gradiente cada vez menor obedecendo uma
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
equação do tipo:
I=
1
(1 + exp(−(P1 + P2 t + P3 t2 + P4 t3 )))
, onde
2(x − P6 )
t=
P5
Ajustando-se esta equação nos dados experimentais
obtém-se um P5 para cada posição no sentido longitudinal
da medida, depois calculamos o ponto confocal através da
equação
Zc = (P1 /P3 )1/2
e com o resultado obtido desta equação aplicamos em
Zc =
πω02
λ
, assim, finalmente fomos capazes de calcular a cintura do
feixe do laser azul (473 nm)
ω0 = 5, 136 × 10−3 cm
o que está em acordo com o obtido por outros métodos
da literatura.
[26/10/06 - P184]
Construção de células óticas para espectroscopia atômica,
Dayana N. Ferreira, ,
V.Y.S.L. Cavalcanti, M. Oriá e M. Chevrollier,
Laboratório de Espectroscopia Ótica, DF - Universidade Federal da Paraı́ba - João Pessoa - PB • Freqü
entemente em experiências de espectroscopia é necessário
que os átomos em estudo estejam isolados, ou seja, livres
de interações com outros átomos. Vapores atômicos a
pressões suficientemente baixas satisfazem estes requisitos, porém é necessário que os vapores atômicos estejam
em recipiente sob vácuo. Em certas circunstâncias o
vácuo necessário é da ordem de 10−10 Torr, o que demanda especial preparação, especialmente das superfı́cies
internas do sistema.
Nesse caso um bombeamento
permanente é realizado com uma bomba iônica. Em
nossos laboratórios utilizamos dois tipos de células
óticas: pré-evacuadas seladas e outras sob evacuação
permanente. Neste trabalho abordaremos as etapas para
a construção de uma célula ótica com reservatório para
metal alcalino. O primeiro passo é o desenho da célula,
que consiste na geometria do aparato; seguido da escolha
da célula, soldagem das peças de vidro (esta parte é feita
por pessoal especializado em hialotecnia); limpeza; bombeamento até vácuos secundários, sob aquecimento do
sistema sob vácuo (células e conecções); transferência do
metal alcalino e selagem da célula. Um aspecto essencial
dessa preparação é a descontaminação das superfı́cies
internas: nas células seladas, qualquer impureza residual
significa uma futura desgazificação que comprometerá
a pressão final no caso das células seladas, ou impedirá
que sejam obtidas pressões de até 10−12 atmosfera,
pressão desejável para experiências com átomos frios, por
exemplo. Nesse trabalho relatamos então nossas rotinas
67
de preparação, com sucesso, de vários tipos de células:
células capilares (1 m de comprimento e diâmetro interno
de 5 mm), células comercias de dimensões diversas (da
ordem do centı́metro) e células modificadas e acopladas
em bombas iônicas, para ultra-alto vácuo.
[26/10/06 - P185]
Rádio LASER, Leanderson Rodrigues Oliveira,
Marlus Vinicio Santos, UEFS • Uma área bastante
difundida em Ensino de Fı́sica é aquela voltada para a
produção de experimentos didáticos. Com esses fins, é
que pensamos em construir um aparelho que torna-se mais
mais simples o entendimento a respeito da transmissão
das ondas de rádio, além de tornar familiar ao estudante
dispositivos eletrônicos como resitores, capacitores, fontes, juntamente com suas relações dentro de um circuito.
O Rádio LASER é constituido basicamente de um rádio,
uma ponteira LASER, um fotosensor (fotodiodo, LDR),
fontes, resistências, capacitor e caixas amplificadoras . O
funcionamento dele é da seguite forma: associa-se o rádio
à ponteira LASER de tal forma que o sianl do rádio gere
uma alteração no sinal emitido pela ponteira, essa variação é capitada pelo fotosensor e depois é transmitido
pelas caixas amplificadoras. Pode-se variar o sinal emitido pela ponteira de várias formas. Como exemplos simples podemos utilizar no lugar do rádio, um microfone
ou um computador. os conhecimentos privilegiados com
esta montagem foi para além de, simplesmente entender
o funcionamento de dispositivos eletrônicos e como eles
estão associados, aprofundando nossos estudos verificamos relações com a Ondulatória, a Óptica e até a Fı́sica
Moderna.
[26/10/06 - P186]
Estudo
do
eletromagnetismo
no
ensino
médio
através
da
construção
e
montagem de um transformador experimental,
José Jacinto Cruz de Souza,
Samira
Ruana
Vidal do Nascimento, Isaias Soares de Oliveira,
Elialdo Andriola Machado, UEPB - PB - Brasil •
No sistema de distribuição de energia elétrica torna-se
inviável o uso de tensões relativamente altas, por razões
de segurança. Já na transmissão de energia, necessita-se
de uma corrente pequena para reduzir as chamadas perdas hômicas. Para satisfazer esta necessidade, precisa-se
de um dispositivo com o qual se possa elevar e abaixar a
tensão da corrente alternada em um circuito, mantendo o
produto corrente versus tensão essencialmente constante,
esse dispositivo é o transformador. Os conceitos envolvidos para a compreensão do princı́pio de funcionamento
do transformador estão inseridos na ciência do Eletromagnetismo.Na maioria das vezes esses conceitos não são
abordados com a importância que deveriam, visto que
sua aplicabilidade exige recursos que nem sempre estão
disponı́veis nas escolas. Este trabalho tem por objetivo
não só inserir o experimento como um instrumento de
aprendizagem, por meio da construção e montagem de
um transformador experimental, mas também comprovar
as teorias fı́sicas envolvidas do transformador, como
por exemplo, a relação de aumento e diminuição da
tensão, bem como analisar o comportamento do campo
magnético em um solenóide, e ainda a indução de uma
68
corrente elétrica em outro solenóide que é influenciado
pela ação do campo magnético. Utilizando este aparato
experimental podem ser obtidos resultados bastante
satisfatórios, no que diz respeito à aprendizagem,
comprovando experimentalmente dos conceitos fı́sicos
envolvidos.
[26/10/06 - P187]
Alarme via celular: um detector de intrusos à
distância, Jefferson Teixeira dos Santos, Rick
Allen de Lima Ferreira, Elialdo Andriola Machado, Morgana Lı́gia de Farias Freire, UEPB PB - Brasil • O ensino de Fı́sica, com algumas exceções,
vem enfrentando sérios problemas nas nossas escolas de
ensino médio, sejam elas públicas ou particulares.Um desses problemas é a quase total inexistência de atividades experimentais, conseqüentemente, a metodologia utilizada é quase sempre a do giz e do quadro negro, onde
se prioriza as equações matemáticas que por si só não são
suficientes para motivar o aluno ao verdadeiro aprendizado de Fı́sica, uma vez que eles não conseguem associar a teoria que é vista em sala de aula com fenômenos
fı́sicos que na maioria das vezes podem fazer parte do
seu cotidiano.Estudos já mostram que a atividade experimental consegue motivar os alunos nas aulas de Fı́sica e
conseqüentemente diminuir a aversão que eles têm dessa
matéria.O objetivo do presente trabalho foi a construção
de um aparato (alarme via celular) utilizando-se materiais de baixo custo, que pode ser utilizado em atividades
experimentais para o ensino de Fı́sica, nos laboratórios ou
em salas de aulas do ensino médio. O sistema de acionamento do alarme via celular é semelhante ao de qualquer
outro tipo de alarme. A grande diferença está na forma
de alerta que ele utiliza. Os alarmes mais comuns, geralmente acionam uma sirene que avisa, através de um
sinal sonoro, a presença de algum intruso.Por sua vez, o
alarme via celular aciona um dispositivo, que avisa em
tempo real, a presença de algum intruso, sem que este se
der conta de que foi detectado. Esse experimento pode
ser utilizado, por exemplo, no ensino de ondas sonoras
e de ondas eletromagnéticas, uma vez que ele utiliza um
feixe de laser para ativar o alarme via celular.
[26/10/06 - P188]
Utilização
das
ondas
sonoras
na
construção
de
algumas
figuras
bidimensionais,
Jefferson Teixeira dos Santos, ,
Rick Aleen de Lima Ferreira,
Elialdo
Andriola Machado, Morgana Lı́gia de Farias
Freire, UEPB - PB - BRASIL • O ensino de Fı́sica,
com algumas exceções, vem enfrentando sérios problemas nas nossas escolas de ensino médio, sejam elas
públicas ou particulares.Um desses problemas é a quase
total inexistência de atividades experimentais, conseqü
entemente, a metodologia utilizada é quase sempre a
do giz e do quadro negro, onde se prioriza as equações
matemáticas que por si só não são suficientes para
motivar o aluno ao verdadeiro aprendizado de Fı́sica,
uma vez que eles não conseguem associar a teoria que
é vista em sala de aula com fenômenos fı́sicos que na
maioria das vezes podem fazer parte do seu cotidiano.Estudos já mostram que a atividade experimental
26/10/06 - XXIV EFNNE
consegue motivar os alunos nas aulas de Fı́sica e conseqü
entemente diminuir a aversão que eles têm dessa
matéria.O objetivo do presente trabalho foi a construção
de um aparato (alarme via celular) utilizando-se materiais de baixo custo, que pode ser utilizado em atividades
experimentais para o ensino de Fı́sica, nos laboratórios
ou em salas de aulas do ensino médio. O sistema de
acionamento do alarme via celular é semelhante ao de
qualquer outro tipo de alarme. A grande diferença está
na forma de alerta que ele utiliza. Os alarmes mais comuns, geralmente acionam uma sirene que avisa, através
de um sinal sonoro, a presença de algum intruso.Por sua
vez, o alarme via celular aciona um dispositivo, que avisa
em tempo real, a presença de algum intruso, sem que este
se der conta de que foi detectado. Esse experimento pode
ser utilizado, por exemplo, no ensino de ondas sonoras e
de ondas eletromagnéticas, uma vez que ele utiliza um
feixe de laser para ativar o alarme via celular.
[26/10/06 - P189]
Investigação
de
comportamento
complexo
em um oscilador caótico de terceira ordem,
Artur D. Tavares de Sá, Ana Clara R. Salazar,
Moema de B. e S. Botelho, Antonio Azevedo,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco
• Computadores analógicos são circuitos
desenvolvidos a fim de resolver problemas especı́ficos, e
uma enorme gama de suas aplicações pode ser encontrada
na literatura. Circuitos como estes são uma ferramenta
útil na resolução qualitativa de sistemas dinâmicos.
Dentre a infinidade de sistemas que podem ser assim
descritos temos um oscilador caótico, o qual foi alvo do
nosso estudo. Neste trabalho montamos um oscilador
com um amplificador operacional onde a malha de realimentação é circuito RLC. A presença de um elemento
não linear (um diodo) e de um armazenamento intrı́nseco
de energia (capacitor), faz com que este sistema seja
descrito por um conjunto de equações não-lineares acopladas, correspondendo a um oscilador caótico autônomo
de terceira ordem.
Nosso objetivo foi não apenas
investigar o comportamento caótico deste sistema, mas
desenvolver, de maneira didática, uma aplicação que
pode ser utilizada em cursos de dinâmica não-linear e
caos e cursos de eletrônica com ênfase em computação
analógica. Investigamos o comportamento dinâmico das
variáveis caracterı́sticas do sistema em função de um
parâmetro de controle. As oscilações que representam
o sistema dinâmico são digitalizadas por osciloscópio
digital, HP54600B, e em seguida fotografadas. Vários
comportamentos tı́picos de sistemas dinâmicos tais como
oscilações, dobramentos de perı́odo, bifurcações, caos
e janelas periódicas foram identificados. As oscilações
foram comparadas com simulações computacionais obtidas resolvendo-se o sistema de equações numericamente
(Runge-Kutta de 4a ordem). Os resultados foram comparados com as medidas experimentais, mostrando que o
sistema dinâmico descreve o comportamento do circuito
analógico montado.
Serão apresentados os detalhes
da montagem experimental, da aquisição de dados, do
modelo e da simulação numérica.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[26/10/06 - P190]
Metodologia para determinação da CSR em equipamentos de raios-X clı́nicos, Marı́lia Menezes de Oliveira, , Mércia L Oliveira, Serviço de
Calibração, Divisão de Metrologia, Centro Regional de
Ciências Nucleares, Comissão Nacional de Energia Nuclear • Publicada em Junho de 1998, a Portaria SVS 453
da Agência Nacional de Vigilância Sanitária trata das diretrizes de radioproteção para o radiodiagnóstico médico e
odontológico. O objetivo desse regulamento é uniformizar
os procedimentos e métodos utilizados em todo território
nacional no campo da proteção radiológica, visando restringir os nı́veis de exposição a que estão expostos os indivı́duos do público e os trabalhadores, bem como pacientes, garantindo a qualidade nos serviços médicos prestados. Nesse sentido, a Portaria preconiza a implantação de
programas de controle e garantia da qualidade dos equipamentos emissores de radiação, que devem incluir testes
de constância, tais como: exatidão da tensão e do tempo
de exposição, linearidade da taxa de kerma no ar e determinação da camada semi-redutora (CSR). A CSR é definida como a espessura de um material especificado que,
introduzido no feixe de raios-X, reduz a taxa de kerma no
ar à metade, sendo um importante parâmetro para caracterização do feixe de radiação, estando diretamente relacionada à energia dele e, portanto, à qualidade da imagem
obtida. A CSR é obtida adicionando-se filtros metálicos
de alta pureza atômica entre o ponto focal e o detector
(em geral, utiliza-se câmara de ionização); esse procedimento, além de bastante demorado, depende da geometria utilizada (distância foco-filtros-câmara, tamanho de
campo, posicionamento dos filtros em relação ao feixe de
raios-X e grau de pureza dos filtros) assim como das caracterı́sticas do detector (volume e variação da resposta
em função da energia média do feixe de radiação). A Portaria SVS 453 estabelece a periodicidade desse teste e os
valores mı́nimos aceitáveis, mas não faz menção à geometria para a medida nem às caracterı́sticas do detector a ser
utilizado. Recomendações internacionais, tais como a IEC
61267 e ISO 4037, fornecem essas informações, mas divergem com relação à geometria a ser utilizada. Este trabalho estudou a influência dos parâmetros geométricos para
a determinação da CSR, apontando as fontes de erros para
essa medida. Com base nesses resultados, foi possı́vel estabelecer um procedimento para a determinação da CSR
em equipamentos de raios-X clı́nicos.
[26/10/06 - P191]
Intercomparação de medidores não-invasivos
de kVp em feixes de raios-X odontológicos,
Maria da Conceição de Farias Fragoso, ,
Mércia L Oliveira, Marcus Aurélio P dos Santos, Serviço de Calibração, Divisão de Metrologia, Centro Regional de Ciências Nucleares, Comissão Nacional
de Energia Nuclear • O uso das radiações ionizantes
em medicina é a principal causa da exposição do ser humano às fontes artificiais de radiação. De acordo com
os princı́pios da proteção radiológica, deve-se reduzir ao
máximo as exposições, sem, contudo, comprometer a qualidade das imagens obtidas. A qualidade das imagens
radiográficas é resultado de um conjunto complexo de
69
fatores, tais como a técnica empregada, o desempenho
do equipamento emissor de radiação X e fatores humanos. Por técnica radiográfica entende-se a seleção do
tempo de exposição, da corrente no tubo, da tensão de
pico e da distância foco-pele. Esses fatores devem ser
selecionados de forma a garantir, ao mesmo tempo, a
redução da dose ao paciente e a imagem com qualidade
para o diagnóstico médico. Além da escolha adequada da
técnica, é necessário garantir que os valores desejados sejam obtidos, ou seja, que o desempenho do equipamento
de raios-X seja adequado. Segundo a Portaria SVS 453
da Agência de Vigilância Sanitária, os equipamentos de
raios-X odontológicos devem passar por testes periódicos
para avaliação de sua performance. Para essas medidas, são utilizados, em geral, medidores não-invasivos devido a sua praticidade. O objetivo desse trabalho foi
comparar o desempenho de medidores não-invasivos de
kVp, comparando-os aos resultados obtidos por medidas
espectrométricas. Foram utilizados o espectrômetro de
Germânio Hiper Puro (GeHP), da marca Eurisys, medidores de kVp não-invasivos (marca Victoreen, modelo
4000M+; marca Fluke, modelo 192; marca Unfors Instruments; modelo RAD/FLU 55-145 kVp) e o equipamento
de raios-X odontológicos, da marca GV, cuja tensão de
operação varia entre 10 e 70 kVp. Para a tensão nominal de 50 kVp aplicada ao tubo, os valores obtidos com
os medidores não-invasivos foram até 3,0% superiores ao
valor obtido pela medida espectrométrica; para a tensão
de 60 kVp, a diferença foi de até 6,2% para os medidores não-invasivos testados neste trabalho. O equipamento que apresentou pior desempenho foi o medidor de
kVp da marca Victoreen, modelo 4000M+; vale salientar que esse equipamento foi recém-adquirido, tendo sido
calibrado pelo seu fabricante. Assim, pode-se perceber
que existe a necessidade da calibração dos equipamentos
para medida de kVp em uso no Brasil, pois a utilização
de equipamentos não calibrados pode levar a “falsos positivos”e a “falsos negativos”, comprometendo a qualidade
da imagem e do diagnóstico médico.
[26/10/06 - P192]
Efeitos inativadores da radiação ultravioleta em
microrganismos deteriorantes de alimentos., Germano P. Guedes, , Jaciara C. Cerqueira, Elisa
Teshima., Universidade Estadual de Feira de Santana •
A contaminação de alimentos agropecuários pós-colheita
por fungos e bactérias acelera o processo de deterioração,
diminuindo o seu valor agregado ou tornando-o impróprio
para o consumo.
O uso da radiação ultravioleta (UV) na desinfecção de
alimentos tem se mostrado uma alternativa aos processos
quı́micos por não deixar resı́duos prejudiciais à saúde e
ao meio ambiente, além de não modificar caracterı́sticas
do alimento como cor, sabor ou teor vitamı́nico agindo
apenas em sua superfı́cie, e do seu baixo custo.
O efeito germicida da UV ocorre, principalmente, na faixa
UV-C (100-280nm) e se dá pela modificação na estrutura
do DNA do microrganismo, conseqüência da interação do
fóton com as ligações das bases C-G e A-T, que rompe
estas ligações, promovendo a formação de pares de pirimidina C-C, T-C, T-T. Essa sensibilidade ao UV é maior
70
durante a fase de multiplicação celular, quando a atividade de duplicação do DNA é mais intensa e o microrganismo torna-se mais vulnerável.
Este estudo busca determinar, inicialmente a dose de
inativação de alguns destes microrganismos de interesse.
Construı́mos uma câmara de irradiação UV equipada com
uma lâmpada de vapor de mercúrio como fonte de UV, e
um obturador eletromecânico que permite o controle do
tempo de exposição e limita a região irradiada (região de
interesse). A intensidade da radiação é monitorada com
o uso de um radiômetro calibrado para a linha germicida de 254nm, possibilitando a determinação de curvas
dose-resposta e avaliação da foto sensibilidade do microorganismo àquela radiação.
Os primeiros testes estão sendo realizados para amostras
in vitro da bactéria Salmonella. Nesse trabalho mostraremos o desenho da câmara, sua operação e os primeiros
resultados.
[26/10/06 - P193]
Desenvolvimento de software para processamento e análise de imagens médicas,
Everton Rodrigues da Silva,
Francisco Luiz
dos Santos, Universidade Católica de Pernambuco •
Procedimentos que otimizem a qualidade da imagem
digital se mostram de grande utilidade na medicina
atual. De similar importância, apresentaram-se aqueles
que realizam a extração automática de parâmetros da
imagem para a percepção computacional ou humana
de caracterı́sticas dessa. Sendo assim, uma ferramenta
que una esses dois processos torna-se de singular valor na área médica. Com esse objetivo, criamos um
software, denominado “MedImagem”, que realiza não
só o processamento da imagem médica, em busca de
uma melhor qualidade, mas também a extração de
determinados parâmetros geométricos dessas imagens.
Basicamente o “MedImagem”executa o realce da imagem médica através de duas técnicas, a filtragem no
domı́nio espacial que realiza a manipulação direta dos
pixels da imagem e a filtragem no domı́nio da freqü
ência que se caracterizam pela aplicação de uma operação
matemática sobre a imagem que converte essa para o
domı́nio da freqüência, resultando em um sinal a ser
processado que posteriormente é convertido para o
domı́nio original.
A operação matemática utilizada
geralmente é a transformada de Fourier, seguida de
um processamento do sinal obtido através da utilização de filtros que operam no domı́nio da freqü
ência. Em relação à extração de parâmetros geométricos
da imagem, é especı́fica para tumores, pois o software
desenvolvido utiliza, sobre a imagem médica, métodos e
ferramentas da computação, da fı́sica e da matemática
para a determinação do grau de agressividade do tumor.
De forma geral, o nosso principal resultado é a criação
de um eficiente produto tecnológico, porém devemos
ressaltar aqueles resultados obtidos com a aplicação do
programa em diversas imagens médicas. Cada filtro
espacial disponı́vel no “MedImagem”apresenta uma
função especı́fica cuja utilidade varia com a aplicação
e os objetivos do usuário, porém em geral podemos
considerar que em todas as aplicações os resultados são
26/10/06 - XXIV EFNNE
coerentes com o observado na literatura pesquisada e
em muitos casos obtivemos uma sensı́vel melhora na
qualidade da imagem. A filtragem no domı́nio de freqü
ência apresentou resultados muito semelhantes à filtragem no domı́nio espacial na maioria das aplicações,
porém em outras observamos uma melhor qualidade
da imagem processada.
Em relação a extração de
parâmetros geométrico, dois dos três parâmetros extraı́dos apresentaram elevada eficiência no auxı́lio à
caracterização da agressividade do tumor.
[26/10/06 - P194]
FONTE
DE
BAIXA
CORRENTE
DEPENDENTE
DA
TENSÃO,
Mylena Pinto Nascimento, J. Albino Aguiar,
Erivaldo Motarroyos, Universidade Federal de
Pernambuco - UFPE • Fontes de tensão e de corrente
ideais são fontes que fornecem os valores determinados
de tensão ou de corrente independentemente da carga à
qual forem ligadas. Uma fonte real se comportará como
uma fonte de corrente quando sua resistência interna for
maior que a resistência da carga a qual está ligada. Para
o estudo do comportamento de resistividade de materiais
cerâmicos supercondutores, houve a necessidade de se
projetar uma fonte de corrente que fornecesse pequenas
intensidades de correntes. Optou-se por uma fonte cuja
configuração tivesse a carga aterrada. Dessa forma, se a
carga for flutuante, a fonte de corrente seria realimentada
pela própria amostra. Isso não seria adequado, já
que ficaria difı́cil analisar a resistividade da amostra.
Visando ter uma fonte mais precisa, optou-se por usar
amplificadores operacionais.
Como o equipamento
de medidas de resistividade utiliza um amplificador
lock-in, inicialmente, o operacional usado na fonte seria
alimentado por esse equipamento, que se daria pela
sua porta serial, cujo valor de tensão de saı́da é de
±20 V . Assim, foi usado o operacional duplo NE5532,
por ter os valores de Vccmax = ±22 V . Em um dos
diferenciais do operacional foi projetada a configuração
da fonte de corrente, restando ao outro o projeto de
um circuito que variasse a corrente para os valores de
1 µA, 5 µA, 10 µA, 50 µA, 100 µA, 200 µA, 500 µA
e 1 mA. Para isso, foi usada a chave seletora de 12
posições, com dois pontos. Para esse trecho, usamos a
configuração do amplificador inversor, por ser o mais
adequado para as conexões com o conjunto de resistores
que seriam ligados à chave seletora. Foi projetado,
ainda, um circuito de estabilização do controle de sinais,
usando um capacitor eletrolı́tico, um de cerâmica e um
resistor em cada entrada de alimentação no operacional.
Nesta configuração foi observada uma oscilação tanto
na amplitude quanto na freqüência do sinal de saı́da da
fonte. Dessa forma, o NE5532 passou a ser alimentado
por duas baterias recarregáveis de 18 V: uma, para a
entrada positiva do operacional, enquanto que a outra,
para a negativa. Como resultado, com valor de tensão de
1 V, CC ou AC, de entrada da fonte de baixa corrente,
obtivemos um valor de corrente escolhido dentro da
faixa citada acima o que permitiu a obtenção de curvas
de resistividade em função da temperatura com grande
precisão.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
71
[26/10/06 - P195]
MODELAMENTO
DA
INTENSIDADE
DA
RADIAÇÃO
SOLAR
PARA
A
ANÁLISE DE DADOS OBTIDOS POR UM
RADIÔMETRO EM FEIRA DE SANTANA,
Antonio Érico Batista Alves Soares, Germano
Pinto Guedes, Universidade Estadual de Feira de
Santana, Denis G. F. David, Universidade Federal da
Bahia • O Laboratório de Energia Solar da UEFS está
medindo a intensidade da radiação solar desde Maio de
2003. Para analisar os dados, foi necessário desenvolver
uma modelo de radiação solar de maneira a determinar
os parâmetros relevantes tais como: o conteúdo da
atmosfera em água e aerossóis, a absorção pelas nuvens
e o fator de insolação.
Para isto, foi utilizado o modelo SPECTRAL2 de Bird
et al. que calcula a irradiância espectral de 0,3 a 4 micrometros. Os parâmetros deste modelo são: a latitude
do lugar, o número do dia no ano, a hora, a inclinação
e o azimute do receptor, como também os fatores atmosféricos: quantidade de ozônio, de água e de aerossóis.
O radiômetro utilizado, do tipo piranômetro, é igualmente
sensı́vel em todo o espectro considerado e, então, a irradiância solar fornecida pelo modelo é somada de 0,3 a
4 micrometros. Esse cálculo é feito para cada dia do ano,
de 5 em 5 segundos, e comparado aos resultados experimentais. A comparação entre o modelo e as medidas
é satisfatória, particularmente no que tange a potência
pico, e a energia diária disponı́vel. Com esse modelo, foi
também possı́vel determinar a quantidade de água e de
aerossóis, a transmissão e a freqüência das nuvens, e finalmente o fator de insolação.
Referências bibliográficas
Alain Ricaud, 1997. Photopiles solaires, Presses polytechniques et universitaires romandes.
Antônio E. B. A. Soares, e Denis G. F. David, 2003. Construção de radiômetro para levantamento do nı́vel de insolação na região de Feira de Santana, XXI Encontro de
Fı́sicos do Norte-Nordeste, Fortaleza.
Antônio E. B. A. Soares, e Denis G. F. David, 2004. Medidas de insolação para determinação do potencial solar
na região de Feira de Santana, XXII Encontro de Fı́sicos
do Norte-Nordeste, Feira de Santana.
ESA, 1995.
Global Ozone Monitoring Experiment
(GOME).
J. Houghton, 2002. The Physics of Atmospheres, Third
Edition, Cambridge University Press.
R. Bird, and C. Riordan, 1984. Simple Solar Spectral
Model for Direct and Diffuse Irradiance on Horizontal
and Tilted Planes at the Earths Surface for Cloudless Atmospheres, SERI/TR-215-2436.
muitas industrias, principalmente associados à fabricação
aeroespacial. Embora ele seja um metal resistente a
corrosão devido a uma passiva camada de oxido, Al2O3,
altamente estável,a literatura é pobre em trabalho sobre
investigação do comportamento de alumı́nio na presença
de bactérias e/ou fungos, isto é, sobre biocorrosão e/ou
formação de biofilme na superfı́cie do alumı́nio. Neste
trabalho, amostras de alumı́nio com 1,0cm2 de área
geométrica exposta, aproximadamente, foram submetidas ao polimento mecânico e, logo após, mergulhadas em
água destilada e álcool etı́lico anidro, consecutivamente.
Técnicas de microscopia de força atômica, ensaios de
imersão com perda de massa e medidas de pH a temperatura ambiente(25o C) foram usadas para a condução
dos experimentos. O pH inicial do meio foi 6.0(acidez
moderada). Foi verificado que o aumento no pH alcança
valores iguais a 8.0(alcalinidade moderada) e 8.6 para
meios estéril e não estéril , respectivamente. Estes
fatos evidenciam que as mudanças quı́micas no meio
são devido a formação de ı́ons hidróxidos como conseqü
ência da reação de dissolução do alumı́nio. O meio muda
para alcalino rapidamente (após 4 dias). Os fungos não
modificam o processo, mas o catalisam. Nas camadas
polidas de alumı́nio eram feitas as imagens antes da
exposição ao meio clorı́drico estéril. Estas imagens
revelam vales e montes no alumı́nio; entretanto, poços
eram detectados na superfı́cie com as seguintes dimensões
médias: diâmetro, 80nm e profundidade de 9nm. Estes
fatos observados sugerem que ı́ons Cl-1 influenciam
as caracterı́sticas da superfı́cie e muito discretamente
partı́culas sólidas eram formadas dentro dos vales na
superfı́cie do alumı́nio. Provavelmente estas partı́culas
eram originadas pela secagem da amostra após a imersão
no meio cloridro. Os pontos do filme são fracamente
distribuı́dos sobre a superfı́cie; com mudança não significativa no arranjo dos pontos dentro do filme. Os pontos
têm tamanho num intervalo entre 28 e 40nm. Imagens
em AFM sugerem que a porção do filme em contato com
o meio pode ser significativamente maior que a área do
substrato adjacente.Um aspecto interessante observado
em imagens do filme é a morfologia e a estrutura dos
pontos não se modificam ao longo tempo. A forma
dos pontos é similar a glóbulos com mesmo tamanho,
aproximadamente. Este fato sugere que a forma destes
pontos não tem sido alterada pelas condições do meio
e o filme gerado desidratou-se. Também, a rápida
variação de pH alcança condições não favorecidas para o
desenvolvimento do fungo Aspergillus niger.
[26/10/06 - P196]
Avaliação de Biofilme em superfı́cie de alumı́nio
usando o Microscópio de Força Atômica,
L. M. Holanda Jr, T. M. Santiago, J. A. K.
Freire, Laboratório de Microscopia Atômica, Departamento de Fı́sica, Universadade Federal do Ceará.,
A. M. A. Silvia, R. C. B. da Silva, Grupo de Biotecnologia Ambiental, Universadade Estadual do Ceará
• Alumı́nio é um metal com grandes aplicações em
[26/10/06 - P197]
Modos Magnetostáticos em filmes com interfaces não-abruptas, E.C.A. Silva, M.S.Vasconcelos,
CEFET-MA • Nos últimos anos, as multicamadas
magnéticas se tornaram promissoras para a aplicações
tecnológicas, particularmente como sensores magnéticos e
memórias de acesso aleatório. Tais fatos têm motivado e
conduzido pesquisadores a um intenso estudo teórico e experimental de uma variedade extraordinária de estruturas
MAG-Magnetismo e Materiais Magnéticos
72
magnéticas. Recentemente, houve um crescente interesse
para entender o comportamento dos modos de superfı́cie
para as ondas de spin em metamagnetos. Foi achado um
rico espectro para os materiais FeBr2 e FeCl2 que têm
uma anisotropia magnética intracamadas suficientemente
grande, quando comparada ao fraco acoplamento antiferromagnético intercamadas e uma estrutura cristalina
diferente, conduzindo a uma significativa diferença nas
condições de existência da relação de dispersão das ondas de spins (magnons) de superfı́cie. Motivados pela
riqueza destes diversos efeitos, neste projeto vamos apresentar uma teoria microscópica para investigar o espectro
dos modos magnetostáticos que se propagam nos materiais metamagnéticos e ferromagnéticos, dispostos em filmes, com diferentes arranjos magnéticos e interfaces não
abruptas. Nossos cálculos teóricos se aplicarão principalmente ao FeCl2, FeBr2 e Fe Tais materiais possuem, estruturas cristalinas distintas e seus espectros apresentam
diferenças marcantes.
[26/10/06 - P198]
Electronic Structure and Magnetic properties of Co nanowires on Nb(001) surfaces,
Gregório Barbosa Corrêa Jr., Angela Burlamaqui Klautau, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal do Pará, Belém, PA, Brasil • In recent years,
considerable attention has been devoted to the investigation of new nanostructured magnetic materials, due to
their unusual physical properties and potential applications, especially for high density recording. A variety of
techniques have been used to prepare and study systems
composed of nanostructures deposited on metallic substrates, and novel magnetic properties have been reported.
For instance, extremely large values of magnetic anisotropy energy (MAE) were observed for Co adatoms, nanoparticles [1] and Co wires [2] on Pt(111) surfaces. These
large values of the MAE seem to be related to correspondingly large values of the orbital magnetization, and are
attributed to the reduced dimensionality of these Co nanostructures [3]. Here, motivated by some experimental
results [4-7], we use the real space linear muffin-tin orbital method within the atomic sphere approximation (RSLMTO-ASA) to obtain the electronic structure of Co nanowires on Nb(001) surfaces and to study their magnetic
properties, with special emphasis on the orbital contribution to the magnetic moment. One of our objectives is to
understand how the orbital moments evolve from that of
a single adatom to those of finite size magnetic nanowires, and how they behave in the limit of infinite wires.
[1] P. Gambardella et al., Science 300, 1130 (2003). [2]
P. Gambardella et al., Nature (London) 416, 301 (2002).
[3] P. Gambardella, J. Phys.: Condens. Matter 15, S2533
(2003). [4] X. Wang et al., J. Chem. Phys. 123, 064315
(2005). [5] V. Dupuis et al., J. Vac. Scie. Tecn. A 21,
1519 (2003). [6] M. Jamet et al., Phys. Rev. B 62, 493
(2000) . [7] J. Bansmann et al., Surf. Scie. Rep. 56, 189
(2005).
[26/10/06 - P199]
Modelo de Ising de Spins Mistos com Desordem
Temperada,
Dorilson Silva Cambuı́, Maurı́cio
Godoy, Alberto Sebastião de Arruda, Universi-
26/10/06 - XXIV EFNNE
dade Federal de Mato Grosso • Sistemas magnéticos desordenados tem sido muito estudado nos ultimos anos.
Neste contexto, um dos modelos magnéticos desordenados mais estudados tem sido o modelo de ising de campo
aleatório. Neste trabalho estudamos o modelo de Ising de
spins mistos com desordem temperada numa rede quadrada. O sistema consiste de dois diferentes tipos de
partı́culas com spins σ = 21 (estados ± 12 ) e S = 1 (estados ±1, 0). Essas partı́culas são distribuı́das de forma
aleatória na rede e consideramos somente interações entre
spins primeiros vizinhos do tipo ferromagnética (J > 0),
entretanto o sistema não exibe frustação. Este modelo
representa uma liga binária magnética (obtida através do
esfriamento rápido de uma mistura lı́quida em altas temperaturas) do tipo ApBq(p = 1 − q), onde p é a concentração de partı́culas A, tais sistemas são definidos, na
literatura, como quenched. Neste estudo empregaremos
simulações de Monte Carlo para vários tamanhos de rede
L e para diferentes concentrações de spins σ na rede, com
L variando de 12 a 48 e aplicando condições periódicas de
contorno. Utilizamos o cumulante de Binder para calcular
a temperatura crı́tica deste sistema para as várias concentrações p de spins. Determinamos o comportamento das
grandezas envolvidas como a temperatura versus magnetização, susceptibilidade, calor especı́fico e o cumulante
para diferentes redes bem como para diferentes concentrações de spins. Construı́mos também, o diagrama de
fases temperatura versus concentração de spins σ.
[26/10/06 - P200]
Magnetismo itinerante-localizado em redes bidimensionais, V.C.G.Oliveira, Cláudio A. Macedo,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Sergipe,
49100-000 São Cristóvão, Sergipe, Brasil • O comportamento magnético de sistemas compostos de elétrons itinerantes e de momentos magnéticos locais foi estudado para
simular as propriedades de metais terra-rara e de metais
de transição em compostos intermetálicos em redes bidimensionais. A idéia de um sistema de interação localizada
e momentos itinerantes foi originalmente aplicada ao estudo de metais de transição magnéticos, embora nesse
caso a existência de momentos magnéticos locais seja um
questão em aberto, em oposição a situação dos metais
terra-rara. O modelo de Zener-Vonsovskii incorporou essa
idéia sendo adaptado mais tarde por Stearns e Edward.
Neste trabalho nós investigamos a importância relativa
entre interações elétron-elétron e interações elétron-ion
no comportamento magnético de um sistema com spins
localizados coexistindo e interagindo com elétrons de
condução e vice-versa. O método empregado foi o da
equação do movimento de funções de green de Zubarev com a utilização da aproximação de campo molecular. Nesse método, um campo molecular surge da região
iônica agindo na região eletrônica e vice-versa. Investigamos diversas propriedades termodinâmicas magnéticas de
um modelo de sistema magnético de elétrons itinerantes
com momentos magnéticos locais em redes bidimensionais. Nós examinamos a dependência com a temperatura
das magnetização eletrônica e iônica, da suscetibilidade
magnética e do calor especifico magnético. Os resultados
obtidos estáo condizentes com os encontrados na litera-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
tura
[26/10/06 - P201]
PREPARAÇÃO E MEDIDAS DE MAGNETOTRASNPORTE
DOS
COMPOSTOS
Sm0.35 N d0.35 Cd0.3 M n0.9 M0.1 O3 (M = Fe, Co),
Lucas O. de Souza, Marcos C. S. Santana, G.
E. Barberis (+), N. O. Moreno, Universidade
Federal de Sergipe, UNICAMP (+)
• Amostras
policristalinas das manganitas de tipo perovskite
Sm0.35 N d0.35 Cd0.3 M n0.9 M0.1 O3 (M = Fe,Co) foram
sintetizadas usando uma rota de estado sólido. Suas propriedades estruturais foram determinadas por difração
de raios X á temperatura ambiente. As medidas de
transporte e magnéticas foram analisadas por suscetibilidade magnética e resistividade elétrica entre 1,7 e 300
K com campos magnéticos aplicados até de 9 Tesla. A
substituição de Ferro (Fe) e/ou Cobalto (Co) nos sı́tios
do Manganês (Mn) resulta na redução na temperatura
de Curie TC e o momento magnético por ı́on Mn sem
diferenças apreciáveis na estrutura cristalina. Todos os
compostos têm simetria ortorrômbica e cristalizam no
grupo espacial Pnma. O incremento do F e3+ e Co3+
reduz as interações de troca dupla (double Exchange) até
desaparecer a contribuição magnética. A magnetorresistência colossal é deslocada para baixas temperaturas.
Valores de magnetorresistência em torno de 40% foram
obtidos. A presença de um máximo definido na parte real
da susceptibilidade ac na mesma temperatura da cúspide
das curvas esfriadas em campo magnético zero (zero
field-cooling) corrobora comportamento de conglomerados de vidros de spin (cluster glass). A competição entre
as interações de supertroca e troca dupla é modulada
com o conteúdo de Fe e Co. As estruturas magnéticas
mostram que os ı́ons Nd, Sm e Mn estão ordenados
ferromagnéticamente.
[26/10/06 - P202]
Estudo Analı́tico do Modelo de Heisenberg Bidimensional Anisotrópico com Campo Cristalino usando o Princı́pio Variacional de Bogoliubov., Maria Socorro Seixas Pereira, Luizdarcy
de Matos Castro, Jorge Anderson Paiva Ramos,
Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia - Grupo
de Estudo da Matéria Condensada - GEMC - Bahia •
Em 1928 Dirac e Heisenberg, baseados em argumentos
quânticos, propuseram a interação de troca, de natureza
coulombiana e suficientemente forte para dar conta de
um estado ordenado dos spins de um cristal magnético,
mesmo a temperaturas mais altas. Hoje, o então modelo
de spins interagentes de Heisenberg tornou-se protótipo
para vários sistemas em diversas áreas. O modelo de Heisenberg possui apenas solução exata para uma dimensão
e tem sido extensivamente atacado por vários métodos
numéricos, carecendo ainda de estudas analı́ticos. Além
do interesse puramente teórico, pela riqueza dos seus diagramas de fase, o estudo desse modelo tem sido motivado
pelas implicações de seus resultados para situações fı́sicas
reais em sistemas magnéticos, ou em outras áreas da
matéria condensada, como por exemplo, cristais lı́quidos,
supercondutores dentre outros. Neste trabalho, apresentaremos um estudo analı́tico do modelo de Heisen-
73
berg clássico bidimensional anisotrópico com um termo
de campo cristalino via princı́pio variacional de Bogoliubov, usando um hamiltoniano tentativa, mais próximo
do original, que ainda não possui solução exata em duas
dimensões. Com essa estratégia de cálculo esperamos
obter analiticamente resultados melhores que os obtidos via outras técnicas analı́ticas, como a Aproximação
Harmônica Auto-Consistente e outras teorias de campo
médio. A função de correlação e os diagramas de fase
como função da temperatura foram gerados e analisados
para vários valores parâmetros do hamiltoniano. Os resultados aqui apresentados para o modelo estudado estão
em bom acordo, em alguns limites dos parâmetros do hamiltoniano, com dados de Monte Carlos, expansões à alta
temperatura e com os resultados analı́ticos encontrados
na literatura.
[26/10/06 - P203]
Ferromagnetic medium surrounding a superconductor film, José J. Barba, L. R. E. Cabral, J.
Albino Aguiar, Laboratório de Supercondutividade e
Materiais Avançados, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco, 50670-901, Recife, PE Brasil • In the last few years the study of magnetization of a thin superconducting film as a function of the
applied field parallel to its face has attracted attention,
mainly focused on the oscillations exhibited by the magnetization. Mesoscopic hybrid systems formed from ferromagnets in contact with superconductors exhibit interesting transport properties resulting from the suppression of the electron-hole correlation in the ferromagnets.
These transport phenomena are intimately related to the
influence of the exchange field on the density of states of
clean ferromagnetic films in contact with superconductor.
These phenomena have been investigated both experimentally and theoretically. The phenomenological theory
developed by Ginzburg and Landau has been very successful in describing experimental phenomena. In this work
we use the complete nonlinear Time Dependent Ginzburg
- Landau (TDGL) equations coupled with the Maxwell
equations to study the vortex dynamics in a homogeneous, isotropic superconducting thin film surrounded by
a ferromagnetic medium. We calculate the spatial distribution of the superconducting electron density and the
phase of the superconducting order parameter in a mesoscopic superconducting film in the presence of an external
field applied parallel to its surfaces. We obtain vortex
configurations for different values of Ginzburg - Landau
parameter. The configuration of different vortex states is
studied as a function of the external magnetic field.
Work financed by CNPq.
[26/10/06 - P204]
Soluções exatas para padrões de interface em ferrofluidos confinados., Rafael M Oliveira, Jose
A Miranda, UFPE • Nós calculamos soluções estacionárias exatas que descrevem o padrão da interface entre dois fluidos viscosos confinados no estreito espaço entre duas placas paralelas (célula de Hele-Shaw) com simetria radial. Tais soluções podem ser obtidas através da
solução de equações diferenciais ordinárias não-lineares
impondo-se vorticidade nula na interface. Consideramos
74
o caso em que o fluido interno é um ferrofluido e exploramos distintas configurações de campo magnético. Mais
especificamente, consideramos o campo com simetria azimutal gerado por um fio retilı́neo perpendicular ao plano
da célula e o campo magnético com simetria radial, além
de combinações destes. Finalmente, analisamos também
o caso em que a célula de Hele-Shaw é rotacionada com
velocidade angular constante.
[26/10/06 - P205]
Investigação de Processos de Condução em Nanojunções Metálicas Mecanicamente Controladas,
Artur Domingues Tavares de Sá, Antonio Azevedo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de
Pernambuco • Apresentaremos uma investigação sobre a
quantização da condutância em nanocontatos metálicos.
Efeitos quânticos podem ser observados em nanofios
metálicos quando o seu comprimento é comparável ao
livre caminho médio e sua largura é da ordem do comprimento de onda de Fermi dos elétrons de condução,
λF . Nesta investigação utilizaremos uma junção metálica
cujo deslocamento é controlado mecanicamente com dois
nı́veis de ajuste: um parafuso diferencial e uma pilha
de cerâmicas piezelétricas. A corrente elétrica que passa
através do nanocontato é convertida em tensão por um
amplificador de baixo ruı́do. A condutância é medida por
um osciloscópio digital e os dados são enviados a um microcomputador através de uma interface GPIB. A partir
dos dados é feita uma análise estatı́stica da condutância
nos nanocontatos. Foram investigadas nanojunções de
fios de prata e de uma liga de prata-cobre. Em ambas
as amostras, foram identificadas degraus na condutância
que correspondem ao comportamento quantizado da geometria da junção. A condutância apresentou valores discretos bem definidos correspondentes a múltiplos inteiros
da condutância quântica G0 = 2e2 /h = (12, 91kΩ)−1 .
A análise estatı́stica mostrada em histogramas mostra
a existência de até 5 valores discretos da condutância
em múltiplos de G0 . Serão apresentados detalhes da
construção mecânica, do desenvolvimento dos circuitos
eletrônicos e do processo de aquisição de dados. Também
será apresentada uma interpretação qualitativa dos dados, baseada em um modelo que leva em conta os efeitos
quânticos em nanojunções. Apoio: PIBIC/CNPq/UFPE,
FINEP
[26/10/06 - P206]
Efeito Magnetocalórico em Filmes Finos de Terras Raras, Rodolfo Bezerra da Silva, Vamberto
Dias de Mello, Ana Lúcia Dantas, Universidade
do Estado do Rio Grande do Norte, Artur da Silva
Carriço, Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Neste trabalho investigaremos um fenômeno a muito conhecido: O Efeito Magnetocalórico-EMC. O EMC corresponde ao aquecimento de um material magnético quando
colocado sob a influência de um campo magnético externo, e ao correspondente resfriamento quando ele é
retirado deste campo. Em anos recentes, o estudo do
EMC voltou a despertar o interesse de pesquisadores de
todo o mundo, tanto do ponto de vista aplicado quanto
acadêmico. Em termos de aplicações, as pesquisas do
EMC têm se concentrado nos processos de refrigeração
26/10/06 - XXIV EFNNE
à temperatura ambiente, denominados de refrigeração
magnética. Recentes trabalhos em amostras policristalinas e ultra-puras das Terras Raras: Disprósio(Dy),
Gadolı́nio(Gd) e em ligas envolvendo estes compostos:
Gd5 (Si2 Ge2 ), Gdx Dy1−x N, (Gd,Dy)1−x Ndx (x = 0, 0.1,
0.2, 0.3 mostraram que estes sistemas são bons candidatos para a obtenção do EMC. Neste contexto, o presente
trabalho trata da modelagem e simulação numérica de
um filme fino magnético de terra rara de ordenamento
magnético helicoidal, onde investigamos as possı́veis modificações causadas nesta fase devidas os efeitos de tamanho, superfı́cie, temperatura e campo externo aplicado ao
longo do plano basal do filme. O estudo foi realizado
utilizando-se um algoritmo de campo local autoconsistente que permite calcular o valor médio térmico, e as
orientações dos spins em cada monocamada atômica. Investigamos a capacidade calorı́fica e entropia magnética
que estão associadas às transições de fases destes filmes
para determinarmos a natureza e intensidade do Efeito
Magnetocalórico-EMC nestes filmes.
[26/10/06 - P207]
Estudo Analı́tico do Rotor Planar Diluı́do usando
uma nova proposta para o Princı́pio Variacional de
Bogoliubov, Luizdarcy de Matos Castro, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia • O teorema de
Mermin-Wagner assegura que simetrias globais contı́nuas
não podem ser quebradas espontaneamente em sistemas
com interações de curto alcance para dimensões menores
ou iguais a dois. Portanto, os modelos tipo XY bidimensionais não apresentam ordem de longo alcance. Entretanto, tais sistemas apresentam uma transição de fases, proposta por Kosterlitz e Thouless, de caráter topológica, caracterizada por uma súbita mudança na resposta do sistema a perturbações externas. Em trabalhos
anteriores apresentamos um estudo do rotor planar bidimensional diluı́do nas suas ligações, modelo mais simples que exibe a transição de Kosterlitz-Thouless, pois,
como previsto na literatura, apresenta uma linha de pontos crı́ticos em regiões de baixas temperaturas onde exibe
invariância de escala. Nesse estudo foi empregado a Aproximação Harmônica Auto-Consistente, e obtemos a temperatura de transição, bem como o expoente crı́tico da
função correlação em função da temperatura crı́tica e da
concentração de ligações. Neste trabalho, apresentaremos
um estudo analı́tico do rotor planar bidimensional diluı́do
nas suas ligações via princı́pio variacional de Bogoliubov,
usando um hamiltoniano tentativa, mais próximo do original, que ainda não possui solução exata em duas dimensões. Com está estratégia de cálculo esperamos obter analiticamente resultados melhores que os obtidos via
outras técnicas analı́ticas, como por exemplo: a Aproximação Harmônica Auto-Consistente e outras teorias de
campo médio. Os resultados aqui apresentados, para a
temperatura e concentração crı́tica, estão em bom acordo
com os obtidos via simulação de Monte Carlo.
[26/10/06 - P208]
INJEÇÃO DE CORRENTE EM BICAMADAS
DE PyCu CRESCIDAS POR SPUTTERING,
C. Salvador, M. A. Lucena, C. Bezerra, C.
Chesman, Thatyara Freire, Departamento de Fı́sica
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
Teórica e Experimental - UFRN, A. Azevedo, Departamento de Fı́sica - UFPE • O grande interesse em filmes
finos, ultrafinos e multicamadas magnéticas, na indústria
da informação gera hoje muitas pesquisas na área de dispositivos de spintrônica. Isto é motivado pela fabricação
de novos dispositivos e otimização dos que já existem
no mercado. Neste trabalho, apresentaremos os resultados experimentais da investigação de magneto-resistência
(MR) em bicamadas de Permalloy (Py) e Cobre (Cu) crescidas sobre substrato de vidro pela técnica de sputtering.
A espessura de cada bicamada está fixada em 100 Å e as
espessuras dos filmes que compõem cada bicamada da serie é feita variando-se de 10 e 10 Å dentro deste limite. A
medida de MR é efetuada com o método de 4 pontas colineares na qual a corrente elétrica é injetada nos eletrodos
externos e a diferença de potencial é medida nos eletrodos internos. A corrente elétrica flui tanto pelo filme de
Py quanto pelo filme de Cu, atravessando longitudinalmente a bicamada e sendo medida na mesma superfı́cie
em que foi injetada. No entanto, observamos que quando
as espessuras são iguais, a corrente elétrica deixa de fluir
pelo filme de Py e passa a fluir totalmente pelo filme de
Cu. Isto é evidenciado pela ausência do sinal de MR
para as bicamadas abaixo deste limite. Ainda analisando
o transporte de corrente no filme ferromagnético de Py,
estamos estudando agora o comportamento da passagem
desta corrente elétrica através de bicamadas crescidas em
substrato de vidro condutor a uma temperatura de 200
0
C pela técnica de sputtering. Nossa técnica consiste em
injetar corrente elétrica através de um eletrodo posicionado no filme de Py e outro no filme de Cu. A corrente
flui perpendicularmente à superfı́cie dos filmes saindo na
face oposta à que foi injetada. Resultados experimentais
serão apresentados e discutidos.
[26/10/06 - P209]
Propriedades
Magnéticas
de
nanoclusters
de Cobalto puros e embebidos em Cobre,
Emerson B. Souza Correa, Gregório Barbosa
Corrêa Jr., Angela Burlamaqui Klautau, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Pará, Belém,
PA, Brasil • Recentemente, considerável atenção tem
sido dada à investigação de novos materiais magnéticos
nanoestruturados, devido às suas não usuais propriedades fı́sicas e suas potenciais aplicações tecnológicas,
em particular referente ao uso como mı́dias de gravação
magnética de alta densidade. Diferentes técnicas têm
sido usadas para preparar e estudar estes sistemas
compostos por nanoestruturas metálicas e novas propriedades magnéticas têm sido reportadas. Como exemplo
tem-se os sistemas compostos por nanoclusters isolados
de Cobalto e sistemas compostos por clusters de Cobalto
embebidos em Cobre, os quais vêm sendo investigados
intensivamente [1-7]. Relacionado à pesquisa básica nesta
área, um dos tópicos fundamentais é a compreensão das
origens microscópicas das propriedades magnéticas destes
nanomateriais metálicos. Neste trabalho, apresentamos
as propriedades magnética de clusters de Co isolados e
embebidos em Cobre. Utilizamos o método de primeiros
princı́pios RS-LMTO-ASA (Real-Space - Linear Muffintin Orbital - Atomic Sphere Approximation), baseado
75
na teoria do funcional da densidade (DFT - Density
Functional Theory), e realizamos um estudo sistemático
da dependência do momento magnético de spin e orbital
com relação ao tamanho do cluster de Co. Os resultados
obtidos são comparados estudos experimentais [1-4] e
teóricos [5-7] anteriores. [1] D. A. Eastham et al., J.
Phys.: Condens. Matter 9, L497 (1997). [2] J. P. Bucher
et al., Phys. Rev. Lett. 66, 3052 (1991). [3] I. M. L.
Billas et al., Science 265, 1682 (1994). [4] R. N. Nogueira
and H. M. Petrilli, Phys. Rev. B 63, 012405 (2000).
[5] X. Chuanyun, Phys. Rev. B 55, 3677 (1997). [6] J.
Guevara et al., Phys. Rev. Lett. 81, 5306 (1998). [7]
J. A. Gomez and D. Guenzburger, Phys. Rev. B 63,
134404 (2001).
[26/10/06 - P210]
Deslocalização de Dois Mágnons em Cadeias
Ferromagnéticas com Desordem Correlacionada,
F.A.B.F de Moura, , W.S. Dias, M.L. Lyra, Universidade Federal de Alagoas - UFAL • O estudo das excitações magnéticas coletivas em cadeias ferromagnéticas
desordenadas é um tópico de grande interesse dentro do
contexto de estado sólido. Em geral, a presença de desordem neste tipo de sistema fı́sico pode ser simulada utilizando um modelo de Heisenberg unidimensional (1d) com
acoplamentos aleatórios. Nesta modelagem, as excitações
de 1 ou 2 mágnons com energia não nula são localizadas em uma região finita da cadeia, tendo sua função de
onda comportamento similar a famosa localização de Anderson para elétrons não interagentes na presença de um
potencial atômico desordenado. Recentemente, tem sido
mostrado que a natureza localizada\estendida dos autoestados eletrônicos é fortemente dependente das funções
de correlação existentes da desordem. Em particular, a
presença de correlações de longo alcance no Modelo de
Anderson induz a estabilização de uma fase metálica centrada no meio do espectro. Este é um resultado que foi
demonstrado do ponto de vista teórico e experimental.
Dentro deste contexto, estamos interessados em estudar
a combinação entre os efeitos de correlações na distribuição em baixa dimensionalidade e a interação entre
excitações elementares. Para isso, consideramos a propagação de dois (2) mágnons interagentes em uma cadeia
ferromagnética com desordem correlacionada. Para introduzir correlações de longo alcance na distribuição da
desordem, escolhemos os acomplamentos entre spins vizinhos do modelo de Heisenberg como o traço de movimento
Browniano Fracionário. Basicamente, uma sequência que
tem espectro de potência S(k) ∝ k α . Resolvemos numericamente a equação de Schrodinger para os dois mágnons
e calculamos a separação entre os mágnons e a extenção
espacial da função de onda. Nossos resultados indicam
que, que na presença de fortes correlações (α > 1) a propagação dos mágnons é balistica, mesmo na presença de
desordem e interação.
[26/10/06 - P211]
CRESCIMENTO
POR
SPUTTERING
E
CARACTERIZAÇÃO DE UM FILME MONOCRISTALINO DE Fe/GaAs, Thatyara Freire,
C.S. Gonçalves, C. Chesman, UFRN • O crescimento de materiais magnéticos em semicondutores,
76
nos anos 80, abriu novos caminhos para o estudo de
fenômenos magnéticos fundamentais, e impulsionou o interesse no que diz respeito à aplicação tecnológicas desse
tipo de estrutura no desenvolvimento de instrumentos
magneto-eletrônicos. É consideravelmente predominante
a preparação de filmes finos de alta qualidade desse
tipo de estrutura por técnicas como BEM (Molecular
Beam Epitaxy) e IBS (ı́on beam sputtering). Porém,
no DFTE/UFRN, temos feito tentativas de obter por
Sputtering dc, um filme monocristalino de Fe (bcc), que é
um material ferromagnético, em GaAs (100) (zinc blende
fcc), semicondutores da famı́lia III e V, respectivamente.
Trabalhamos com o sistema comercial Rapier/Orion
sputtering system da AJA. Após 10 horas, a pressão de
base no interior da câmara atinge 10-6 mbar. Para limpar
a superfı́cie do alvo (Fe), um pré-plasma de 5 min antes
de cada deposição. Enquanto que os substratos (GaAs)
passaram por um processo de limpeza em ultra-som,
banho em acetona e metanol, durante dez minutos em
cada, e secagem utilizando nitrogênio lı́quido. O fluxo de
argônio, controlado por duas válvulas de agulha, mantém
a pressão de trabalho na ordem de 10-3 mbar. A potência
de trabalho utilizada é de 20W e o substrato é mantido
a uma temperatura de 170?C. Estamos na fase de ajuste
de alguns parâmetros de deposição, como temperatura
e espessura da amostra, baseando-se em resultados
preliminares de medidas feitas por FMR (ressonância
ferromagnética) e MOKE (magnetômetro por efeito Kerr
magneto-óptico). O objetivo desse trabalho é descrever o
procedimento de crescimento e também a caracterização
dessas amostras.
[26/10/06 - P212]
Excitações de 2-Magnons em Cadeia Ferromagnetica com Desordem Correlacionada de Longo
Alcance, W. S. Dias, , E. M. Nascimento, F. A.
B. F. de Moura, M. L. Lyra, UFAL • A influência
da correlação na distribuição de desordem em sistemas
interagentes de muitas partı́culas tem sido responsável
pelo surgimento de resultados relevantes nos últimos anos.
Neste trabalho nós analisamos tanto os auto-estados como
também a dinâmica de um pacote de onda de 2-magnons
inicialmente localizado no centro de uma cadeia unidimensional de Heisenberg com constantes de acoplamento
obedecendo a uma distribuição de desordem correlacionada de longo alcance e espectro de potência que decai
com S(k) ∝ 1/k α . Para caracterizar os aspectos estáticos
foram computadas a distância média entre os desvios, o
número de participação e a função de correlação. Para o
comportamento dinâmico do pacote de onda, analisamos
a evolução temporal da distância média entre os desvios
e da sua dispersão. Nossos resultados indicaram a presença de uma fase de estados estendidos induzida pela
correlação de longo alcance em ambos os casos. Os autoestados mais energéticos apresentaram uma redução na
distância média entre os desvios com o aumento da correlação. No aspecto dinâmico, a correlação fez surgir uma
transição entre uma fase localizada e uma fase cristalina.
Para α > 2.5 a separação apresentou uma lei de potência
que tende à uma dinâmica de um sistema cristalino. A
mesma tendência foi verificada na dispersão, sendo que
26/10/06 - XXIV EFNNE
este apresenta um menor valor para a intensidade crı́tica
de correlação α = 2.0.
MAT-Fı́sica dos Materiais
[26/10/06 - P213]
Efeito geométrico do campo molecular de
um cristal lı́quido nas trajetórias da luz,
Caio Veloso Sátiro, Fernando J. S. Moraes,
UFPB • Defeitos topológicos são formados por quebra
de simetria geralmente associada a uma transição de fase.
Este processo de formação de defeitos pode ser encontrado
tanto em modelos gravitacionais e cosmológicos quanto
em matéria condensada. Neste trabalho, nós verificamos
uma analogia entre Matéria Condensada e Gravitação, do
ponto de vista da propagação da luz. Nosso meio ótico em
questão será determinado pela configuração das moléculas
de um cristal lı́quido nemático, cuja orientação molecular
é induzida pela presença de defeitos topológicos singulares. Observamos que feixes de luz propagando-se nestes
sistemas são sensı́veis a uma geometria, cuja influência em
sua trajetória é análoga à provocada pela proximidade
de uma corda cósmica em problema gravitacional equivalente (Caio Sátiro and Fernando Moraes, Mod. Phys.
Lett. A, 20, 33 2005). Para caracterizar esta geometria efetiva, utilizamos ferramentas matemáticas bastante
comuns em modelos gravitacionais, assim como métodos
numéricos, para obter uma métrica e resolver as equações
não-lineares correspondentes às geodésicas da luz. Além
da semelhança entre o comportamento da luz em sistemas
gravitacionais constituı́dos por defeitos no espaço-tempo,
e sistemas de matéria condensada como nemáticos orientados por defeitos, observamos também, o efeito de lentes
(Caio Sátiro and Fernando Moraes, Eur. Phys. J. E, 20,
173-178 2006) que ocorre em vários tipos de desclinações
presentes no cristal lı́quido.
[26/10/06 - P214]
DIMENSÃO FRACTAL DO SISTEMA DE
VASCULARIZAÇÃO FOLIAR EM ESPÉCIES
DO GÊNERO RELBUNIUM (ENDL.) HOOK F.
(RUBIACEAE), Francisco Lopes Lavôr Neto,
V.N.Freire, Ricardo P.Santos, Rinaldo P. Santos, J.E.A.Mariath, B.S Cavada, J.L.Martins,
T.M.Oliveira, G.A.Bezerra., Universidade Federal
do Ceará • A análise fractal tem sido utilizada como
uma poderosa ferramenta para a caracterização da complexidade de estruturas vegetais.Ramificações de árvores,
sistemas de raı́zes e processos vasculares são alguns exemplos das formas estudadas por meio desta geometria. A
quantificação do grau de complexidade de tais estruturas tem sido determinada por meio da dimensão fractal.
Neste trabalho, foi determinada a dimensão fractal do
sistema vascular das folhas em três espécies do gênero
Relbunium (Endl.)Hook f.:R.megapotamicfum (Spreng.)
Ehrend., R. hirtum (Lam.) K.Schum. e R.hypocarpium
(L) Hemsl. O resultados obtidos mostraram diferenças
significativas entre a dimensão fractal das três espécies:
1,387 (R.megapotamicfum), 1,561 (R.hirtum) e 1,763 (R.
hypocarpium), indicando que esta medida pode ser utilizada como um atributo taxonômico para a diferenciação
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
de espécies e quantificação do grau de vascularização foliar.
[26/10/06 - P215]
Propriedades ópticas de blendas poliméricas modificadas com óleo de buriti expostas em diferentes
ambientes, Francisco Mizael de Lima, Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, UFPA, Jussara
Angélica Durães, Maria José Araújo Sales, UNB
• A importância dos plásticos no nosso mundo moderno
é inegável. Por substituı́rem a madeira, os metais e o
vidro com uma grande versatilidade, eles estão presentes em vários objetos como: garrafas de refrigerante, recipientes, computadores, etc. Recentemente foi possı́vel
incorporar o óleo de buriti aos polı́meros poliestireno e
polimetacrilato de metila, dando origem a uma blenda
polimérica modificada com propriedades ópticas de absorção e de emissão bastante interessantes. Neste trabalho apresentamos as alterações sofridas nos espectros de
absorbância quando essas blendas foram expostas a diferentes ambientes tais como: o sol, luz ultravioleta, laboratório. Os espectros de absorbância foram obtidos com
auxı́lio de um monocromador ACTON modelo 308i, controlado por um PC através do software SpectraSense e
uma lâmpada de Xe com 150 W. O óleo de buriti é relativamente estável e pode passar até um ano mantendo
sua capacidade de absorção no ultravioleta e parte do
visı́vel. Quando está dentro do plástico as micro-gotas do
óleo também se mantém estáveis e protegidas do efeito de
oxidação da atmosfera. Por isso é muito importante a observação da sua degradação com os mais diversos agentes
luminosos. Nossos resultados mostram que as amostras
que ficaram no ambiente do laboratório mantiveram suas
propriedades ópticas, pois os espectros de absorbância
praticamente não sofreram alterações. Já as amostras expostas a luz solar sofreram uma descoloração visı́vel e os
espectros de absorbância confirmam esse efeito pois há
uma diminuição das intensidades das bandas de absorção
para estas amostras que é proporcional ao tempo de exposição. Percebemos ainda que estas amostras que foram
expostas ao sol ficam expelindo o óleo existente em seu
interior. Uma provável explicação para esse comportamento é que a radiação ultravioleta existente na luz solar
deve ter provocado fraturas na matriz polimérica criando
canais para que o óleo escoasse do interior das amostras.
[26/10/06 - P216]
Cálculos de Primeiros Princı́pios da Interação
da Benzonitrila com Nanotubos de Carbono:
Cálculos de Energias de Ligação e Distâncias
Mı́nimas, Acrisio Lins de Aguiar, Antônio Gomes de Souza Filho, Josué Mendes Filho, S. B.
Fagan, Universidade Federal do Ceará • Os nanotubos de carbono têm demonstrado ser, desde a sua descoberta, uma promessa na ciência dos materiais devido
as suas incrı́veis propriedades fı́sico-quı́micas. Eles têm
sido grandes objetos de estudo nesta última década e têm
aberto uma vasta área de aplicação na indústria da nanotecnologia. Estudos mais recentes têm proposto uma
funcionalização dos nanotubos através de uma adsorção
direta de alguns grupos quı́micos como amina, compostos
aromáticos entre outros. Neste trabalho vamos apresen-
77
tar uma simulação computacional baseada em cálculos
”ab initio”para analisar a interação da molécula de Benzonitrila (C7H5N) com um nanotubo de carbono semicondutor (8,0). A idéia é supor diversos modos de interação
inicial a diversas distâncias e buscar através da relaxação
energética final do sistema uma interação do tubo com
a molécula que evidencie uma adsorção na superfı́cie do
mesmo. Isto foi feito com o cálculo da Energia de Ligação
e Análise das Distâncias Mı́nimas. Utilizamos o programa
SIESTA, no qual se baseia na teoria do funcional da densidade (DFT) e encontramos resultados diferentes para
cada situação. Fizemos a análise do cálculo da estrutura
de bandas, calculamos a densidade de estados eletrônicos
em torno do nı́vel de Fermi e a transferência de carga entre
o nanotubo e a benzonitrila. Algumas configurações mostraram ser uma ligação mais forte. Utilizamos as funções
de onda de valência representadas por uma combinação
de pseudo-orbitais atômicos dupla-zeta (DZ), um fator
de convergência de 0,02 eV/Å,um Energy Shift de 0,05eV
e uma cutoff de 200Ry usado para representar a matriz
densidade de carga.
[26/10/06 - P217]
Um modelo de campos escalares para fenômenos
de difusão, Miguel Lourenço Neto, Francisco A.
Brito, José Suassuna Filho, UFCG • Quando uma
temperatura é aplicada a um par de ligas, por exemplo
Cu-Zn, os constituintes moleculares ou iônicos, se deslocam e misturam-se, sob a influência da sua energia
cinética na direção dos gradientes de concentração, esse
processo é descrito como difusão. Esta temperatura deve
estar próxima do ponto de fusão dos metais do par, e mantido por um longo tempo, já que, a difusão em sólidos é
muito mais lenta do que em gases ou lı́qüidos. A transição
de uma concentração da liga, para outra em domı́nios adjacentes é continua, ou seja, a parede de domı́nio tem
uma largura finita e, portanto, possui estruturas internas. Vários mecanismos de difusão têm sido propostos
para explicar o movimento de átomos em um reticulado
cristalino. Aqui, para tratarmos este tipo de difusão, estabelecemos um modelo de Teoria de Campos. Aqui empregamos dois campos escalares reais acoplados, onde um
deles descreve os gradientes de concentração e o outro
campo escalar é introduzido no modelo para representar
as estruturais internas da região de difusão.
[26/10/06 - P218]
RESPOSTA PIEZOELÉTRICA EM ALTA
TEMPERATURA NO CRISTAL DE ADP.,
Daniel Palheta Pereira, André Luiz Carvalho
Braga, Carlos Luciano Oliveira de Aguiar,
Daniel Palheta Pereira Filho, Cláudio Marcio Rocha Remédios, Centro Federal de Educação
Tecnológica do Pará, Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, Universidade Federal do Pará •
Existe um grande interesse em estudos de materiais que
possam ser usados como sensores sejam em dispositivos ópticos sejam em dispositivos acústicos. Cristais
piezoelétricos tais como o Fosfato di-Hidrogenado de
Amônia mais conhecido como ADP e outros, apresentam uma resposta piezoelétrica que depende da freqü
ência do campo aplicado. Essas respostas podem ser
78
obtidas por diversas técnicas. Nesse trabalho utilizamos
a técnica de Três Eletrodos desenvolvida por Pereira et al
[1], para investigar o comportamento do cristal de ADP
em alta temperatura. O interesse na técnica se resume
em dois motivos básicos: sensibilidade para detectar
uma transição de fase em materiais piezoelétricos e a
simplicidade do aparato experimental. É conhecido da
literatura que o ADP puro apresenta uma transição
de fase em alta temperatura (430 K) reportada com a
utilização do Raio-X [2]. Foram feitas varreduras de freqü
ência na faixa de 100 kHz a 500 kHz com amplitude
do campo de entrada e temperatura fixas em cada
medida. Nesta faixa, o cristal apresenta uma resposta
cuja amplitude aumenta para certos valores de freqü
ência (ressonâncias). Essas medidas foram feitas sistematicamente após a elevação da temperatura a partir de
380 K até valores acima de 430 K. Foram observadas mudanças nas ressonâncias, tanto qualitativamente quanto
quantitativamente, que indicam uma transição de fase no
cristal de ADP. [1] Pereira, Daniel P; Moreira, Sanclayton
G. C. Dissertação de Mestrado - Departamento de Fı́sica
da UFPA (2005). [2] Torijano, E; Vargas, R. A; Diosa, J.
E; Mellander, B. E. Phys. Stat. Sol. (B) 220.659 (2000).
[26/10/06 - P219]
Um estudo ab initio das propriedades estruturais, eletrônicas e óticas dos polimorfos do CaCO3 ,
S. K. Medeiros, E. L. Albuquerque, Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, Natal - RN, Brasil, F.
F. Maia Jr, E. W. S. Caetano, V. N. Freire, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza - CE, Brasil • O
Carbonato de Cálcio CaCO3 apresenta três tipos distintos de polimorfos: calcita, aragonita e vaterita. A calcita é o polimorfo termicamente mais estável, temperatura e pressão ambientes, seguido da aragonita que pode
se transformar em calcita (biogenética: 300 - 400o C e
in natura: 660 - 751o C). A calcita ocorre na forma estrutural romboédrica, enquanto a aragonita e a vaterita
apresentam redes ortorrômbicas. Existe uma diferença
considerável no arranjo dos ı́ons CO2−
nas redes. Na
3
vaterita, argumenta-se que eles são alinhados perpendicularmente ao plano ab, enquanto na calcita e na aragonita eles são alinhados paralelos a este plano. O foco
deste trabalho é a realização de um estudo comparativo,
através de cálculos ab initio, das propriedades estruturais, eletrônicas (estrutura de bandas e massas efetivas
das cargas) e óticas dos três polimorfos do CaCO3 . Os
cálculos foram feitos baseados na teoria do funcional de
densidade (DFT) considerando o potencial de troca e correlação com as aproximações de densidade local (LDA) e
gradiente generalizado (GGA). Na aproximação LDA foi
usado o termo de troca Perdew-Zunger com a parametrização Ceperley-Alder e na GGA foram usados os termos de troca e correlação Perdew-Burke-Ernzerhof. Os
cálculos computacionais foram realizados com o código
CASTEP considerando pseudopotenciais tipo ondas planas. A densidade de estados associada com a mais alta
banda de valência e a mais baixa banda de condução são
devido principalmente a contribuições dos estados O-2p
para a banda de valência e Ca-3d, C-2p para a banda de
condução nos três polimorfos. Os resultados permitem
26/10/06 - XXIV EFNNE
estimar um gap de energia indireto EGGA(F −Z) =5.059eV
e ELDA(F −Z) =4.955eV para a calcita. Para a aragonita,
ambos os resultados LDA e GGA predizem um gap indireto (ELDA(X−Γ) =4.00eV e EGGA(X−Γ) =4.29eV) e um
gap direto (ELDA(Γ−Γ) =4.01eV e EGGA(Γ−Γ) =4.27eV),
com isso não se pode concluir se a aragonita é um óxido
de gap direto ou indireto. Este não é o caso da vaterita que apresenta um gap direto EGGA(Γ−Γ) =4.78eV e
ELDA(Γ−Γ) =4.68eV. As constantes dielétricas eletrônica
e a intensidade de absorção ótica foram determinadas.
[26/10/06 - P220]
Estudo Teórico da Superfı́cie (100) do β-SiC com
e sem Deposição de Hidrogênio Via Pseudopotencial Ab-initio., Alcemira Conceição Oliveira,
Fernando de Brito Mota, Caio Mário Castro
de Castilho, Grupo de Fı́sica de Superfı́cies e Materiais, Instituto de Fı̀sica, Universidade Federal da Bahia
• Nos últimos anos o Carbeto de Silı́cio (SiC) tem despertado o interesse dos cientistas devido às suas propriedades mecânicas e eletrônicas. Muitas estruturas cristalinas
para este material são conhecidas (mais de 200), porém as
mais importantes para a tecnologia são as cúbicas β-SiC e
3C-SiC e as hexagonais 4H e 6H. Todas elas apresentam a
mesma ordem local, com coordenação 4 e hibridização sp3
no Si e no C, diferindo quanto à disposição das camadas
SiC. Neste trabalho, foi feito um estudo teórico a respeito
da superfı́cie do β-SiC [1] terminada em carbono, com e
sem deposição adicional de Hidrogênio. A superfı́cie em
estudo é a face (100) terminada em dı́meros de carbono
não paralelos. Para otimização da geometria e o cálculo
das propriedades eletrônicas, usamos o código SIESTA
(Spanish Iniciative for Electronic Simulation with Thousands of Atoms) via Teoria do Funcional da Densidade
(Density Functional Theory - DFT), juntamente com o
funcional GGA-PBE para a determinação da energia de
troca e correlação. A superfı́cie foi deixada “relaxar” até
que a maior intensidade de forca se tornasse menor que
0.05 eV/Å. Serão apresentados os resultados obtidos para
a geometria da reconstrução da superfı́cie e comparações
entre as densidades de estados eletrônicos dos sistemas
com e sem hidrogênio.
[1] V. Derycke, P. Soukiassian, A. Mayne, G. Dujardin
and J. Gautier; Phys. Rev. Lett. 81, 26 (1998).
[26/10/06 - P221]
Análise dos processos de transporte elétrico e
polarização induzidos pelo transporte de fluidos
em sistemas vegetais,
Felipe Nascimento de
Souza Leão, , Thiago Fernandes dos Santos,
Helinando Pequeno de Oliveira, Universidade Federal do Vale do São Francisco • Neste trabalho estudamos o processo de transporte de seiva no caule de sistemas
vegetais como videiras, plantas suculentas e plantas nativas da caatinga como o mulungu a partir da assinatura
elétrica observada entre dois eletrodos metálicos introduzidos em seu caule. O conceito fundamental é o de que
com a aplicação de um campo elétrico com dependência
temporal os dipolos e os ı́ons responsáveis pelo efeito de
polarização elétrica e transporte, respectivamente tenham
sua contribuição alterada durante a absorção de nutrientes pela planta. Com o uso de um analisador de im-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
pedância SR530 da Stanford Research caracterizamos a
resistência e capacitância em uma freqüência de 1kHz
para os sistemas vegetais, além de mapearmos a influência
da luz do sol e das condições ambiente de ventilação.
Dos resultados obtidos verificamos que em tempos de ordem de 1 minuto após a introdução de água na raiz da
planta é verificada ao longo do seu caule a passagem de
um fluido com caracterı́stica iônica, minimizando a impedância medida em um tempo total que corresponde ao
de fluxo da seiva pelo núcleo do caule. Por sua vez, o processo de abertura e fechamento dos estômatos caracterizase por outra assinatura elétrica bastante peculiar, dado
que nesse intervalo conseguimos detectar oscilações consideráveis na resposta elétrica da planta, coincidindo com os
instantes de incidência direta à luz do sol. Além da temperatura ambiente, os sistemas analisados se mostraram
extremamente sensı́veis à temperatura da água inserida
em sua raiz. Esse é mais um fator que nos conduz à conclusão de que o estudo dos mecanismos vitais em vegetais
(mapeados por estı́mulos elétricos) é uma linha de pesquisa ampla e com implicações sobre a questão relativa
à produção agrı́cola, ao considerarmos a quantificação de
variáveis como a fotossı́ntese em termos de perturbações
externas como iluminação e umidade do ar.
[26/10/06 - P222]
Mapeamento
elétrico
das
propriedades
fı́sico-quı́micas
do
alaranjado
de
metila,
Helinando Pequeno de Oliveira,
Universidade
Federal do Vale do São Francisco, Elisângela Gomes de Lima Oliveira, Celso Pinto de Melo,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco • O alaranjado de metila é um conhecido
indicador de pH com ponto de viragem bem definido
e que apresenta caracterı́sticas agregacionais distintas
daquelas observadas para os monômeros de surfactantes.
Ao invés de formar estruturas esféricas (como no caso
de micelas) as moléculas de corante apresentam diversos patamares agregacionais, quando da formação de
dı́meros, trı́meros e oligômeros. É corriqueiro o uso de
corantes em experimentos em que se busque detectar a
cmc de surfactantes, por exemplo. No entanto, o estudo
das propriedades fı́sicas a partir da assinatura elétrica de
tais materiais ainda é uma área pouca explorada na literatura. Nesse trabalho realizamos um estudo completo
das propriedades estruturais do alaranjado de metila a
partir de um mapeamento elétrico no domı́nio da freqü
ência, no qual são mapeadas as principais constantes do
material, como o pKA, a concentração de formação de
dı́meros e oligômeros além dos aspectos relacionados à
sua interação com surfactantes. Com a aplicação do modelo de elemento de fase constante tais constantes podem
ser extraı́das imediatamente de um espectro dielétrico de
tais moléculas dispersas em solução aquosa. Utilizando o
princı́pio da localidade espacial dos defeitos responsáveis
pela condução em tais estruturas verificamos, a partir da
deformação caracterı́stica dos semicı́rculos caracterı́sticos
tı́picas transições relacionadas não só à concentração
como também ao estado de protonação e também ao
estado agregacional induzido termicamente. Além dos
experimentos com alaranjado de metila disposto em
79
solução aquosa também introduzimos em matriz de
polivinil álcool as moléculas de corante, como uma forma
de orientar tais estruturas e minimizar sua flexibilidade
enquanto memória óptica.
Resultados referentes à
assinatura elétrica de tais sistemas como função da
temperatura serão analisados.
Apoio: CNPq, FINEP, CTPETRO
[26/10/06 - P223]
A qualidade da água: um estudo dielétrico, Felipe Nascimento de Souza Leão, , Thiago Fernandes dos Santos, Helinando Pequeno de Oliveira,
Universidade Federal do Vale do São Francisco • A escassez de água no semi-árido nordestino é agravada pela
elevada concentração de sal na água extraı́da de poços
artesianos. Além das dificuldades expressas acima, diferentes tipos de sais (inclusive os mais nocivos aos animais e aos seres humanos) podem ser encontrados em
uma mesma região. Um estudo quantitativo e qualitativo quanto à natureza dos sais encontrados no subsolo
é fundamental para o controle de qualidade da água ingerida. Baseados em um estudo desenvolvido por nós em
que detectamos as componentes básicas de sabor (salgado,
azedo, amargo, doce e umami) a partir do estudo multivariado da resposta dielétrica de soluções aquosas aplicamos o mesmo princı́pio ao estudo da concentração de sal
em água. O procedimento contava de um levantamento
dos espectros de impedância e a aplicação de um modelo com elemento de fase constante, seguido da análise
de componentes principais e a conseqüente separação das
respostas em termos de componentes básicas. Para o caso
do sal realizamos um levantamento múltiplo em concentração e temperatura, obtendo uma função matemática
(decaimento exponencial) que relaciona a concentração
do sal e temperatura da solução com a resposta elétrica
obtida (com dependência temporal). Estabelecida essa
tabela de calibração podemos cruzar a informação referente à temperatura e a impedância medida para o sistema, obtendo assim a concentração do sal. A segunda
etapa do trabalho está em andamento e refere-se à identificação do sal inserido em solução. Para tanto cruzaremos
as respostas especı́ficas de cada composto quı́mico, isoladamente e combinados, com o intuito de termos em uma
única medida não apenas a concentração dos sais introduzidos como também o tipo de sal presente na mistura,
sem a necessidade de nenhuma análise quı́mica adicional,
sendo suficiente aplicarmos apenas um sinal elétrico com
dependência temporal.
[26/10/06 - P224]
Processos de fotoisomerização em nanocápsulas
de derivados de ácido retinóico em solução
aquosa, Elisângela Gomes de Lima Oliveira, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco, Helinando Pequeno de Oliveira, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Celso Pinto
de Melo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco • Neste trabalho preparamos nanopartı́culas de blocos de copolı́meros de etileno glicol e polipropileno glicol dispersos em solução aquosa, seguido da
introdução de cromóforos de ácido retinóico em seu interior, possibilitando assim a solubilização em água de
80
tal material. Após realização de espectro de absorção de
luz na região do UV-vis e a constantação da presença de
banda caracterı́stica do ácido retinóico procedemos com
o experimento em que a resposta elétrica de tal estrutura é medida em intervalos de tempo de 30 segundos por
um analisador LCR SR530 da Stanford Research como
função da incidência de luz sobre o mesmo. Para eliminarmos a possibilidade de aquecimento da solução utilizamos como fonte de luz um dispositivo emissor de luz
(LED) de alta intensidade controlado pela porta paralela do computador. A montagem consiste portanto em
uma célula mantida em condição de completa ausência de
luz, sendo excitada apenas pelo dispositivo controlado por
computador. Com a incidência de luz sobre tais estruturas verificamos que ocorre uma reorientação dos domı́nios
(formados pelas micelas e cromóforos em seu interior) alterando tanto a resistência AC quanto a capacitância da
solução. Ao chavearmos para a condição de escuro absoluto é observado o retorno da resposta elétrica do sistema
ao patamar previamente estabelecido antes da incidência
de luz, o que indica que o processo de fotoisomerização
de tais estruturas em solução aquosa é reversı́vel e dependente da excitação contı́nua dos fótons. A proposta
de um dispositivo com escrita por luz e leitura elétrica
é condicionada a uma minimização dos graus de liberdade do sistema, sendo necessário estabelecermos uma
matriz polimérica hospedeira, que maximize a barreira
energética para movimentações moleculares após a fotoisomerização induzida por uma fonte externa. Para tanto,
o uso de filme de PVA incoroporando as nanopartı́culas
com ácido retinóico mostra ser a estrutura ideal para a implementação de tal sistema como dsipositivo fotossensı́vel.
Apoio: CNPq, FINEP, CTPETRO
[26/10/06 - P225]
Estabilidade linear e dinâmica não-linear na célula
de Hele-shaw girante: Efeito da força de Coriolis, Hermes Gadelha, José A. Miranda, Universidade Federal de Pernambuco - Departamento de Fı́sica
• Um número crescente de trabalhos teóricos e experimentais têm investigado variados aspectos da formação
de padrões de interface em fluidos confinados na célula
de Hele-Shaw girante. Entretanto, apenas uma pequena
parte desses trabalhos considera a influência da força de
Coriolis. Estudos que incluem o efeito da força de Coriolis estão em sua maioria restritos ao limite de alto
contraste de viscosidade (fluido viscoso em contato com
fluido de viscosidade desprezı́vel), restringindo-se a aspectos puramente lineares (estudo analı́tico), ou a estágios
extremante avançados da dinâmica (por meio de intensivas simulações numéricas). Neste trabalho, nós abordamos o problema analiticamente, através de uma teoria
de modos acoplados. Usamos uma lei de Darcy modificada, onde o efeito Coriolis é introduzido em sua forma
exata na equação de Navier-Stokes. Sem impor nenhuma
restrição ao contraste de viscosidade A (diferença de viscosidade adimensional), nós vamos além do estágio puramente linear, e examinamos a ação de efeitos não-lineares
na formação dos padrões de interface. Nossos resultados
indicam que quando o efeito Coriolis é levado em conta,
surge uma interessante relação entre o número de Rey-
26/10/06 - XXIV EFNNE
nolds Re e o contraste de viscosidade A. Tal inter-relação
proporciona importantes mudanças na estabilidade e nas
caracterı́sticas morfológicas dos padrões formados. Finalmente, comparamos nossa abordagem de modos acoplados com outros modelos teóricos já propostos na literatura.
[26/10/06 - P226]
Determinação de propriedades eletrônicas e estruturais de filmes de FeO(111) crescidos sobre
Ag(111) via XPS e LEED., Danilo Santos Cruz,
Caio Mário Castro de Castilho, Universidade Federal da Bahia, Roberto Magalhães Paniago, Edmar
Avellar Soares, Vagner Eustáquio de Carvalho,
Universidade Federal de Minas Gerais • Óxidos metálicos
são de grande interesse tecnológico devido ao seu uso
como pelı́culas protetoras, como suportes na catálise,
no armazenamento de informações, supercondutividade
a alta temperatura e porque apresentam uma magnetoresistência gigante. Neste trabalho foram investigadas
propriedades eletrônicas e estruturais da superfı́cie de filmes de FeO(111), crescidos sobre a face Ag(111), ultilizando as técnicas de espectroscopia de fotoelétrons (XPS)
e de difração de elétrons de baixa energia (LEED), respectivamente. As amostras foram preparadas e medidas
“in-situ” , em ambiente de ultra alto vácuo, através de sucessivos ciclos de deposicão/oxidacão. Para esse estudo,
após o processo de crescimento e de caracterização de um
filme de aproximadamente 8 ML de FeO(111), foi realizado o experimento LEED com a amostra mantida à
temperatura ambiente. Nesse experimento, padrões de
difração foram coletados, para um intervalo de energia
do feixe de elétrons incidentes compreendido entre 30 e
400eV. As curvas de intensidade espalhada versus energia do feixe incidente, curvas I(V), foram normalizadas
com respeito à corrente do canhão de elétrons e suavizadas, mediante processo de interpolação, para então serem usadas na análise da comparação teoria-experimento.
Nossos resultados mostram que esta superfı́cie resulta em
uma estrutura quase “bulk terminated”, com pequenas
relaxações para as primeiras camadas. Estes resultados
concordam com resultados semelhantes, decorrentes de estudos realizados para a face (111) de óxidos que também
apresentam a estrutura tipo “rock-salt”, como por exemplo o MgO.
[26/10/06 - P227]
PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE
CERÂMICAS DE GERMANATO DE BISMUTO DOPADAS ÍONS LANTANÍDEOS,
Geane da Cruz Santana, Zélia Soares Macedo,
Universidade Federal de Sergipe • Nesse trabalho investigamos o potencial de aplicação do material cerâmico
de Germanato de Bismuto (Bi4 Ge3 O12 -BGO) dopado
com os ı́ons lantanı́deos T b3+ , N d3+ e Eu3+ como
cintilador para uso em sensores industriais, equipamentos
hospitalares e em fı́sica de altas energias. Cintiladores
são materiais luminescentes que absorvem radiação
ionizante e convertem a energia desta radiação em luz.
Entre as vantagens do uso das cerâmicas, podem ser
citados os custos reduzidos de produção, a distribuição
mais homogênea de dopantes na rede cristalina e a pos-
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
sibilidade de se produzir corpos cerâmicos de tamanhos
e formas variados. A produção dos pós cerâmicos foi
realizada através da rota de sı́ntese de estado sólido,
envolvendo a moagem dos reagentes e sua posterior
calcinação a 800o C por 8 h, conformados por prensagem
uniaxial e sinterizados a 840o C por 10h em forno elétrico
de atmosfera aberta. Para fins de estudos comparativos,
foram produzidos pós cerâmicos puros e dopados com
1mol% de N d3+ ou Eu3+ , 0,5mol% de T b3+ e Eu3+
e 0,9% de Eu3+ . A análise estrutural dos pós foi
realizada através da difração de Raios-X (XRD). A
densidade dos corpos cerâmicos “a verde”e sinterizados
foi acompanhada através dos métodos geométrico e de
Arquimedes. Nestas medidas, observou-se que a densidade das cerâmicas evolui de um valor inicial de 60% até
98%, em relação ao do monocristal, durante o processo
de sinterização. Sua caracterização empregou as técnicas
de termoluminescência (TL) e radioluminescência (RL)
e a fluorescência. A termoluminescência das cerâmicas
dopadas mostrou ser menos intensa se comparada com
a emissão da cerâmica não-dopada, indicando menor
densidade de armadilhas nestes materiais. Medidas de
radioluminescência apresentaram um pico de emissão
em torno de 550nm, devido a processos intrı́nsecos,
superpostos pelas emissões tı́picas dos terras raras, e a
técnica de fluorescência comprovou que as novas bandas
luminescentes produzidas foram devido ao dopante na
rede cristalina. A eficiência dos cintiladores dopados foi
superior à da cerâmica pura em alguns comprimentos de
onda.
[26/10/06 - P228]
LEVANTAMENTO
DAS
CARACTERISTICAS FISICAS DA BARITA PARA BLINDAGEM DAS RADIAÇÕES IONIZANTES,
Tammy Cinara Pedrosa Arraes, Unicap • MAT,P
- LEVANTAMENTO DAS CARACTERISTICAS
FISICAS DA BARITA PARA BLINDAGEM DAS
RADIAÇÕES IONIZANTES
*TAMMY CINARA PEDROSA ARRAES1 ,JOÃO ANTONIO FILHO2
1.Curso de Bacharelado em Fı́sica com ênfase em Fı́sica
Medica - DEN
2.Professor e orientador do Departamento de Fı́sica
RESUMO:
Atualmente a barita tem sido usada para blindar ambientes exposto a fontes emissoras de radiação ionizante,
entretanto o seu dimensionamento e suas aplicações que
utiliza como base outros tipos de materiais tais como o
chumbo, mais comumente usado, na nossa literatura não
se obteve conhecimento até hoje das caracterı́sticas fı́sicas
e quı́micas (sua decomposição) da barita. Então diante
de suas qualidades tais como alta densidade, boa trabalhabilidade, baixo custo e sua relevante importância na
radioproteção (na proteção de trabalhadores e publico em
geral a radiações) e visando esta lacuna da nossa literatura, desenvolvemos este trabalho de levantamento das
caracterı́sticas fı́sica do sulfato de bário com o objetivo
de sanar este problema. Então o nosso estudo e pesquisa
têm como principio para obter nossa própria argamassa
de barita , através da pedra bruta de sulfato de bário,
81
oriunda do estado da Bahia. Realizando analises granulométrica no Departamento de Energia Nuclear de Pernambuco (DEN), onde tivemos o teor de areia e umidade
do composto em questão e também a medição da densidade no laboratório de estrutura do Departamento de
Engenharia Civil da Universidade Católica de Pernambuco. Então obtivemos os seguintes resultados:
-Na analise granulométrica: foi verificado um insignificante teor de areia grossa e areia media, mas um percentual significativo de silte, argila, areia fina e areia muito
fina. E teor de umidade também obtivemos valores muito
pequenos quase que desprezı́vel.
-Na medida da densidade especifica: esta em andamento
no laboratório de estrutura do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Católica de Pernambuco.
[26/10/06 - P229]
Comparação entre resultados experimentais e
teóricos de momento de dipolo do Ácido Oleico,
Francisco Ferreira de Sousa, Universidade Federal
do Ceará-CE-Brasil, Sanclayton G. C. Moreira,
Jordan Del Nero, Petrus Alcântara Jr., Universidade Federal do Pará-PA-Brasil • O ácido oleico (AO)
é um ácido graxo mono-insaturado exibindo sua dupla
ligação entre o nono e décimo carbono na estrutura molecular (cis-9-ácido octadecanóico), tendo ainda em um
das extremidades da molécula um ligação C=O e uma
hidróxila. Além destas caracterı́sticas, o AO é um isômero
geométrico que ocorre naturalmente em sua forma cis e,
à temperatura ambiente, encontra-se na fase lı́quida. Devido às diversas propriedades fı́sico-quı́micas e, a grande
abundância em óleos vegetais (Oliva, Óleo de Buriti, Óleo
de Palma, etc.), o AO recebe considerável atenção dos
campos cientı́fico e tecnológico. Do ponto de vista comercial e econômico, a grande importância do ácido oleico
para os setores de indústrias farmacêuticas, alimentos e
cosméticos, decorre das habilidades funcionais no organismo biológico. Em prol dessas qualidades especı́ficas e
da inexistência de propriedades eletrônicas na literatura,
apresentamos um estudo direcionado a comparação entre
resultados experimentais e teóricos do momento de dipolo
do ácido oleico. As amostras de AO foram adquiridas
no mercado com dois diferentes nı́veis de pureza (97%
e > 99%). Os dados experimentais do momento de dipolo foram estimados, na fase lı́quida, a partir de medidas
de constante dielétrica com dependência na temperatura
k(T) usando a teoria de polarização dielétrica desenvolvida por Debye (1912) e Kirkwood (1936). A partir daı́, os
resultados foram comparados com os calculados por meio
de simulação quântica baseada nos métodos ab initio e
semi-empı́ricos (PM3 e AM1), para a molécula de ácido
oleico na forma cis. Com base na estimativa adotada, na
qual assumimos que os valores de momento de dipolo calculados com métodos de Mecânica Quântica sejam valores
mais apropriados para a molécula de AO, verificamos que
os valores determinados através de nosso programa experimental apresentam uma boa concordância quando se
considera o maior nı́vel de interação entre orbitais moleculares. Portanto, esta abordagem parece ser uma boa
aproximação de estudos para situação real de substâncias
lı́quidas polares, como o ácido oleico.
82
Trabalho financiado por: CAPES, FINEP, SECTAM/PA
e CNPq.
[26/10/06 - P230]
Implementação do Método de Busca Global tipo
GSA no Código SATLEED para Determinação Estrutural de Superfı́cies., Tajá Costa Pinto, Caio
Mário Castro de Castilho, Grupo de Fı́sica de Superfı́cies e Materiais, Instituto de Fı́sica, Universidade
Federal da Bahia., Von Braun Nascimento, Dept of
Physics and Astronomy, University of Tennessee e Materials Science and Technology Division, oak Ridge National Laboratory, Tennessee, EUA • O uso da técnica
de Difração de Elétrons de Baixa Energia (Low Energy
Electron Diffraction - LEED) proporcionou a investigação
e determinação de muitas estruturas de superfı́cie. Devido à complexa interação dos elétrons com os planos
cristalinos, a determinação estrutural requer uma metodologia indireta de comparação das curvas de intensidade espalhada versus Energia do feixe incidente (curvas
I × V ) obtidas experimentalmente, com as calculadas de
forma teórica, estas envolvendo cálculos de espalhamento
múltiplo. As curvas calculadas teoricamente, que correspondem a um determinado modelo, são bastante sensı́veis
aos parâmetros estruturais, como as distâncias interplanares das primeiras camadas atômicas, e não estruturais,
como a temperatura de Debye e o potencial interno. A
correlação entre as curvas I(V), teóricas e experimentais,
é determinada a partir de um fator de confiabilidade (RFactor). Sendo assim, um modelo teórico corresponderá
ao experimental quanto menor for o fator R. Desta maneira a determinação estrutural inclui um processo de
busca. A despeito das primeiras determinações estruturais terem sido realizadas com uma grande contribuição
de um ajuste tipo tentativa-e-erro, métodos tipo gradiente foram posteriormente desenvolvidos e empregados na
busca de minimizar uma função custo - o fator R - pela
variação dos parâmetros. Metodologias deste tipo resultam incapazes de distinguir um mı́nimo local do mı́nimo
global. Assim metodologias tipo Algoritmo Genético (Genetic Algorithm - GA) e Simulated Annealing (SA) buscam superar esta dificuldade. Este trabalho consiste em
implementar o método de busca global GSA (Generalized
Simulated Annealing) no código SATLEED (Symmetrized
Automated Tensor Leed) tendo como referência a implementação no código LEED convencional [1]. A vantagem
da inclusão de uma busca tipo GSA no SATLEED resulta
de ser este código mais “amigável”que o código convencional de Tong e Van Hove.
[1]. E. R. Correia, V. B. Nascimento, C. M. C. de Castilho, A. S. C. Esperidião, E. A. Soares, V. E. de Carvalho;
J. Phys.: Condens. Matter; 17; 1-16, (2005).
[26/10/06 - P231]
PROPRIEDADES VIBRACIONAIS DO DNA,
Abilene Rodrigues Correia, M. S. Vasconcelos,
Departamento de Ciências Exatas, CEFET-MA • Neste
trabalho objetivamos estudar as propriedades vibracionais da cadeia de DNA de fita única, fazendo considerações teóricas sobre sua densidade de estados; considerando um modelo clássico de osciladores Harmônicos
dentro do formalismo da matriz transferência. Na fita
26/10/06 - XXIV EFNNE
simples de DNA, modelamos nosso problema da seguinte
forma: consideramos uma cadeia de nucleotideos (C, G,
A, T), cada um com massa mj , interligados através de
uma mola de constante elástica k. O nosso objetivo é
o de utilizar a equação do movimento para este tipo de
estrutura e a técnica da matriz transferência para determinar o espectro de vibrações do sistema de fita simples. Aqui consideramos as mesmas constantes de mola
para todos os nucleotideos. As seqüências quasi-periódica
que utilizaremos para modelar a estrutura do DNA serão
geradas através da seqüência de Fibonacci quaternária
(4FB) e da seqüência de Pell. A primeira pode ser crescida através da seguinte regra de recorrência: A → AD,
B → A, C → B, D → C, começando com o bloco A.
Aquı́, A, B, C e D são os blocos de construção da seqü
ência representado um lado da dupla hélice, constituida
de purinas (adenina e citosina) e pirimidinas (guanina e
timina). Podemos modelar o crescimento de uma fita de
DNA fazendo a substituição de A por uma base Adenina,
B por uma base Guanina, C por uma base timina e D
por uma base Citosina, e comparar os resultados (densidade de estados, por exemplo) com os do DNA humano
e com os modelos já estudados. A segunda é uma seqü
ência matemática com propriedades parecidas com a famosa seqüência de Fibonacci. Iniciaremos com uma guanina (ou timina) como a semente da seqüência Poly GC
(ou Poly AT) de Pell, construida de acordo com as seguintes regras de inflação:G → GC,C → GCG (ou A → AT ,
T → AT A).
[26/10/06 - P232]
Medidas da Difusividade Térmica e da Variação
do Índice de Refração com a Temperatura da
Oleina de Palma através da Espectroscopia de
Lente Térmica, João Paulo Rocha dos Passos,
Edson Carlos de Barros Nunes, Petrus Agrippino de Alcantara Junior, Jordan Del Nero,
Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, UFPA •
A investigação das propriedades fı́sicas de óleos vegetais
tem crescido devido estes óleos terem caracterı́sticas relevantes para a produção de fármacos, cosméticos, alimentos, etc. Neste trabalho, nosso interesse era medir
propriedades térmicas como a difusividade térmica e a variação do ı́ndice de refração com a temperatura da Oleina
de Palma através da Espectroscopia de Lente Térmica.
Este óleo é formado basicamente por carotenóides, tocoferóis, ácidos graxos saturados e insaturados de cadeias longas, sendo os mais importantes o ácido oléico
(48, 5 ± 3%), o ácido palmı́tico (35 ± 5%) e o ácido linoléico (11 ± 2%). Para nossos estudos usamos um aparato experimental com dois lasers contra-propagantes na
configuração descasada. Um laser DPSS da marca Viasho
em 473nm (50 mW) como laser de excitação, o qual gera
calor radialmente na amostra, e um laser de He-Ne da
marca Uniphase 630 nm (20 mW) como laser de prova.
O sistema para a aquisição do sinal de lente térmica era
constituı́do de um fotodetector FPS10 da marca Ophir
e um osciloscópio digital HP 54522A (500 MHz) conectado a um PC através de uma placa GPIB. Como já era
esperado, a Oleina de Palma apresentou um dn/dT negativo, o que significa que a mesma se comportou-se como
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
uma lente divergente. Nos resultados experimentais obtidos, ajustamos o modelo aberrante e obtivemos o tempo
caracterı́stico de formação da lente térmica, o valor de
dn/dT e a difusividade térmica da Oleina de Palma. A
obtenção destes resultados é de suma importância para
o subsı́dio de pesquisas futuras e para a ampliação de
um banco de dados para a classificação de óleos vegetais
encontrados na Amazônia quanto as suas propriedades
fı́sicas. Os óleos usados neste trabalho foram cedidos pela
agroindústria AGROPALMA (Belém).
[26/10/06 - P233]
Propriedades térmicas dos polı́meros poliestireno (PS) e polimetacrilato de metila (PMAM)
modificado com óleos vegetais da Amazônia.,
Wagner Ormanes Palheta Castro, Ezequiel de
Andrade belo, Sanclayton Geraldo Carneiro
Moreira, UFPA, Jussara Angélica Durães, Maria
José Araujo Sales, UNB • A importância do conhecimento cientı́fico a respeito das propriedades térmicas de
um material é indubitável. Na Amazônia, maior ecossistema do planeta, existem muitos materiais ainda não
estudados do ponto de vista cientifico. Por isso é fundamental que os cientistas brasileiros, em especial os que
estão na Amazônia, se dediquem a esse trabalho de caracterização. Neste trabalho apresentamos as medidas
sobre a difusividade térmica DT em blendas poliméricas
formadas pelo poliestireno P S e pelo polimetacrilato de
metila P M AM e o óleo de buriti. Nossas amostras foram preparadas no Laboratório de Polı́meros da UNB, incorporando nas duas matrizes poliméricas diferentes concentrações de óleo de buriti. Utilizamos a montagem
Standard da PPE ou SPPE, para obter como a DT varia com a concentração de óleo vegetal e com a temperatura. As medidas foram feitas no intervalo entre 10
o
C e 30 o C, sendo que essas amostras possuem concentrações de 0%(puro), 8%, 14%, 34% e 46%. Usamos como
fonte de aquecimento um laser de diodo com 180 mW,
em 532nm, um controlador de temperatura modelo LFI
3751 e como detector um Lockin da EG&G 5302. Após a
amostra ser excitada pelo laser e ser feita a varredura da
freqüência através do detector, verificamos que o gráfico
do sinal com a freqüência obedece à equação de Mandelis e Zver. Obtendo assim os seguintes valores para
DT: 0% (puro) 1, 57.10−2 mm2 /s, 8% 4, 73.10−2 mm2 /s,
14% 4, 4.10−2 mm2 /s,34% 13, 51.10−2 mm2 /s e 46%
15, 56.10−2 mm2 /s. Observamos também que quanto
maior a concentração de óleo de buriti na matriz polimérica maior é o DT. Outro fator interessante é a descontinuidade que a na amplitude do sinal em função da
temperatura em torno de 19o C, o que nos leva a crer que
o óleo de buriti sofreu uma espécie de transição de fase.
Há um aumento considerável na reposta ou sinal do sensor em 19,6o C, cerca de 100% do valor obtido em 19o C.
Um comportamento semelhante é observado para a fase
deste sinal, ele sofre uma queda em torno de 21,6o C.
[26/10/06 - P234]
Difração de raios-X de n-feixes na caracterização do cristal de L-arginina.HCl:Fe,
J. M. A. Almeida, J. M. Sasaki, Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará, A. S. de
83
Menezes, L. P. Cardoso, Instituto de Fı́sica Gleb
Wataghin, Unicamp • Neste trabalho apresentaremos
resultados do cristal de L-arginina hidroclorı́drica dopada
com Fe (5%) (L-AHCl:Fe) de alta qualidade cristalina.
Utilizando o auxilio da técnica de difração múltipla
de raios-x determinamos os coeficientes piezoeletricos
experimentalmente. Esses cristais de L-AHCl:Fe foram
obtidos pelo método de evaporação lenta. As medidas
de caracterização da L-AHCl:Fe foram realizadas em um
difratômetro para amostras policristalinas de raios-X
da marca PHILIPS modelo X‘Pert MRD instalado no
Laboratório de Difração de raios-X do Instituto de Fı́sica
da Unicamp onde foi usado radiação de cobre λ=1.54056
Å, com o tubo operando com 40KV e 40mA. A partir
dos resultados de difração de raios-X, obtidos através do
refinamento Rietveld de estrutura dos padrões de difração
foi possı́vel obter os parâmetros de rede: a = 11.0476(9)
Å, b=8.4818(8) Å, c=11.218(1) Å e β=91.307(4)o .
Através da montagem de difração múltipla de raios-x do
laboratório de luz sı́ncrotron localizado em Campinas
foi possı́vel determinar os coeficientes piezoeletricos da
L-arginina hidroclorı́drica monohidratada [1,2], usando a
mesma montagem experimental obtemos os coeficientes
da L-AHCl:Fe, através do efeito piezoeletrico converso.
Para esse propósito cortamos os cristais de L-AHCl:Fe
na direção (Y). De acordo com a matriz piezoeletrica do
cristal, com o campo aplicado na direção Ey foi produzido uma deformação (strain) no cristal nas famı́lias de
planos {100}, {010}, {001} e {101} representado pelos
coeficientes piezoeletricos d21 , d22 , d23 e d25 .
[1] Almeida, J. M. A., Miranda, M. A. R., Rem’edios, C.
M. R., Melo, F. E. A., Freire, P. T. C., Sasaki, J. M.,
Cardoso, L. P., dos Santos, A. O.& Kycia, S. (2003). J.
Appl. Cryst, 36, 1348.
[2] Juliana M.A. Almeida, Marcus A.R. Miranda, Luis
H. Avanci, Alan S. de Menezes, Lisandro P. Cardoso and
José M. Sasakia, Piezoelectric coefficients d14, d16, d34
and d36 of the L-arginine Hydrochloride Monohydrate
crystal by x-ray three-beam diffraction. Aceito. J. Synchrotron Rad. (2006). 59
[26/10/06 - P235]
Estudo in situ do crescimento de nanocristais
de NiO usando difração e absorção de raios-X,
C. T. Meneses, J. M. A. de Almeida, Universidade
Federal do Ceará, W. H. Flores, Universidade Federal
de Pelotas - Campus Bagé, J. M. Sasaki, Universidade
Federal do Ceará • O óxido de nı́quel (NiO) tem atraı́do
a atenção de vários pesquisadores de diversas aéreas, devido apresentar efeitos não-convencionais quando os tamanhos das partı́culas são reduzidos. Entre as aéreas de
estudo destacam-se catálise [1] e recentemente propriedades magnéticas devido às anomalias magnéticas (comportamento quase-ferromagnético) [2]. Isto tem propocionado diversos estudar também vários métodos para obter
nanopartı́culas de NiO entre eles, o método do sol-gel, no
qual usa um precursor organometálico relativamente caro
comparado a outros métodos [3-4]. Recentemente, têm
surgido novos métodos usando um precursor orgânico e
sais metálicos obter nanopartı́culas de óxidos de metais
de transição [3]. Em particular, neste trabalho mostrare-
84
mos um procedimento para obter as nanoparticles de NiO.
Este usa a gelatina como o precursor orgânico. O procedimento consiste numa mistura controlada da solução
aquosa de gelatina ao sal de partida (NiCl2 .6H2 O e NaOH
para controlar o pH). Obtida a solução, esta é resfriada
lentamente até temperatura ambiente e exposta 80o C durante 36 horas até formar um xerogel (biopolı́mero). Estes
foram submetidos a 300o C durante uma hora formando
um material esponjoso (estado de puff) a depender do pH,
no qual foi usado investigar a formação e o crescimento
controlado das nanopartı́culas de NiO em experimentos
in situ de difração de raios-X (XRPD) e de absorção de
raios-X (XAS). Os resultados de XAS foram obtidos em
tempo real usando modo dispersivo na região próxima a
borda (XANES) da borda do Ni K. Já para experimentos
de XRPD, os padrões foram coletados após exposições em
um detector de placa de imagem e um detector convencional. Para tais experimentos foram aplicadas duas taxas
de aquecimento (5 e 10o C/min) permanecendo em 500o C
durante uma hora. Estes estudos forneceram informações
úteis que poderão ser aplicadas para melhorar o controle
da formação e do tamanho das partı́culas no processo.
Micrografias de microscopia eletrônica de varredura serão
mostradas de para algumas partı́culas obtidas por este
método (CNPq).
Referências:
[1] A. M. Turky, Appl. Catal. A General 247 (2003)
83-93.
[2] R. H. Kodama, S.A. Makhlouf and A.E. Berkowitz,
Phys. Rev. Let. 79 (1997) 1393-1396.
[3] C. T Meneses, W. H. Flores, J. M. Sasaki, Journal of
Nanoparticle Research. Aceito 2006; A.O.G. Maia, C.T.
Meneses, A.S. Menezes, W.H. Flores, D.M.A. Melo, J.M.
Sasaki, Journal of Non-Crystalline Solids. Aceito 2006.
[4] M. A. Macêdo, J. M. Sasaki PI 0203876-5/BR.
[26/10/06 - P236]
Efeito do pH no crescimento de Nanopartı́culas,
C. T. Meneses, E. B. Silva, J. M. Sasaki, Universidade Federal do Ceará • Nos últimos anos materiais
com tamanhos da ordem de nanômetros têm ganhado
a atenção de diversos grupos de pesquisa devido a mudanças em suas propriedades, comparada com o material
em forma de bulk, principalmente quando usados como
materiais catalı́ticos. Nos últimos anos o grupo de difração de raios-X da UFC tem estudado uma nova rota de
obter nanopartı́culas com tamanhos até 4 nm, estimados
por difração de raios-X. Neste trabalho foram preparadas
26/10/06 - XXIV EFNNE
soluções usando cloreto de nı́quel hexahidratado e gelatina comercial para formação do gel, controlando o pH entre aproximadamente 4 e 12. Em seguida foram desidratadas a 80o C durante 36 horas para formar resinas para
então serem sinterizadas em 400o C durante duas horas,
obtendo assim partı́culas de NiO com tamanho médio de
até 15nm. Serão apresentadas análises de refinamento Rietveld e a influência do pH nas propriedades estruturais,
no tamanho, e na morfologia das nanopartı́culas. Serão
mostrados também resultados de microscopia eletrônica
de varredura confirmando a formação de nanopartı́culas
de NiO com formatos de pirâmides e esferas. (CNPq)
[26/10/06 - P237]
Absorção Óptica e Luminescência da Oleina,
Edson Carlos de Barros Nunes, Alex Junior de
Freitas Cabral, Cláudio Rocha Remédios, Sanclayton G. C. Moreira, Petrus Alcantara Jr.,
UFPA • O estudo dos óleos vegetais, em especial os derivados do fruto de palma tem se intensificado a cada ano,
porque esses óleos têm caracterı́sticas relevantes para a
produção de fármacos, alimentı́cios e combustı́veis. Além
disto, conhecer constantes ópticas de óleos vegetais permite obter informações quanto a mudanças estruturais,
ligações quı́micas, composição e uma possı́vel valorização
de produtos para a comercialização. Realizamos um estudo espectroscópico, particularizando a absorbância e luminescência da oleina de palma que é basicamente formada de carotenóides, tocoferóis, ácidos graxos saturados e instaurados de cadeias longas, sendo os mais importantes o ácido oléico (48,5 ± 3%), o ácido palmı́tico
(35 ± 5%) e o ácido linoléico (11 ± 2%). Para obtermos a curva de absorbância do óleo, varremos uma faixa
de comprimentos de onda que se estende de 250 à 700
nm, e notamos que a absorção óptica máxima da oleina
se encontra em torno de 393 nm, próximo ao UV. Em
seguida incidindo luz apenas neste comprimento de onda
obtemos a curva de luminescência da oleina cuja emissão
corresponde a uma banda com máxima em 503 nm. As
analises espectroscópicas foram feitas com um monocromador Acton modelo 300i com precisão de 0,1 nm; e com
um mini-espectrômetro OceanOptics contendo um detector CCD de 2048 elementos. Os resultados obtidos são de
importância para subsidiar pesquisas futuras quanto interação desses produtos com a luz e para a ampliação de
um banco de dados para a classificação de óleos vegetais
extraı́dos da flora amazônica quanto as suas propriedades
fı́sicas. Os óleos usados neste trabalho foram cedidos pela
agroindústria AGROPALMA (Belém). Apoio: CAPES,
CNPq, SECTAM-PA e FINEP.
[26/10/06 - P238]
Investigação do Processo de Fossilização de Peixes do Membro Romualdo da Formação Santana
do Perı́odo Cretáceo., R. J. C. Lima, , Universidade Regional do Cariri (URCA), Z. S. Macedo, Universidade Federal de Sergipe (UFS), J. M. de Souza,
P. T C. Freire, Universidade Federal do Ceará
(UFC), M.A.L.Nobre, Universidade Estadual Paulista
(UNESP) • No interior do nordeste brasileiro ocorre uma
série de bacias sedimentares das quais a do Araripe é
a maior e a mais importante no aspecto paleontológico.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
Sendo localizada na região limı́trofe dos estados do Ceará,
Pernambuco e Piauı́, sua formação está associada à atividade de separação e deformação dos continentes Africano
e Americano que remonta ao Cretáceo Inferior (aproximadamente 110 milhões de anos). Seus sedimentos, sobretudo os da Formação Santana, guardam fósseis de qualidade e em quantidades incomuns, sendo, por causa disso,
internacionalmente conhecidos. Exemplares destes fósseis
estão expostos em instituições como o British Museum
(Inglaterra) e o Muséum National d’Histoire Naturelle
(França). Peixes fossilizados (ictiólitos) são abundantes
da camada Romulando da Formação Santa, sendo encontrados no interior de concreções de carbonato de cálcio,
tanto na forma tridimensional quanto em fragmentos desarticulados. O presente trabalho trata da caracterização
de fragmentos desarticulados de um ictiólito da camada
Romualdo (Formação Santana) por meio de espectroscopia no infravermelho e análise termogravimétrica. A
partir dos resultados obtidos com tal caracterização foi
possı́vel interpretar o mecanismo de fossilização ocorrido.
Aparentemente a fossilização envolveu um processo de mineralização por substituição dos compostos originais pelo
carbonato de cálcio, mineral abundante no meio.
[26/10/06 - P239]
Monitoramento do processo de tingimento em sisal via Espectroscopia Fotoacústica, Bruno Filardi Fagundes, , Daniele Toniolo Dias, Ossamu
Nakamura, Universidade Federal da Bahia • O sisal
(Agave Sisalana Perrine, Amarilidaceae) é uma importante fibra dura no comércio mundial sendo principalmente cultivada no estado da Bahia (92%). Esta fibra
destaca-se pela capacidade de geração de empregos, por
meio de uma cadeia de serviços que abrange desde os trabalhos de manutenção das lavouras, até as atividades de
industrialização de diversos produtos, bem como seu uso
para fins artesanais. Atualmente o tingimento do sisal
trouxe cor aos produtos derivados do mesmo. Os corantes sejam eles sintéticos ou naturais, são materiais normalmente aplicados em solução e se fixam de alguma maneira a um substrato, que pode ser tecido, papel, cabelo,
couro ou outro material. Idealmente os corantes devem
ser estáveis à luz e aos processos de lavagem. Também
devem apresentar fixação uniforme em todo o substrato.
As condições de tingimento que proporcionam maior absorção de corante pelo sisal são pouco exploradas. Os processos de tingimento geralmente envolvem a incorporação
de corantes em etapas com altas temperaturas e tempos
prolongados. Como tais processos podem provocar mudanças na fibra, há uma motivação em estudar uma série
de efeitos desse processo no sisal, que vão desde a variação de corante e a sua penetração até o estudo dos
efeitos estruturais devido às variáveis de tratamento. A
Espectroscopia Fotoacústica é aplicada com o intuito de
determinar a forma de preparo que oferece maior obtenção
de corante pela fibra. Para tanto foram medidos e analisados os espectros de absorção óptica de amostras de sisal
tingidas artesanalmente em diferentes variáveis de tratamento. Estas variáveis devem ser otimizadas levando-se
em conta o fator custo da energia gasta no processo.
85
[26/10/06 - P240]
Estudos de Espectroscopia de Impedancia e Raman dos compostos Hx Ag1−x TaWO6 com estrutura pirocloro,
Daniel Valim dos Reis Junior,
Josué Mendes Filho, Antonio Gomes de Souza
Filho, Universidade Federal do Ceara, Romildo Jeronimo Ramos, Universidade Federal do Mato Grosso,
Oswaldo Luis Alves, Marco Aurélio Culhari
de Santis, LQES- Unicamp • Os materiais com estrutura pirocloro sao promissores para aplicacoes que
usam condutores ionicos. Dentre esses materiais destacase o HTaWO6 com estrutura cubica de grupo espacial
O7h (Fd3m). Nossas amostras consistiram de materiais
com a mesma formula estrutural com a diferenca de serem dopadas com prata na proporção prata-hidrogenio
(HAg) de 1:1, 1:2, 1:4, 1:0,5 e 1:0,25, além dos compostos LiTaWO6 , Hx Li1−x TaWO6 na proporcao 1:5 e o
KTaWO6 . Todos eles mostraram boa formaçao e excelete
cristalinidade na caracterizacao por difracao de raios-X e
Transmitancia de Infravermelho. Os espectros de impedancia das amostras com dopagem 1:1 e 1:0,5 (HAg1:1 e
HAg1:0,5) mostraram materiais uniformes pouco efeito de
nanograos. As energias de ativacao das amostras foram
determinadas por meio do grafico de arrenius, resultanado
em 0,55 eV e 0,43 eV às frequencias de 1 Hz e 6 Hz para
as amostras HAg1:1 e HAg 1:0,5 respectivamente. Em
nossos resultados preliminares, as energias de ativacao se
apresentam com valores maiores que os dos compostos puros registrados na literatura, o que indica que a presenca
da prata diminui a condutividade inonica do material.
[26/10/06 - P241]
Estudo das propriedades dielétricas dos polı́meros
poliestireno (PS) e polimetacrilato de metila (PMAM) modificados com óleo de buriti, Armando Candido Ribeiro Neto, Ezequiel
de Andrade Belo, Sanclayton Geraldo Carneiro
Moreira, UFPA, Jussara Angélica Durães, UNB
• O Grupo de Fı́sica de Materiais da Amazônia está interessado no estudo de propriedades fı́sicas de polı́meros
modificados com inserção de óleos vegetais da Amazônia,
em particular o poliestireno (PS) e o polimetacrilato de
metila (PMAM) modificados pelo óleo de buriti (substancia abundante na região amazônica), estes materiais
têm despertado o interesse por apresentarem grande potencial de aplicação em dispositivos ópticos e microeletrônica. Neste trabalho apresentamos um estudo das
propriedades dielétricas, Nossas amostras foram preparadas no Laboratório de polı́meros da Universidade Federal
de Brası́lia, em diferentes concentrações de óleo de buriti
(OB). Para caracterizar as amostras realizamos medidas
de capacitância em diferentes temperaturas na faixa entre 10o C a 30o C. Fizemos um capacitor onde o polı́mero
modificado foi cortado na forma de uma placa retangular,
onde o meio dielétrico era o próprio polı́mero. No aparato
experimental usamos ainda uma ponte automática de capacitância RCL fabricada pela FLUKE modelo PM6304.
Para o polı́mero puro (sem óleo), o comportamento da
capacitância com a temperatura foi aproximadamente o
de uma reta crescente. Para as amostras dopadas, a medida que o óleo foi incorporado ao polı́mero, a constante
86
dielétrica do sistema formado pelos dois componentes diminui. Outras caracterı́sticas dielétricas do óleo como o
ponto de fusão (13? C) e o comportamento da fase lı́quida
do óleo também aparecem no sistema com um pequeno
deslocamento. Desenvolvemos ainda um modelo teórico
para calcular o coeficiente de expansão térmica do plástico
a partir das medidas de capacitância. Os resultados encontrados foram de 5 x 10-5 oC-1 estão em pleno acordo
com os da literatura.
[26/10/06 - P242]
Propriedades eletrônicas e ópticas da gema de espodumênio: um estudo teórico, A. F. Lima, ,
S. O. Souza, M. V. Lalic, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal de Sergipe • O espodumênio é
um silicato natural com fórmula LiAlSi2 O6 . Aparece
como grandes cristais, quase perfeitos, em muitas partes do mundo. Sua estrutura cristalina pertence ao sistema monoclı́nico com o grupo espacial C2/c (famı́lia
dos piroxênios). As variedades transparentes de belas
colorações são consideradas jóias semi-preciosas: a incolor ou amarela (triphano), a cor-de-rosa (kunzita), e a
verde (hiddenita). A cor é devido à absorção da luz por
várias impurezas, principalmente Mn, Fe e Cr. O processo de irradiação causa mudanças na cor, tornando o
espodumênio um material interessante para a indústria de
jóias. Adicionalmente, algumas das variedades de espodumênio exibem luminescência impressionante, podendo
ser utilizado como cintilador eficiente. Todas estas propriedades fazem do espodumênio um material óptico interessante para várias aplicações. Mas, embora ele tenha
sido assunto de muitos estudos experimentais, ainda falta
conhecimento teórico sobre suas propriedades eletrônicas
e ópticas. Nesse trabalho nós apresentamos um estudo
teórico sobre estas propriedades para o cristal puro de
espodumênio, como uma primeira etapa necessária para
a investigação futura dos efeitos das impurezas no material. Utilizamos como ferramenta o método “full potential linear augmented plane wave”(FP-LAPW), que é
um dos mais elaborados métodos de primeiros-princı́pios
para cálculos de estrutura eletrônica, baseado na teoria
do funcional da densidade. A estrutura eletrônica obtida
foi detalhadamente analisada, identificando os caracteres
das bandas mais importantes em torno do gap fundamental. A partir do conhecimento da estrutura das bandas,
foram investigados os elementos da matriz de transições
eletrônicas permitidas entre as bandas, e calculado o tensor dielétrico complexo do espodumênio. Foram calculadas também as constantes ópticas que caracterizam a
propagação de uma onda eletromagnética através do material: ı́ndice de refração, coeficiente de extinção, condutividade óptica e reflectividade, todas em função do comprimento de onda da radiação incidente. Estes resultados
são discutidos e comparados com dados experimentais de
absorção óptica disponı́vel, interpretando a origem dos picos espectrais com base na estrutura eletrônica calculada.
[26/10/06 - P243]
Rota de produção e caracterização de cerâmicas
nanoestruturadas de Y2 O3 dopado com Eu3+ e
T b3+ , Marcela Costa Alcântara, Zélia Soares
Macedo, Universidade Federal de Sergipe • Neste tra-
26/10/06 - XXIV EFNNE
balho, avaliamos a potencialidade do material cintilador
Y2 O3 dopado com os terras raras Eu3+ e T b3+ para uso
em detectores de radiação em equipamentos de imagem
médica. Os pós cerâmicos nanoestruturados foram produzidos pela rota de sol-gel proteico, que emprega os precursores Y (N O3 )3 .6H2 O, Eu2 O3 e T bCl3 dissolvidos em
água de coco, e que apresenta vantagens econômicas e
ambientais sobre o processo sol-gel convencional. Para a
preparação do sol de ambas as dopagens, os precursores
Y (N O3 )3 .6H2 O e Eu2 O3 ; Y (N O3 )3 .6H2 O e T bCl3 foram dissolvidos, em proporção molar de 99:1, em água de
coco e agitados por alguns minutos para formar um sol
homogêneo e transparente. Após a preparação do sol, o
material era seco em estufa a 100 o C para formar um xerogel, homogeneizado em almofariz de ágata e calcinado
a 850 o C / 8h em forno de atmosfera aberta. Amostras
de Y2 O3 puro também foram preparadas e caracterizadas,
para serem usadas como material de referência. Após a
sı́ntese, os pós cerâmicos foram prensados uniaxialmente
e sinterizados em temperaturas entre 1100 o C e 1400 o C.
Foi medida a densidade das cerâmicas pelo método de Arquimedes para investigar a sua incorporação em matriz
hospedeira. Os materiais produzidos apresentaram fase
cristalina única, confirmada por medidas de difração de
raios-X (DRX) de pó, e tamanho de partı́cula em torno de
50nm, observado por microscopia de força atômica (AFM)
e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A qualidade dos cintiladores produzidos foi investigada através
das técnicas de radioluminescência, termoluminescência e
fotoluminescência, em um intervalo de comprimentos de
onda de 200 nm a 800 nm. O espectro de emissão fluorescente da cerâmica de Y2 O3 : Eu3+ apresenta um pico
em 611nm, tı́pico do Eu3+ , já o espectro da cerâmica
de Y2 O3 : T b3+ apresenta um pico em 540nm, tı́pico do
T b3+ . Esses resultados indicam que os ı́ons Eu3+ e T b3+
contribuem para o aumento da emissão radioativa do material.
[26/10/06 - P244]
Desempenho de dosı́metros de CaSO4 :Dy
em
campos
padrões
de
radiodiagnóstico,
Ana Figueiredo Maia, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal de Sergipe, Linda Viola Ehlin
Caldas, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN), São Paulo • As duas técnicas
dosimétricas mais utilizadas em feixes de radiodiagnóstico são a dosimetria termoluminescente (TLD)
e a ionometria. A proposta deste trabalho foi avaliar
o desempenho de três diferentes dosı́metros termoluminescentes de CaSO4 :Dy, fabricados no Instituto de
Pesquisas Energéticas e Nucleares, em feixes padrões de
radiodiagnóstico. Para permitir uma comparação direta,
todos os materiais foram irradiados simultaneamente e
avaliados, em seqüência, numa mesma leitora termoluminescente. Foram utilizadas pastilhas dosimétricas
de CaSO4 :Dy, convencional e fino, e CaSO4 :Dy+10%
de grafite, também fino, com dimensões de 6,0mm
de diâmetro e espessura de 0,8mm, para a pastilha
convencional, e 0,2mm, para as pastilhas finas. Foram
realizados os testes para determinação da reprodutibilidade da resposta, dose mı́nima detectável, curva de
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
calibração e dependência energética. Para a maioria
dos testes, foi utilizado um campo padrão denominado
RQA6 (80kV, CSR de 8,13mmAl, energia efetiva de
54,75keV). Para o teste da dependência energética,
entretanto, foram utilizados vários campos padrões, com
energia efetiva variando de 27,15 a 40,75keV, para os
feixes diretos, e de 37,30 a 82,10keV, para os feixes
atenuados. As máximas variações na reprodutibilidade
obtidas foram 5,8%, 3,3% e 4,3%, para a pastilha
convencional, fina e com grafite, respectivamente. As
curvas de calibração obtidas, no intervalo de dose de
1 a 50mGy, apresentaram comportamento linear. A
partir das curvas de calibração e das medidas com as
pastilhas não irradiadas, foram determinadas a dose
mı́nima detectável dos dosı́metros estudados: 10µGy
para as pastilhas de CaSO4 :Dy convencional e fino, e
15µGy para a pastilha de CaSO4 :Dy+10% de grafite. A
dependência energética dos dosı́metros foi avaliada para
feixes diretos e feixes atenuados. O comportamento dos
três tipos de dosı́metros foi semelhante neste teste. Todos
eles apresentaram dependência energética relativamente
baixa (entre 16% e 23%) para os feixes diretos; e apresentaram dependência energética acentuada para os feixes
atenuados (entre 165% e 185%). Os resultados obtidos
neste estudo comprovam que os dosı́metros de CaSO4 :Dy,
produzidos no IPEN, apresentam desempenho adequado
para sua utilização em estudos dosimétricos em feixes
de radiodiagnóstico.
Entretanto, suas dependências
energéticas acentuadas impõem um cuidado especial com
a calibração dos dosı́metros, que deve ser feita em feixes
de energia próxima à energia do feixe clı́nico.
[26/10/06 - P245]
Estudo das Propriedades Ópticas, Mecânicas e
Microestruturais das Biocerâmicas dopadas com
Zinco formadas por Moagem a seco e Calcinação,
H.T. Girão, C.C. Silva, F.P. Filho, A.S.B. Sombra, UFC - CE - Brasil • Os biomateriais são utilizados
em implantes no corpo humano ou de animais, podendo
ser permanentes, como no caso do marca-passos, próteses
de ossos e dentes, ou temporários como o cateter. As
propriedades básicas destes materiais são, além da completa biocompatibilidade, a maior resistência mecânica
possı́vel, eficiente bioatividade, resistência quı́mica, especialmente aos fluidos sanguı́neos e um bom desempenho
mecânico (articulação). Os ossos são constituı́dos por materiais orgânicos e inorgânicos. Os orgânicos, com aproximadamente trinta por cento em peso, são o colágeno,
uma segunda substância que funciona como cimento e os
componentes celulares. A parte inorgânica por sua vez
consiste de uma parte amorfa e outra cristalina. A primeira fase aparece predominantemente em ossos jovens,
sendo parcialmente transformada com o tempo numa fase
cristalina com estrutura cristalográfica bem definida denominada Hidroxiapatita (HA), Ca10(PO4)6(OH)2. Na
constituição dos ossos e dentes existem os elementos cálcio
e fósforo. A HA sintética é muito utilizada na substituição do osso, devido à semelhança quı́mica com a sua
fase inorgânica, além de ser um material com uma elevada biocompatibilidade tem um grande contributo para
a integração e duração dos implantes no corpo humano.
87
Uma das propriedades mais interessantes da Hidroxiapatita é sua bioatividade, ou seja, a formação e interação
de tecido ósseo sobre a sua superfı́cie. Com o objectivo de melhorar as propriedades da hidroxiapatita têm
sido feitas substituições iónicas do cálcio por metais ou
ı́ons, pois tais substituições têm uma grande influência
nas propriedades fı́sico-quı́micas de apatita, como no processo de mineralização e desmineralização de tecidos e
calcificação e susceptibilidade no crescimento de dentes.
Estas substuições têm grande influência nas propriedades fı́sico-quı́micas destas hidroxiapatitas, demonstrando
grande potencial como materiais biocompatı́veis. Dentro desse contexto, estudou-se as propriedades elétricas,
ópticas e mecânicas da HA dopada com zinco obtido por
moagem de alta energia e calcinação com as seguintes
etapas desenvolvidas: a. Sı́ntese de HA e dopagem a diferentes concentrações de zinco (0.5, 1, 2.5 e 5 por cento)
, que é um elemento essencial com efeitos estimulatórios
na formação do osso, por moagem de alta energia a seco e
calcinadas a 1150 graus por 24 horas com uma velocidade
de 4 graus Celsius por minuto; b. Caracterização desses
materiais por difração de raios-X, espectroscopia no infravermelho, espalhamento Raman, microdureza Vickers
e Microscopia Eletrônica de Varredura(MEV).
[26/10/06 - P246]
Preparação de cintiladores cerâmicos nanoestruturados de germanato de bismuto pela rota SHS,
Fabiane Alexsandra Andrade de Jesus, Zélia Soares Macedo, Departamento de Fı́sica - UFS - SE, Ronaldo Santos da Silva, Antônio Carlos Hernandes, Instituto de Fı́sica de São Carlos - USP - SP •
A reprodução das caracterı́sticas de um cintilador monocristalino em um cintilador cerâmico tem atraı́do bastante interesse dos pesquisadores na área, uma vez que
as cerâmicas possuem maior facilidade na produção, que
pode resultar em uma grande economia em tempo e recursos. O cintilador cerâmico produzido no presente trabalho é o germanato de bismuto (Bi4 Ge3 O12 ), um material bastante sensı́vel à radiação beta, gama e Raios X. A
rota de produção utilizada foi a Sı́ntese por Combustão,
que possibilita a obtenção de partı́culas nanométricas
em uma escala de tempo bastante reduzida se comparada a rotas de sı́nteses por sol-gel. O processo consiste na mistura dos sais precursores nitratos, óxidos ou
cloretos com o combustı́vel apropriado, e aquecimento
desta mistura até a temperatura de ignição do combustı́vel. A ignição desencadeia uma reação exotérmica
auto-sustentável que promove formação da fase cristalina
desejada. Os precursores utilizados na produção do germanato de bismuto foram nitrato de bismuto pentahidratado (Bi(N O3 )3 .5H2 O) e óxido de germânio (GeO2 ), e o
combustı́vel empregado foi a uréia (CO(N H2 )2 ). Como
primeiro resultado, observou-se uma dependência do grau
de aglomeração do pó com o pH da mistura inicial. Após
a reação, as fases produzidas foram monitoradas por difratometria de raios-X (DRX). Observou-se a formação
de fases intermediárias após a reação, e da fase desejada
Bi4 Ge3 O12 após uma calcinação a 600 o C/24 h. Para investigar a evolução das fases cristalinas durante a sı́ntese,
foram realizadas análises térmica diferencial (DTA) e ter-
88
mogravimétrica (TG) dos pós após a combustão. Ensaios dilatométricos e imagens de microscopia eletrônica
de varredura (MEV) com pós foram empregados como
procedimentos auxiliares na determinação das melhores
condições de sı́ntese e sinterização. Imagens de AFM e
medidas de densidade pelo método de Arquimedes foram
empregadas para acompanhar a evolução da densidade,
morfologia e tamanho de grão dos corpos cerâmicos durante o processo de sinterização. A caracterização fı́sica
dos cintiladores produzidos foi investigada através das
técnicas de radioluminescência e absorção óptica.
[26/10/06 - P247]
Raman investigation of A2 CoBO6 (A= Sr and
Ca, B = Te and W) double perovskites,
Eder Nacimento Silva, Alejandro Pedro Ayala,
Ilde Guedes, Universidade Federal do Ceará • During the last years the investigation on perovskite-type
materials has considerably increased, once these materials can find important practical applications, besides
they are prototype for basic physics studies. Recently
the crystal structure of double perovskites A2 CoBO6 ,
where A = Sr or Ca, and B is either a transition metal (W) or a non metal (Te) element has also been reported. Sr2 CoTeO6 (SCTO), Ca2 CoTeO6 (CCTO and
Ca2 CoWO6 (CCWO)[1,2] crystallize in a monoclinic system with (P21 /n) symmetry, while that Sr2 CoWO6
(SCWO) [3,4] crystallizes in a tetragonal system with
I4/m symmetry. Despite the fact there are satisfactory
information on structural properties of these compounds,
no information on the phonon spectrum of these materials has been reported so far. So, in order to provide such
information, here we present a Raman investigation of the
room-temperature phonons of A2 CoBO6 (A = Sr or Ca;
B = W or Te) compounds. The phonon modes distribution agrees with that expected for double perovskites
exhibiting tetragonal and monoclinic structures. Correlation with the phonons observed in the prototype F m3̄m
cubic structure is used to assign some of the phonons in
both tetragonal and monoclinic structures. The observed
shifts of some vibrations upon changing either A or B
elements are tentatively explained.
References
[1] Augsburger, M. S. et al., J. Mater. Chem. 15 (2005)
993. [2] Martinez-Lope, M. J., et al., Z. Naturforsch., B:
Chem. Sci. 58 (2003) 127. [3] Viola, M. C. et al., Chem.
Mater., 15 (2003) 1655. [4] Gateshki M., et al., J. Phys.:
Condensed Matter 15 (2003) 6199.
[26/10/06 - P248]
Estudo
de
nanocristais
de
CeO2
crescidos
dentro
do
vidro
poroso
Vycor.,
Bartolomeu Cruz Viana Neto,
Antônio Gomes de Souza Filho, Josué Mendes Filho, UFC
- Departamento de Fı́sica - CE - Brasil, Italo Odoni
Mazali, Oswaldo Luis Alves, UNICAMP - Instı́tuto
de Quı́mica - SP - Brasil • Neste trabalho relatamos
a caracterização de nanocristais de CeO2 dispersos
dentro do vidro poroso Vycor (PVG). O crescimento dos
nanocristais aconteceu dentro dos poros do PVG e foi
controlado, somente, via incremento de massa impedindo
o crescimento através do processo de coalescência. O
26/10/06 - XXIV EFNNE
diâmetro dos nanocristais foi monitorado através de difracão de raios-X, microscopia eletrônica de transmissão
(TEM) e espalhamento Raman. A discrepância na
estimativa de tamanho médio dos nanocristais nas três
técnicas é devida aos fenômenos induzidos pelo tamanho
nanométrico como strain e mudança de parâmetro de
rede além de fenômenos causados pela sı́ntese como
vacâncias nos nanocristais de CeO2 produzidas pelo crescimento dentro dos poros do PVG. A observação direta
dos nanocristais através de TEM é a forma mais eficiente
de se estimar o tamanho médio dos nanocristais, mas essa
eficiência pode ser prejudicada pela aglomeração e difı́cil
separação dos nanocristais da matriz vı́trea, causando
assim uma grande perda no contraste dificultando a
observação dos nanocristais. Com isso uma técnica não
invasiva e de fácil preparação como o espalhamento
Raman se torna muito útil na determinação do tamanho
médio dos nanocristais de CeO2 dentro do PVG.
[26/10/06 - P249]
Propriedades eletrônicas e estruturais de bundle de nanotubos de BN submetidos à pressão
hidrostática, Samir S. Coutinho, Silvete C. Guerini, Universidade Federal do Maranhão, Vólia Lemos,
Universidade Federal do Ceará • Com a descoberta
dos fulerenos e dos nanotubos de carbono [1,2], uma
grande procura no campo da nanoescala de materiais
de carbono e outros, como o nitreto de boro, tem sido
realizada. Os nanotubos de nitreto de boro (BNNTs)
tem sido sintetizados usando métodos similares aos da
produção de nanotubo de carbono e foram primeiramente observados por Chopra et. al., usando o método de
arco-voltaico, em 1995 [3]. Esses nanotubos apresentam
propriedades fı́sicas e quı́mica que possibilitam novas
aplicações tecnológicas em dispositivos de nanoescalas
não realizáveis até momento com os nanotubos de
carbono. Diferentemente dos nanotubos de carbono os
BNNTs são semicondutores, com um gap de energia
em torno de 5.5 eV que independe de sua quiralidade e
diâmetro [4]. Recentemente, bundles de BNNTs estão
sendo produzidos e têm apresentado uma grande estabilidade em nanotubos do tipo zig-zag com diâmetro de
aproximadamente 1.5 nm. Em virtude disto, neste trabalho investigamos a estabilidade estrutural, propriedades
energéticas e a estrutura de banda do BNNT zig-zag
(16,0) submetido à pressão hidrostática, sendo que a
pressão varia num intervalo de 0.0 Gpa a 4 GPa. Cálculos
auto consistentes de primeiros princı́pios baseados na
teoria do funcional da densidade impletados no programa
SIESTA foram empregados para estudar o BNNTs (16,0).
Obtivemos as energias coesivas para cada estrutura e
observamos que o bundles sofre uma deformação oval
conforme a pressão é aumentada. Esta transformação
ocorre a uma pressão de 1GPa, onde foi observada
uma descontinuidade no volume relativo. A estrutura
de banda mostra que as propriedades eletrônicas são
preservadas durante a transição. Comparamos tais resultados com os dos nanotubos de carbono e verificamos que
transições de fase para BNNTs ocorre em baixas pressões.
[1] I. Iijima, Nature, 354, 56 (1991.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
[2] H.W. Kroto, J.R. Heath, S.C. OBrien, R.F. Curl, R.E.
Smalley, Nature, 318, 162 (1985).
[3] N. Chopra, R.J. Luyken, K.Cherrey, V.H. Crespiu,
M.L. Cohen, S.G. Louie, A. Zettl. Science, 260, 966
(1995).
[4] A. Rubio, J.L. Corkill, M. L. Cohen, Phys. Rev. B49
(1994) 5081.
[26/10/06 - P250]
Estudo das propriedades elétricas de blendas
diesel-biodiesel através de espectroscopia de
Impedância,
Manoel Carvalho Castro Junior,
Carlos William de Araujo Paschoal, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão,
Fernando Carvalho Silva, Hilton Costa Louzeiro, Departamento de Quı́mica, Universidade Federal
do Maranhão • Biodiesel é um combustı́vel biodegradável
derivado de fontes renováveis, este substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclodiesel automotivos (caminhões, tratores, camionetas, automóveis, etc) ou estacionários (geradores de eletricidade,
calor etc). O biodiesel pode ser utilizado puro ou misturado ao diesel em diversas proporções. A mistura de 2%
de biodiesel ao diesel de petróleo é chamada de B2 e assim
sucessivamente, até o biodiesel puro, denominado B100.
Nos últimos tempos, o estudo sobre a produção de biodiesel tem atraı́do extrema atenção, sobretudo dos estados
pobres no nordeste brasileiro, dada a possibilidade de obtenção deste combustı́vel através de diversas oleaginosas
como babaçu e mamona. Neste trabalho investigamos
as propriedades elétricas de blendas de diesel e biodiesel
para várias concentrações desse biocombustı́vel (B0, B1,
B2, B5, B7, B10, B15, B20, B25, B100) através da espectroscopia de impedância. Foram realizadas medidas de
resistência e capacitância, obtidas através do ajuste das
respostas elétricas (impedância) da amostra por um modelo teórico de um circuito elétrico discreto equivalente
que melhor representa as respostas experimentais, no intervalo de freqüência de 1 Hz a 1 MHz. Estas propriedades foram estudadas em função da concentração de biodiesel. Foi feita também uma análise do comportamento
da impedância de cada amostra em função do tempo de
exposição ao ambiente livre.
[26/10/06 - P251]
Phonons in the LnVO4 system, C. C. Santos, E.
N. Silva, A. P. Ayala, I. Guedes, Universidade Federal do Ceará - UFC, P. S. Pizani, Universidade Federal
de São Carlos - UFSCar, C. -K. Loong, Argonne National Laboratory - Argonne, L. A. Boatner, Oak Ridge
National Laboratory - Oak Ridge • According to several papers already published lanthanide orthovanadates
(LnVO4 , Ln = La to Lu) have important practical applications as laser host, scintillators of X- and gamma-ray,
image device, fluorescent lamp, etc. This have led to numerous studies associated to the structural, magnetic, optical, and other properties of this interesting general class
of materials. Room temperature Raman spectra of most
of the LnVO4 were already reported. However, for LnVO4
(where Ln = Sm, Ho, Yb and Lu), inaccurate and incomplete data are available. To present a better set of data,
polarized Raman scattering measurements were carried
89
out in the LnVO4 (where Ln = Sm, Ho, Yb and Lu) compounds. The crystals investigated present bar-like shape
with typical size of 2x2x5 mm3 and tetragonal structure
belonging to the space group I41 /amd with Z = 4. They
can be considered to be composed of two sublattices: Ln
and VO4 units. Assignments of most of the vibrational
modes (phonons) were given according to group theoretical analysis. Variation of the phonon frequency with
atomic number (Z) across the LnVO4 series is investigated. We observed that the frequencies of most of phonons
increase with increasing Z of Ln. This behavior results
from the lattice contraction when Ln goes from La to Lu
due to the reduction in the Ln - O distance mainly.
[26/10/06 - P252]
Cristalização, caracterização, e investigação
das propriedades térmicas do topiramato,
Universidade ReDiniz Maciel de Sena Junior,
gional do Cariri - URCA, Crato-CE, Paulo de Tarso
Cavalcante Freire, Josué Mendes Filho, Dept. de
Fı́sica, Universidade Federal do Ceará - UFC, FortalezaCE, Fenelon Martinho Lima Pontes, Fac. de
Ciências, Universidade Estadual Paulista - UNESP,
Bauru-SP, Odair Pastor Ferreira, Oswaldo Luiz
Alves, Instituto de Quı́mica, Universidade Estadual de
Campinas - UNICAMP, Campinas-SP • Ultimamente
o interesse em pesquisas sobre cristais moleculares vem
crescendo. Estes encontram aplicações nas mais diversas
áreas, como: confecção de materiais ópticos não-lineares;
geração de harmônicos na construção de lasers; desenvolvimento de novas tecnologias de sistemas de imagem
(monitores LCD ou OLEDS); e até na indústria de
medicamentos, onde as propriedades de apresentações em
forma sólida, particularmente em comprimidos, dependem da estrutura (fase) cristalina do fármaco, que pode
ser alterada pelas condições de processamento (temperatura e pressão). O surgimento de uma nova fase sólida de
um fármaco, com biodisponibilidade significativamente
diferente da formulação original, pode ter conseqü
ências drásticas na eficiência e segurança do medicamento. Mudanças de fase em cristais podem ser
observadas através da técnica de espectroscopia Raman,
como variações nas intensidades e/ou posições das bandas
espectrais. Um composto que tem sido estudado em
nosso grupo é o topiramato (2,3:4,5-bis-O-isopropilidenoβ-D-frutopiranose sulfamato, de fórmula C1 2H2 1N O8 S),
de reconhecida atividade anticonvulsiva. Seu potencial
farmacêutico foi descoberto no final da década de 80, em
pesquisas por substâncias mais eficazes, e menos tóxicas,
no tratamento da epilepsia, um distúrbio neurológico
caracterizado por convulsões devidas à despolarização
dos neurônios no cérebro. Devido à sua grande importância médico-farmacêutica, a grande maioria de
trabalhos sobre o topiramato não aborda suas propriedades fı́sico-quı́micas ou estruturais, e nos dispomos então
a auxiliar no preenchimento desta lacuna. Partindo do
composto puro obtivemos cristais de até 5 mm por 3
mm de dimensão, através de técnicas de cristalização por
evaporação lenta do solvente, em temperatura constante.
Estes foram caracterizados por técnicas espectroscópicas
FT-Raman e FT-IR, e difração de raios-X, esta última
90
26/10/06 - XXIV EFNNE
apresentando excelente concordância com dados da literatura. Suas propriedades térmicas foram investigadas
por análises termogravimétrica e térmica diferencial
(TGA/DTA), onde se observou um comportamento
peculiar próximo de 180o C. Uma repetição da análise
com menor velocidade de aquecimento revelou maiores
detalhes deste comportamento, que se deve à decomposição da substância, e suporta uma explicação mais
elaborada, em comparação com trabalhos anteriores, do
ocorrido.
Agradecemos o apoio financeiro do CNPq e FUNCAP.
range compositions samples with sub-micron particulates
in agreement with X-ray analyses. The luminescence measured with Xenon lamp, produced by Eu+3 ions in all
the materials, showed a increase of the intensities as a
increased of the Eu-concentration for thermal treatment
samples in the range 1000-1200C. For sintering temperature in the range 600-1000C, the samples doped with 2
and 4%wt Eu showed a quenching in luminescence intensities. For sintering temperature in the range 1100-1200C
the samples doped with 8%wt Eu the luminescence intensities increasing with increasing sintering temperature.
[26/10/06 - P253]
Polı́meros: um estudo geométrico, Fernando
Moraes, , David Cabral, UFPB • Polı́meros são
moléculas alongadas, flexı́veis, que sofrem transições conformacionais que variam desde um bastão rı́gido até uma
forma enroscada. Uma grande variedade de polı́meros
apresentam transições conformacionais, como o DNA e o
polidiacetileno. Algumas dessas cadeias são elásticas o suficiente para serem descritas como meio elástico quase unidimensional, que na literatura recente têm sidos descritos
pelo modelo de Kirchhoff (G. Kirchhoff, J. Reine Anglew.
Math. 56 (1859) 285). Este modelo divide o sistema em
segmentos interconectados que trocam força e momento
entre si. Equações para a estática e a dinâmica são obtidas
da conservação do momento angular e linear da mecânica
de Newton e escritas na base de Frenet da geometria diferencial. O modelo de Kirchhoff vem sendo aplicado para
descrever desde o crescimento de certas plantas (A. Goriely and M. Tabor, Spontaneous Helix Hand Reversal and
Tendril Perversion in Climbing Plants, Physical Review
Letters 80 (1998) 1564), chegando ao estudo de configurações estáveis de DNA (I. Tobias D. Swigon and B.
Coleman, Elastic stability of DNA configurations. I. General theory, Physical Review E 61 (2000) 747) e ao estudo
de nanomolas (A.F. Da Fonseca and D.S. Galvão, Mechanical properties of nanosprings, Physical Review Letters
92 (2004) 175502-1).
[26/10/06 - P255]
Desenvolvimento de nanocompósitos luminescentes de Au/polianilina utilizando fita dupla de DNA como molde,
César Augusto
Souza de Andrade, , Centro Acadêmico de Vitória,
Moema de Barros e Silva Botelho, Jayme Duarte Ribeiro-Filho, Celso Pinto de Melo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco • As habilidades de reconhecimento molecular do
DNA têm sido utilizadas para obtenção de nanofios de
prata, para organizar partı́culas coloidais em cristais macroscópicos e para o controle da forma e do tamanho
de nanopartı́culas semicondutoras. A molécula de DNA
possui uma estrutura secundária única onde os pares
de base criam um empilhamento de elétrons p e, desta
forma, tem permitido a utilização do DNA como um
condutor molecular. Contudo, como as moléculas do
DNA são altamente solúveis em água e bioquimicamente
instáveis. Polı́meros com a cadeia p conjugada representam um particularmente intrigante tipo de ambiente
para o DNA. A polianilina (PANI) tem sido um dos
mais bem estudados polı́meros condutores devido a possibilidade de alterar as suas propriedades eletroquı́micas,
ópticas e mecânicas. A formação de complexos de PANIAu-DNA pode ser de interesse como materiais inteligentes na nanoeletrônica. Nosso objetivo nesse trabalho é
o controle da luminescência dos compósitos e da morfologia do polı́mero através do molde de DNA pela variação do pH e planejamento fatorial das amostras. As
amostras foram caracterizadas por: (1) espectroscopia de
UV-Visı́vel, (2) espectroscopia de luminescência, (3) medidas de impedância e (4) microscopia eletrônica de varredura (MEV). Caracteristicamente, o espectro de UVVisı́vel dos nanocompósitos apresentam a banda de plasmon indicando a formação de nanopartı́culas metálicas
de Au. Os compósitos apresentaram luminescência em
400nm (pH 5), o grau da intensidade foi variado de acordo
com a variação do pH. Em pH ácido (< pH 5) foi observado um fenômeno de supressão da luminescência, inversamente em pH alcalino (> pH 5) foi obtido uma elevação
na intensidade da luminescência. Caracteristicamente, a
parte real dos diagramas de relaxação dielétrica diminui
com o aumento da concentração de ı́ons na solução denotando um aumento de condução de cargas através das cadeias do nanocompósito PANI-Au-DNA. A análise adicional das microfotografias obtidas pelo MEV demonstram
que, de acordo com o pH do meio e planejamento fatorial,
é possı́vel obter estruturas fibrosas orientadas e/ou estruturas semelhantes a aglomerados de partı́culas. A partir
[26/10/06 - P254]
Synthesis and luminescent analyses Ba2La(1x)EuxBiO6, x= 0.2, 0.4 and 0.8 wt% perovskites,
P. L. Cunha Filho, Departamento de Fı́sica - Universidade Federal de Pernambuco, W. M. Azevedo, Departamento de Quı́mica - Universidade Federal de Pernambuco, J. Albino Aguiar, Departamento de Fı́sica - Universidade Federal de Pernambuco • Ba2La(1-x)EuxBiO6,
with x = 2%, 4% and 8wt% cubic perovskites have been
obtained by combustion synthesis using urea as fuel and
the nitrates as a oxidizing agents. The samples in powders form were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction, photoluminescence and
IR spectroscopy. The powders prepared by combustion
synthesis were crushed in agate mortar and pistils and
sinterisized at the temperature range 600 - 1200C in muffle oven. X-ray analyses of the sinterisized samples as
1200oC shows diffractions patterns in agreement to cubic
structures belonging to Fm3m space groups. The Scherer
analyses of the diffractions patterns that the crystallites
have a mean diameter of the 281 nm. Scanning electron
microscopy showed a agglomerated morphology for all the
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
do resultados obtidos é notório que podemos controlar a
intensidade da luminescência, a caracterı́stica dielétrica e
morfológica dos nanocompósitos denotando sua possı́vel
utilização como novos materiais eletrônicos e fotônicos,
bem como, o desenvolvimento de sensores biológicos.
OTI-Ótica
[26/10/06 - P256]
Michelson
Interferometer
operating
with
Nonlinear
Fiber
Bragg
Gratings,
A. F. de Morais Neto, W. B. Fraga, J.W.
M.Menezes, A.C. Ferreira, A. F. G. F. Filho, A.
S. B. Sombra, UFC • We considered the continuous
wave (CW) and broadband pulse regimes as the input
to the Michelson interferometer. The device was made
up theoretically with a 10 mm linear symmetric coupler
combined with 10 mm linear and nolinear Bragg gratings
acting as reflectors and nonlinear switch. The input
pulses are in the bistable region of the nonlinear gratings
for the broadband pulse regime. Grating linear index
modulation was in the range 10−3 − 10−5 . We set the
−1
grating nonlinearity parameter around 10−5 (a.u.) and
the coupler constant in the range 10−3 − 10−5 . The
input pulses are 1-ps Gaussian and hyperbolic secant
square shapes. We studied extensively the transmitted
signal to the three other ports and the reflected signal
in the port one (Crosstalk). We determined the optimal
extinction rate for several parameters. We also studied
different reflectivity peak frequency in that scheme. The
coupled-mode theory was used to simulate the entire
device. The features observed are qualitatively explained.
[26/10/06 - P257]
Análise do desempenho de um filtro Add/drop
na configuração de um interferômetro de Michelson em fibras Ópticas, A. F. G. F. Filho, ,
A. F. de Morais Neto, J. C. Sales, W. B. Fraga,
S. P. Marciano, J.W. M.Menezes, A.C. Ferreira,
A. S. B. Sombra, UFC • Neste trabalho apresentamos uma investigação numérica da propagação e chaveamento de sinais de onda contı́nua (CW) usando acopladores duplo não lineares. Estudamos também o desempenho de grades de Bragg lineares e não lineares operando com laser CW. Analisamos as caracterı́sticas de
transmissão e reflexão das grades. O casamento desses
dois dispositivos pode gerar uma série de dispositivo totalmente óptico de interesse teórico e experimental aplicados à telecomunicações, tais como interferômetros de
Mach-Zehnder, Michelson e Fabry-Perot. Em nossas simulações focamos estudos em um interferômetro de Michelson (MI) que é constituı́do de um acoplador duplo não
linear com duas grades de Bragg lineares ou não lineares
inseridas em seus braços de saı́da. Com as amplitudes de
reflexão das grades analisamos as caracterı́sticas de transmissão, energias crı́ticas, crosstalk e taxa de extinção. As
soluções numéricas foram obtidas a partir das equações
de modos acoplados e simuladas usando o método de integração numérica de Rung-Kutta de quarta ordem. O
objetivo de nosso estudo é a análise de um filtro de banda
passante add/drop funcionando como multiplexador na
91
configuração do interferômetro de Michelson.
[26/10/06 - P258]
Sistema automatizado com duplo-interferômetro
para medição do ı́ndice de refração de lı́quidos,
Marcos Alexandre Cavalcante de Araújo,
Paulo Cesar de Oliveira, UFPB - PB - Brasil •
O conhecimento das caracterı́sticas de amostras lı́quidas
é de grande importância em sistemas de controle de
qualidade. As aplicações de um sistema automatizado
para obtenção do ı́ndice de refração são muitas. Faz-se
necessário um sistema que possa obter tal informação de
forma muito precisa e de simples medição. A utilização
do Interferômetro de Michelson como ferramenta de
medição de ı́ndice de refração não é nova, mas o nosso
experimento utiliza dois Interferômetros de Michelson,
eliminando grande parte das dificuldades de medição
e controle do sistema, pois um dos Interferômetros é
utilizado como o sistema padrão de referência na medição
do outro. Basicamente, o sistema consiste em um arranjo
de espelhos e prismas formando dois Interferômetro,
utilizando um único laser como fonte luminosa, sendo
que no braço móvel passam dois feixes paralelos, um dos
quais se propaga pelo ar e o outro atravessa a amostra
lı́quida a ser estudada. Um sistema com motor de passo
controlado por um computador irá mover os espelhos
dentro e fora da amostra enquanto, simultaneamente,
o computador irá captar os sinais de interferência dos
Interferômetros. Uma simulação de todo aparato é
desenvolvida no computador no programa LabVIEW, que
possui uma interface gráfica, onde é feito todo o controle
dos instrumentos e captação dos sinais para contagem
das franjas de interferência que surgem quando o espelho
é deslocado.
[26/10/06 - P259]
Estudos sobre o volume de ganho em sistemas laser aleatórios, C. Tolentino, E. Lima, A. T. B. Celeste, P. C. de Oliveira, Laboratório de Óptica NãoLinear, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal da
Paraı́ba • Neste trabalho, apresentamos cálculos teóricos
e medidas experimentais de um sistema laser aleatório
num meio que apresenta múltiplo espalhamento e ganho.
O nosso objetivo é estudar o processo de absorção saturada e sua influência na excitação e no volume de ganho
do sistema. A emissão laser em meios aleatórios acontece
quando a luz que se propaga sofre sucessivos espalhamentos e é amplificada durante seu percurso antes de abandonar o meio. As caracterı́sticas dessa emissão dependem da
concentração do corante, da concentração de partı́culas
espalhadoras, do diâmetro e da intensidade do feixe de
bombeio, do livre caminho médio, e também do tamanho
do volume de ganho. O volume de ganho de nosso sistema é uma solução de rodamina B diluı́da em metanol
em concentrações acima de 1x10−3 Mol, contendo, nanopartı́culas espalhadoras de T iO2 com uma densidade 1011
partı́culas/cm3 . Para soluções de corantes, especificamente rodaminas, em concentrações da ordem de 1x10−4
Mol e para regimes de muito fraca excitação o volume de
ganho se incrementa com a potência 1/3 da energia de
bombeio, e logo se aproxima do valor critico Lth quando
a energia de bombeio aumenta acima do limiar. Para con-
92
centrações do meio de ganho acima de 1x10−3 Mol se tem
emissão bicromática devido à coexistência, na solução,
das espécies monômeros e dı́meros. Acreditamos que no
regime de muito fraca excitação a dependência do volume
de ganho com a energia de bombeio não muda, porém nos
regimes de fraca e forte excitação a influência da emissão
de dı́meros mudará significativamente as caracterı́sticas
dessa dependência. Os resultados simulados são confrontados com as medidas experimentais realizadas no nosso
laboratório.
[26/10/06 - P260]
Deep and shallow trap contributions to the ionic
current in the thermal-electric field poling in sodalime glasses, A. L. Moura, M. T. de Araujo, E.
A. Gouveia, M. V. D. Vermelho, Instituto de Fı́sica Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 57072/970, AL
- Brazil, J. S. Aitchison, Department of Electrical and
Computer Engineering - University of Toronto - Toronto,
Ontario M5S 3G4 Canada • Since Myers et al. experimentally showed the possibility of induction of second
order nonlinearity (SON) as high as 1 pm/V in silica based glass using a poling technique, much effort has been
devoted to understand and optimize the process. Despite
the intense research on this field, a complete mechanism
underlying the formation of the nonlinearity has yet to be
achieved. However, it is common sense that the efficiency
of the effect is related to the internal transport of mobile
cations, such as N a+ , K + , Ca++ , H + , present even in
the most uncontaminated silica glass. Usually the activation energy attributed to the diffusion of N a+ ions in
silica based glass is 1.0 eV. Moreover, it has been observed in our soda-lime glass poling experiments, under
certain poling conditions, a blue-violet luminescence generation. This luminescence suggests the existence of ions
subjected to potential deeper than the expected for N a+ .
In this work we investigate the contribution of deep and
shallow trapped ions on the second-order nonlinearity during typical poling procedures in soda-lime glass. The
zero-electric field potential barriers of each contribution
were estimated. The shallow traps, measured through
the electrical ionic current, was determined as 0.34 eV;
while deep trap activation energy, measured by means
of the thermal/electric field activated luminescence, was
estimated 3.8 eV. The traps show different dependence
on its thermal energy onset for different applied electric
field. The ionic current is linearly dependent on the electric field. The luminescence has a minimum electric field
3.6 kV/cm and thermal energy 31 meV ( 87o C) to occur.
The average ionic jump lengths for both processes were
also estimated, and the deep trap length is about ten times shorter than the shallow trap one. Samples poled at
the border of the luminescence onset parameters revealed that the higher its contributions the more stable the
induced second order nonlinearity.
[26/10/06 - P261]
Refração
negativa
devido
aos
fônons
em
superredes
de
SiC/Si,
Nyladih Theodory C. M. de Souza,
Francisco
Iranildo Ferreira do Nascimento, Maurı́cio
Lopes de Almeida, Ana Lúcia Gurgel, Dilene
26/10/06 - XXIV EFNNE
Camara Ferreira, Thomas Dumelow, Departamento de Fı́sica, Universidade do Estado do Rio Grande
do Norte • Sintetizar materiais que apresentam ı́ndice
de refração negativo é tão interessante quanto a sua
ocorrência como fenômeno devido à possibilidade de se
construir, com esses matérias, as lentes de chapa grossa.
A lei de Snell apresenta que uma lente feita com tal
material refratará raios de luz, que nela incidem, para
ângulos negativos no plano de incidência. Temos trabalho aqui no sentido de obtemos tal material. Para isso,
investigamos as superredes de carbeto de silı́cio/silı́cio
(SiC/Si) com o propósito de se construir uma lente de
chapa grossa. Quando o perı́odo dessa superrede é muito
menor que o comprimento de onda da luz que incide
sobre a lente, esta comporta-se como meio uniaxial. Aqui
as componentes do tensor dielétrico ² variam conforme
as percentagens de SiC presente na superrede. Nossas
análises, baseadas nas equações de Maxwell, mostram
que o fenômeno de refração negativa é observado nessa
superrede nas freqüências onde as componentes ²xx e ²zz
do tensor dielétrico, onde o eixo z é normal às camadas
da superrede, apresentam-se na forma ²xx > 0 e ²zz < 0.
Ora, nessa faixa de freqüência está presente a freqü
ência de laser do CO2 . Com isso em mão, estudamos
o comportamento dos raios de luz ao incidirem numa
lente de chapa grossa feita com esse material, na freqü
ência anteriormente explicitada. Para uma faixa curta
de ângulos(< 10o ), a lei de Snell coincide com a lei
deduzida para esse material. Além disso, apesar dessa
lente apresentar focus um tanto definidos, ela não está
livre de aberrações.
[26/10/06 - P262]
Bi-estabilidade em lasers semicondutores com realimentação ótica ortogonal dependente da freqü
ência, C. Masoller, , Departament de Fisica i Enginyeria Nuclear, Universitat Politecnica de Catalunya,
T. Sorrentino, M. Chevrollier, M. Oriá, Laboratório de Fı́sica Atômica e Lasers, Departamento de
Fı́sica, UFPB • Observações experimentais recentes de
bi-estabilidade [1] e multi-estabilidade [2] na freqüência
de emissão de um laser de diodo abrem possibilidades de
aplicações FM no domı́nio ótico [3]. Na referência [1] um
laser semicondutor é colocado sob realimentação ótica ortogonal dependente da freqüência fazendo-se com que o
feixe de retorno passe por uma célula com vapor ressonante aquecido e se gire sua polarização de 90 graus com
uma lâmina de atraso de fase. Dessa forma, o campo
que é re-injetado na cavidade não tem relação de fase
com o campo oscilante e não interfere com ele, agindo
apenas na densidade de portadores da junção do diodo.
O comportamento bi-estável em freqüência que tem origem sob essas condições foi descrita em [1] em termos de
um modelo que leva em conta a forma de linha do filtro e a relação linear empı́rica do deslocamento na freqü
ência de emissão e a intensidade da realimentação ortogonal. Esse modelo permite calcular soluções de estado
estacionário, mas não as soluções temporais. Apresentamos aqui um modelo de equações de taxa para o campo do
laser e para a densidade de portadores que leva em conta
efeitos térmicos e de saturação de ganho. O modelo prevê
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
uma variação linear da freqüência com a intensidade da
realimentação, que ocorre concomitantemente com uma
pequena modulação da potência de saı́da. O presente modelo nos permite estudar soluções dependentes do tempo,
inclusive a transição entre os dois estados coexistentes. Simulações numéricas usando este modelo reproduzem bem
a dinâmica descrita na referência [1] e apresentamos novos resultados experimentais, que estão em excelente concordância com o modelo desenvolvido para a resposta do
laser sob realimentação ortogonal. [1] B. Farias, T. Passerat de Silans, M. Chevrollier and M. Oriá. Phys. Rev.
Lett., vol. 94, pp.173902, 2005. [2] M. Oriá, B. Farias,
T. Sorrentino and M. Chevrollier. Submetido para publicação (2006). [3] T. Sorrentino, M. Chevrollier and M.
Oriá. XXIX ENFMC - Annals of Optics, 2006.
[26/10/06 - P263]
Diodo laser com meio atômico intracavidade, L.
B. Barbosa, , T. Sorrentino, D. N. Ferreira, D.
Reyes Ardila, M. Chevrollier, M. Oriá., Laboratório de Fı́sica Atômica e Lasers, Departamento de
Fı́sica, UFPB • Diodos lasers têm caracterı́sticas que os
fazem atrativos para aplicações como em comunicações
óticas e espectroscopia de precisão. Muitos experimentos, porém, precisam de estabilização em freqüência e
larguras de linha melhores que aquelas dos lasers de diodo comerciais. Por esta razão, muitas técnicas têm sido
desenvolvidas para estabilizar a freqüência e estreitar a
largura de banda da emissão de lasers semicondutores.
As ferramentas mais simples e efetivas são as que usam
a realimentação ótica (optical feedback) do diodo laser.
Os elementos mais comuns usados nessas técnicas de realimentação são: grades de difração e cavidades FabryPérot. Nestes casos a redução da largura de linha obtida é da ordem de 102 a 104 . Uma vez acoplados a um
retorno externo esses lasers podem ainda ser sintonizados pela mudança do comprimento da cavidade externa;
porém, isto implica em uma competição entre os modos
da cavidade do semicondutor e a freqüência seletiva do retorno ótico. Recentemente um filtro atômico foi utilizado
para estabilizar a emissão laser em uma referência absoluta [1], porém em uma configuração onde o laser pode
oscilar de forma independente. Neste trabalho apresentamos resultados em que uma junção de um semicondutor
é utilizada como meio de ganho e a cavidade fechada por
um elemento dispersivo, uma grade de difração. Ou seja,
o semicondutor tem tratamento antirefletor (R = 10−4 )
de forma que o refletor externo é necessário para se ter
ação laser. Além disso adicionamos um filtro atômico que
permite a observação da redução do espectro de emissão
do laser. Ou seja temos um laser estreito e acoplado a uma
referência atômica, em uma configuração do tipo completamente ótico. Observamos também comportamento de
biestabilidade da freqüência emitida em função da varredura da grade de difração e mesmo instabilidades. Nosso
experimento é realizado com um laser emitindo em torno
da linha D2 do átomo de césio e utiliza uma célula com
vapor desse átomo aquecida a temperaturas em torno de
800 C de forma a garantir uma forte absorção da radiação
em torno das linhas de absorção saturada. A montagem
inclui uma grade de difração externa, montada em um
93
PZT, para a sintonização do laser. Os resultados obtidos serão apresentados em termos do principal parâmetro
de controle, a corrente de injeção, e um modelo dinâmico
está sendo desenvolvido para a descrição desses resultados. [1] Cuneo, C.J.; Maki, J. J.; Mcintyre, D. H.; Appl.
Phys. Lett. 64 (1994) 2625.
SEM-Semicondutores
[26/10/06 - P264]
EFEITOS GEOMÉTRICOS E DE IMPUREZAS
NO ESPECTRO DE ENERGIA EM ANÉIS
QUÂNTICOS, J. Costa e Silva, A. Chaves, J.
A. K. Freire, M. H. Degani, G. A . Farias, Dep.
de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará, Caixa Postal 6030, 60455-900, Fortaleza, Ceará, Brazil, R. Ferreira, Laboratoire Pierre Aigrain, Ecole Normale Superieure, 24 Rue Lhomond, F75005 Paris, France • Recentes progressos nas técnicas de fabricação de nanoestruturas permitiram a construção de uma nova estrutura
de confinamento chamado de anéis quânticos (Quantum
Rings - QRs). Os anéis quânticos são modelados por um
ponto quântico cilı́ndrico com uma cavidade interna axialmente simétrica. Na presença de um campo magnético na
direção axial, oscilações na energia do elétron em função
do fluxo magnético (Efeito Aharonov-Bohm - ABE) foram
encontradas [1]. A modificação estrutural faz as propriedades eletrônicas dos anéis completamente diferentes dos
pontos. Sabe-se que as propriedades ópticas e os estados eletrônicos são fortemente afetados pelas impurezas e
imperfeições geométricas do sistema. Recentemente, Laveneve - Wanderley et al. [2] analisaram efeitos de excentricidade em anéis quânticos e concluı́ram que seu efeito
pode suprimir as oscilações de AB. Considerando os QRs
sem a presença de campo magnético aplicado, Gridin et
al. [3] estudou os estados eletrônicos em QRs com formas arbitrárias, mostrando a presença de localização de
estados nas regiões de curvatura máxima. Em todos estes
cálculos, podemos observar a existência de várias aproximações devido ao método de perturbação empregado ou
pelo fato dos portadores serem confinados por barreiras
infinitas fora do anel. O objetivo deste trabalho é calcular o espectro de energia dos elétrons em anéis quânticos
semicondutores. Considerando um campo magnético externo aplicado perpendicularmente a essas estruturas, os
nı́veis de energia do elétron são calculados, usando um
modelo realı́stico que consiste de anéis com tamanho e
altura da barreira de potencial finitos. Para a solução
da equação de Schrödinger, é aplicado um método de
evolução não limitado a pequenas perturbações [4]. A presença de campos magnéticos externos aplicados leva às oscilações Aharonov - Bohm (AB), as quais são fortemente
dependentes da presença das impurezas e dos parâmetros
geométricos dos anéis. A existência de impurezas hidrogênicas positivas e negativas também é investigada,
mostrando que dependendo de seus sinais, seu número e
localização, as oscilações AB podem ser destruı́das. Os
efeitos no espectro de energia devido a uma deformação
arbitrária, como a falta de simetria dos QRs ou as irregularidades na sua superfı́cie, são considerados e observa-se
94
que, em alguns casos, as oscilações de AB também podem ser anuladas. [1] Y. Aharonov e D. Bohm, Phys.
Rev. 115, 485 (1959). [2] L. A. Laveneve-Wanderley, et
al, J. Phys. Condens. matter 14, 259 (2002). [3] D. Gridin, et al, Phys. Rev. B 69, 155317 (2004). [4] M. H.
Degani, Phys. Rev. B 66, 23306 (2002).
[26/10/06 - P265]
Ground state of cubic yttrium nitride, F.Leite,
S . Azevedo, R. de Paiva, Universidade Estadual de
Feira de Santana • Yttrium nitride (YN) is group III4d transition-metal nitrides. Unlike the group III-3d
transition-metal nitrides, such as MnN, FeN, CoN, and
their alloys, which have been extensively studied because
of their potential applications in developing future spintronics devices, yttrium nitride has been much less explored theoretically and experimentally. YN is characterized by having a high hardness, a mechanical strength,
high temperature stability, and electronical properties,
very close to that of ScN. Under ambient conditions, YN
crystallizes in the rock-salt structures. In addition, there
is lattice mismatch of ∼ 8% between GaN and ∼ 2%
InN in the zinc-blende structure. Such small differences in equilibrium lattice constants make it a good candidate as buffer layer or substrate for the growth of high
quality XN (X=Ga, In) crystal, XN (X=Ga, Y)/ YN
hetero-structures, or YX (X=Ga, In)N alloys. On the
other hand, theoretical and experimental works have revealed that rock-salt and the zinc-blende structures are
the most common crystal structures of transition-metal
nitrides; they differ structurally by a shift of the anions
along the diagonal of the cubic cell. Even the difference
in the total energy between these two structures is small;
giving strong evidence that can be prepared experimentally. Based on the above considerations, the aim of the
current work is to check theoretically the relative energy
difference of the zinc-blende and rock-salt structures for
YN, the possibility of phase transition between them, and
their differences in electronic properties. Our calculations
are based on the first-principles density functional theory
calculations using the full-potential linearized augmented
plane-wave method within the local-density approximation.
[26/10/06 - P266]
Dinâmica Molecular de cadeias SiC periódicas
e quasi-periódicas, S. K. Medeiros, E. L. Albuquerque, Universidade Federal do Rio Grande do Norte,
Natal - RN, Brasil, E. W. S. Caetano, V. N. Freire,
Universidade Federal do Ceará, Fortaleza - CE, Brasil • O carbeto de silı́cio SiC bulk apresenta caracterı́sticas importantes para aplicação, revestimento protetor para a indústria metalúrgica, janelas na construção
de células solares, diodos emissores de luz LEDs, entre
outras aplicações, devido à sua excelente condutividade
térmica, alta dureza, velocidade de saturação e tensão de
ruptura. Cadeias poliméricas SiC podem vir a ser fonte
de aplicações nanotecnológicas. O objetivo deste trabalho
é investigar, por meio de dinâmica molecular em primeiros princı́pios, cadeias SiC construı́das de forma periódica
e quasi-periódica. Estruturas quasi-periódicas podem ser
entendidos como sistemas intermediários entre uma es-
26/10/06 - XXIV EFNNE
trutura periódica e um sistema aleatoriamente desordenado, definida artificialmente por dois blocos de construção ordenados seguindo uma dada regra de inflação.
Construı́mos a sequência polimérica SiC de Fibonacci em
diferentes gerações, utilizando para a simulação ab initio
o código Discover. Consideramos o campo de força tipo
COMPASS (que permite que a simulação atômica possua
potenciais moleculares otimizados na fase-condensada),
uma distância de corte de 15.5Å, diferentes ensembles termodinâmicos, e uma variação de temperatura de 100 800K com pressão constante para minimização das estruturas. A variação da configuração espacial das sequências
SiC periódicas e quasi-periódicas é estudada em relação
à geração. Os estados HOMO e LUMO são mostrados
variar com a geração, assim como as propriedades óticas
e vibracionais. Discute-se a possibilidade de a existência
de assinatura molecular da quasi-periodicidade da cadeia
polimérica SiC.
[26/10/06 - P267]
A influência da curvatura sobre as propriedades
fı́sicas de sistemas mesoscópicos, Cláudio B. S.
Furtado, , Anibal L. S. Netto, Universidade Federal da Paraı́ba • O estudo de sistemas mesoscópicos como
pontos quânticos, antidots e fios quânticos é de grande interesse haja vista a extensa gama de dispositivos que utilizam tais estruturas em seu funcionamento. Um exemplo
de aplicação dos sistemas mesoscópicos está nos atuais
tocadores de DVD de alta definição, os quais utilizam
lasers azuis, baseados em pontos quânticos, para leitura
de dados. Os sistemas mesoscópicos são obtidos a partir da sobreposição de camadas de materiais (metálicos,
semicondutores ou polı́meros, por exemplo). O resultado deste processo não envolve superfı́cies perfeitamente
planas e, por isso, é interessante investigar o efeito da
curvatura sobre as propriedades fı́sicas dos sistemas mesoscópicos. Com esse fim, estudamos o confinamento de
uma partı́cula em uma superfı́cie curva, onde o potencial confinante tem parâmetros que podem ser ajustados para descrever ora pontos quânticos, ora antidots e
ora anéis quânticos, por exemplo. Encontramos autovalores com nı́veis de Landau que não dependem apenas
do campo magnético aplicado, mas também da curvatura
da superfı́cie e dos parâmetros do potencial confinante.
Além disso, vimos que quanto menor o raio de curvatura
da superfı́cie, maiores são os valores de energia apresentados pelo sistema. Lembrando que a energia é diretamente proporcional à freqüência, vemos que os sistemas
mesoscópicos alcançariam freqüências muito altas de fluorescência. Desta maneira, sistemas mesoscópicos com
dimensões reduzidas são viáveis como meios de armazenar e transmitir informações em altas freqüências.
[26/10/06 - P268]
Estudo de filmes finos de CdS obtidos por deposição por banho quı́mico, Ingrid Vanessa Mendes de Lima, , M. A. Araújo-Silva, Lab. de Filmes Finos, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará • Atualmente, filmes policristalinos de
sulfeto de cádmio (CdS) têm recebido muita atenção devido seu importante papel na fabricação de células solares fotovoltaicas. CdS tem sido usado como parceiro do
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
telureto de cádmio (CdTe) para a formação de células
solares CdTe/CdS com uma eficiência de cerca de 16%.
Filmes finos de CdS tem sido obtido de vários métodos,
destacando-se a deposição por banho quı́mico (CBD), que
é uma técnica de baixo custo e útil para aplicações em
grandes áreas. CBD é um processo que produz filmes de
boa qualidade, que são obtidos ajustando o pH, temperatura e concentração de reagentes do banho quı́mico. Normalmente, para a obtenção de filmes de CdS através de
CBD em solução aquosa, um sal de cádmio é usado como
fonte de ı́ons de cádmio, tiouréia como fonte de enxofre,
uma base para ajustar o pH da solução e um ligante para
controlar a precipitação de calcogênios e hidróxidos Nesse
trabalho apresentamos o efeito de um tratamento térmico
nas propriedades ópticas e estruturais de filmes finos de
CdS obtidos através da técnica CBD usando etilenodiaminotetracétato (EDTA) como ligante. EDTA é um ligante
forte devido sua forma hexadentada de se coordenar com
o metal para formar um complexo. Os filmes de CdS foram obtidos a partir de uma solução aquosa com EDTA,
CdCl2 , SC(NH2 )2 , NH4 Cl. Amônio foi usado para ajustar
o pH em 11. A temperatura do banho foi mantida em 80
o
C (± 1 o C) durante o crescimento, os substratos foram
lâminas de vidro limpas por um procedimento padrão. O
tempo de crescimento foi de aproximadamente uma hora.
Nossos resultados têm mostrado que o tramento térmico
melhora as propriedades estruturais dos filmes, bem como
suas propriedades ópticas.
Trabalho parcialmente financiado pelo CNPq (Proj. 480
424/04)
[26/10/06 - P269]
Cálculos Ab initio das Propriedades Eletrônicas
da Liga Si1−x Gex , E. L. Oliveira, E. L. Albuquerque, UFRN - RN - Brasil, J. S. de Sousa, F. F. Maia
Jr, V. N. Freire, UFC - Ce - Brasil • Atualmente
tremendos esforços têm sido realizados para melhorar o
desempenho dos transistores MOSFETs (Metal-OxideSemiconductor Field Effect Transistor) baseado em silı́cio.
Entretanto, os avanços obtidos têm sido cada vez mais
lentos devido às dimensões dos transistores MOSFET‘S
estarem atingindo os limites fı́sicos fundamentais. Por
exemplo, as camadas isolantes presentes no interior dispositivo possuem aproximadamente 1.5 nm, ou seja, está
quase no limite atômico. Camadas tão estreitas também
levantam preocupações sobre suas reais capacidades isolantes. Entre as várias estratégias para aumentar o desempenho dos transitores sem reduzir ainda mais suas
dimensões, a liga Si1−x Gex foi apontada como alternativa para substituir o Si puro no substrato do dispositivo.
Esta modificação pode aumentar a mobilidade dos portadores no canal condutivo em mais de 50 %. Além destas
aplicações, lasers infravermelhos baseados em Si1−x Gex
já foram fabricados.
A finalidade deste trabalho é investigar as propriedades eletrônicas da liga Si1−x Gex através de cálculos de
primeiros princı́pios usando a teoria do funcional da
densidade (DFT). Nosso objetivo é investigar as propriedades eletrônicas como gaps de energia, constantes
dielétricas e massas efetivas em função da fração molar x
do Ge. O conhecimento destes parâmetros é fundamen-
95
tal para a simulação e desenvolvimento de novos dispositivos. A nossa metodologia baseia-se no uso de uma
célula unitária contendo 8 átomos de Si, que vão sendo
continuamente substituı́dos por átomos de Ge. Esta estratégia no possibilita simular as seguintes frações molares
x = 0, 0.125, 0.250, ..., 1.0. Em nossos resultados preliminares, obtemos que a transição entre as ligas do tipo Si
para tipo Ge é obtida para frações molares no intervalo
x = 0.5 − 0.625, em contradição com cálculos baseados no
método da célula virtual que indicam que tal transição
ocorre no intervalo x = 0.8 − 0.85.
[26/10/06 - P270]
Niveis
de
Energia
em
Pocos
Quanticos
GaAs/AlxGa1-xAs
Dopados,
G. A. FaMarcelo Victor Pires de Sousa,
rias, A. King, A. Chaves, Departamento de Fı́sica
da Universidade Federal do Ceará, caixa postal 6030,
cep.: 60449-190, Fortaleza CE • Poços quânticos de
GaAs/AlxGa1-xAs, que despertam grande interesse da
comunidade cientı́fica, uma vez que, suas propriedades
ópticas e eletrônicas diferem do material semicondutor
bulk. Muitas das predições teóricas de Fı́sica do Estado
Sólido foram confirmadas nestas estruturas, conseguindo
aproximar-se do modelo ideal usado na teoria. Estudos
de dopagem nessas estruturas tornaram-se objeto de
estudo em muitas pesquisas nos últimos anos.
As impurezas são átomos de espécies quı́micas diferentes dos formadores da estrutura semicondutora. Quando
as mesmas são introduzidas de maneira uniforme no material, e em quantidade controlada, dizemos que este se
encontra dopado, o que aumentará a concentração de
elétrons ou buracos na estrutura dependendo do tipo de
dopante. A introdução de impurezas pode ser feita de
duas formas: Ocupando posições que são indefinidas nas
estruturas, ou substituindo átomos originais que constituem a estrutura semicondutora.
O objetivo deste trabalho é calcular as energias e as
funções de onda dos portadores (elétron e buraco) em
poços quânticos dopados GaAs/AlxGa1-xAs com interfaces graduais. Para isso, resolvemos as equações de
Schroedinger e Poisson de forma autoconsistente. Os
resultados nos mostram que, em um poço quântico
GaAs/Al0.3Ga0.7As com dopagem modulada tipo n e
com largura L = 50 Angstrons e interface W = 15 Angstrons, por exemplo, a diferença de energia do estado fundamental comparada com o pço abrupto, chega a 34 meV.
[26/10/06 - P271]
Estudo da Reflectância e Transmitância de Fônons
Acústicos em Estruturas Piezoeléricas Periódicas
e Quasiperiódicas, P.D.Sesion. Jr, E.L. Albuquerque, UFRN •
Neste trabalho estudamos o espectro de fônons acústicos
em estruturas periódicas e quasiperiódicas (tipo Fibonacci) compostas pelos nitretos da famı́lia dos semicondutores III-V (GaN, AlN e InN ) intercalados dois a dois.
Os nitretos III-V, que são os mais estudados, existem
em duas fases, wurtzite e zincblende. A fase wurtzite
é a mais comumente crescida, mas considerável progresso
tem sido obtido no crescimento de cristais na fase zincblende. A dinâmica dos fônons será descrita por meio de
96
26/10/06 - XXIV EFNNE
o
um modelo teórico em que as equações eletromagnéticas e
elásticas estão acopladas através do tensor piezoelétrico,
ressaltando o campo de polarização piezoelétrica presente. Usamos também um tratamento de matriz transferência para simplificar a álgebra do problema, que seria, caso contrário, bastante complicada, permitindo uma
expressão analı́tica elegante para a curva de dispersão
dos fônons. Além disso, uma análise quantitativa das
expressões teóricas de reflectância e transmitância serão
apresentadas e discutidas.
C por um perı́odo de 5 h. Na etapa de caracterização
óptica realizamos medidas de absorção óptica e espectrofluorimetria, onde constatamos maior absorção entre 348
nm e 241 nm, referentes ao cromo, e maior emissão em
500 nm e 600 nm quando o composto é excitado em 241
e 348 nm, absorções do cromo, e 395 nm que corresponde
a uma transição do Eu3+ . Os resultados dessas etapas
ainda estão sendo melhores investigados.
[26/10/06 - P272]
Caracterização
elétrica
de
minerais,
Romildo J. Ramos, Rúbia R. Viana, Rogério
Junqueira Prado, Celso F. Teixeira, Adriano
Corrêa Batista, Universidade Federal de Mato Grosso
• O Brasil tem grandes riquezas naturais, dentre as quais
os minerais industriais como lepidolita, feldspato, cianita,
berilo, turmalina, etc.. Pouco se conhece sobre suas
propriedades elétricas, isso os tornam desconhecidos para
aplicações tecnológicas. O grupo de pesquisas em novos
materiais do Departamento de Fı́sica da Universidade
Federal de Mato Grosso, vem ao longo dos últimos anos
se dedicando aos estudos de materiais oriundos da região,
quer sejam polı́meros ou produtos naturais que quando
aditivados com produtos quı́micos sintéticos, ou naturais
como: (negro de fumo, óxido de cobre e titanato de
bário), podem sobrer modificações em suas propriedades
fı́sicas, mecânicas e elétricas. Neste trabalho carcterizamos eletricamente alguns minerais industriais como:
turmalina, lepidolita, berilo, feldspato e cianita. Medidas
experimentais de resistivadade complexa AC foram feitas
nas amostras puras e dopadas, na faixa de frequência
de 1Hz a 1 MHz com 0,5V; 1,0V e 2,0V usando um
analizador de impedância Solartron 1260 - em amostras
com e sem tratamento térmico, utilizando a técnica de
espectroscopia de impedância.
[26/10/06 - P274]
Propriedades eletrônicas e estruturais do CaSiO3
triclı́nico,
José de Miranda Henriques Neto,
UFRN, Everton Wagner S. Caetano, Valder Nogueira Freire, José Alzamir Pereira da Costa,
UFC, Eudenilson Lins Albuquerque, UFRN •
A wollastonita (CaSiO3) é um mineral naturalmente
formado por processos metamórficos ocorridos em regiões
próximas de atividades vulcânicas [1]. Estima-se que
entre 6
[26/10/06 - P273]
Estudo
das
Propriedades
Fosforescentes
dos
Detectores
de
Radiação
Sr4 Al14 O25 ,
Maria de Andrade Gomes, Carolina Melo de
Abreu, Zélia Soares Macedo, Mário Ernesto Giroldo Valério, Departamento de Fı́sica, UFS - Sergipe
• O presente trabalho faz parte de uma cooperação entre
o departamento de Fı́sica da UFS e a Cerâmica Sergipe
S/A, e tem por objetivo produzir materiais especiais para
aplicação em revestimentos sensı́veis à radiação ionizante,
e que possuam propriedades fosforescentes. O material
investigado é o composto Sr4 Al14 O25 , produzido pela
rota de sol-gel e co-dopado com os ı́ons Eu, Dy e Cr.
Acredita-se que a fosforescência dos aluminatos deve-se
a transições eletrônicas do ı́on Eu3+ , que por sua vez
são influenciadas pela matriz cristalina do composto.
A presença dos co-dopantes tem a função de promover
transferências energéticas que aumentam o tempo de
vida no estado excitado. A produção do aluminato de
estrôncio foi realizada pela rota de sol-gel protéico, onde
se dissolve os cloretos precursores em água de coco, e
também pela rota de sol-gel com álcool polivinı́lico. Na
etapa de produção, fizemos as primeiras medidas de
difratometria de raios X para a amostra calcinada a 1050
[26/10/06 - P275]
Espectro de transmissão óptico em estruturas fotônicas quasiperiódicas, F. F. de Medeiros,
E. L Albuquerque, UFRN, M. S. Vasconcelos,
CEFET-MA • O principal objetivo deste trabalho é investigar os espectros de transmissão de um feixe de luz
que incide normalmente de um meio transparente em uma
estrutura fotônica quasiperiódica. As camadas são arranjadas em um modelo quasiperiódico seguindo a seqü
ência de Fibonacci, onde a regra de inflação (ou de crescimento) é tal que A → AB e B → A, a seqüência de
Thue-Morse (A → AB e B → BA) e a seqüência duplo perı́odo (A → AB e B → AA). O meio A é preenchido por um material dielétrico comum (SiO2), caracterizado por um ı́ndice de refração positivo nA . O
meio B, ao contrário, é preenchido por um material caracterizado por um ı́ndice de refração negativo nB , que
significa que a permeabilidade magnética (µB ) e a permissividade elétrica (²B ) são simultaneamente negativas
na mesma região de freqüência. Este meio artificial não
usual, denominado de metamaterial, exibe propriedades
ópticas exóticas, responsáveis, entre outras coisas, pela
confecção das chamadas superlentes, que possibilitariam
a obtenção de imagens ópticas de objetos que são muito
menores do que o comprimento de onda da luz visı́vel (tal
como moléculas de DNA, proteı́nas, etc.). Com o desenvolvimento destas superlentes, é possı́vel também realizar
a nano-fotolitografia, que permitiria a fabricação de dispositivos e circuitos eletrônicos ainda menores, resultando
em computadores mais potentes.
Os resultados numéricos mostram que os espectros de
transmissão, para o caso em que ambos os ı́ndices de refração dos meios A e B são constantes, exibem um comportamento auto-similar relacionado à seqüência de Fibonacci. Para um caso mais realı́stico, onde o ı́ndice de refração depende da freqüência, os espectros de transmissão
são caracterizados por um rico perfil de transmissão de picos de Bragg, sem apresentar auto-similaridade e simetria
especular.
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
Palestra Plenária
PL2-Palestra Plenária
[26/10/06 - 15:30h - Sala Sergio Bernades]
Thoughts about Animal Motion in Epidemics
Spread and Related Problems, V. M. Kenkre,
University of New Mexico • The talk will present
thoughts and calculations regarding the application of
simple random walk and related methods to the study
of the motion of animals in bio/eco problems. One possible area where such methods are relevant is the spread
of epidemics. Another is flocking of birds. A third is
molecular motion in cell membranes.
Palestras Paralelas
PA04-Palestra Paralela
[26/10/06 - 16:30h - Sala Sergio Bernades]
Aspectos conceituais da Teoria Quântica dos Campos, Marcelo Gomes, IF-USP • A Teoria quântica
de campos (TQC) reúne num mesmo arcabouço a relatividade restrita e a mecânica quântica. Designada inicialmente como uma ferramenta para o estudo das partı́culas
elementares a TQC logo mostrou ter um escopo bem
maior, permeando hoje em dia várias áreas da fı́sica
teórica. Neste seminário procurarei mostrar alguns aspectos do desenvolvimento histórico, os percalços e também
os sucessos no estudo da eletrodinâmica quântica e das interações fortes e fracas. Um denominador comum a todas
essas teorias é o fato que elas são renormalizáveis o que
justifica a aplicação de metodos perturbativos. O mesmo
não acontece com a gravitação cuja quantização constitui um dos maiores desafios da fı́sica atual. Nessa circunstância tentarei descrever estudos recentes que focalizam a fı́sica em distâncias muito pequenas quando efeitos
quânticos da gravitação não podem ser desprezados.
PA05-Palestra Paralela
[26/10/06 - 16:30h - Sala Parayba]
Spintronica:
eletrônica feita com spins,
Antonio Azevedo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco, 50670-901 Recife,
PE • A eletrônica convencional se baseia no transporte
de portadores de carga elétrica (elétrons) em materiais
semicondutores tais como o Silı́cio. Nos últimos 15 anos
os Fı́sicos estão explorando o spin do elétron, em vez
da carga, para criar uma nova geração de dispositivos
com uma funcionalidade que inclui processamento e
geração de sinais com baixos nı́veis de potência e altas
velocidades. Esta área de pesquisa que envolve Fisicos,
Engenheiros e Cientistas de Materiais é conhecida como
spintrônica ou magnetoeletrônica. Todos os dispositivos
magnetoeletrônicos funcionam de acordo com o seguinte
esquema: (1) a informação é armazenada na orientação
dos spins (up ou down), (2) a informação é transportada
por uma corrente que mantém o estado de polarização
97
de spin, e (3) a informação pode ser lida e processada
no terminal. Em dispositivos nanométricos o tempo
de decaimento da orientação de spins dos elétrons de
condução é relativamente longo, em comparação com
o tempo de decaimento do momento, o que o torna
atrativo para aplicações. Nesta palestra será feita uma
revisão histórica dos principais fenômenos que levaram
ao desenvolvimento desta área de pesquisa, com uma
discussão do estado da arte e dos principais desafios
experimentais e teóricos. Também serão apresentados os
problemas investigados pelo nosso grupo na Universidade
Federal de Pernambuco.
Sessões Orais
AFC-Astrofı́sica, Cosmologia, Fı́sica Nuclear e de Partı́culas (Gravitação e Cosmologia)
[26/10/06 - 17:30h - Sala Sérgio Bernades]
Geodésicas na teoria de Kaluza-Klein nãocompacta, Carlos Romero, Lúcio Fábio Pereira
da Silva, Universidade Federal da Paraı́ba • Em geral, as geodésicas de um espaço riemanniano M raramente coincidem com as geodésicas de uma subvariedade S imersa em M. Uma condição necessária e suficiente para que haja coincidências entre as geodésicas
dos dois espaços é que a curvatura extrı́nseca de S seja
nula, caso em que S é chamada de ”subvariedade totalmente geodésica”. Aplicamos essas idéias e resultados
matemáticos já estabelecidos para investigar sistematicamente geodésicas de uma classe de espaços-tempo estudados nos cenários das teorias de branas, cuja geometria
se caracteriza por um produto topológico distorcido entre duas variedades (”warped product”). Em particular,
consideramos aplicações dos resultados geométricos à relatividade geral em cinco dimensões e à teoria de matéria
induzida.
[26/10/06 - 18:00h - Sala Sérgio Bernades]
Alguns resultados sobre o comportamento de
sistemas eletromagnéticos no espaço-tempo de
Schwarzschild-de Sitter, Carlos H. G. Béssa, ,
Valdir B. Bezerra, Universidade Federal da Paraı́ba
• O estudo da interação entre sistemas de cargas e/ou
correntes, sob a influência de campos gravitacionais, tem
sido objeto de estudos desde o advento da teoria da
relatividade geral. A maioria desses trabalhos considera o espaço-tempo gerado por objetos compactos, como
estrêlas de neutrons e buracos negros. Neste contexto, investigamos como as soluções das equações de Mxwell são
modificadas, quando consideramos sistemas de cargas e
também de correntes na presença do campo gravitacional
gerado por um buraco negro de Schwarzschild-de Sitter.
Em particular, calculamos o campo elétrico gerado por
uma carga, em repouso, bem como o campo magnético
gerado por uma corrente radial. Em ambos os casos, enfatizamos o papel desempenhado pelo campo gravitacional, e em especial, a influência do termo de constante
cosmológica.
98
26/10/06 - XXIV EFNNE
[26/10/06 - 18:15h - Sala Sérgio Bernades]
Supernovae Observations and Violations of
Energy Conditions, Janilo Santos, Universidade
Federal do Rio G. do Norte, Marcelo J. Rebouças,
Centro Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas - RJ, Jailson S.
Alcaniz, Observatório Nacional - RJ • Energy conditions are coordinate invariant constraints on the energy momentum tensor of Einstein’s equations and play an essential role in the understanding of geometrical description of
the universe in the context of general relativity theory. In
a locally homogeneous and isotropic Friedmann-LemaitreRobertson-Walker (FLRW) universe they can be translated into differential inequalities involving the scale factor
a(t) and its derivatives. In this work we show that such
constraints can be used to derive bounds on the luminosity distance of discret cosmic sources, independently of
any equation of state used to model the cosmic fluid. By
using both the so-called gold set of 157 type Ia Supernovae (SNe Ia) observations, as provided by the High-z Supernovae Search Team, and 71 SNe Ia discovered during
the first year of the Supernova Legacy Survey, we carry
out an analysis of these bounds in order to find when (in
terms of redshift z) the energy conditions are violated in
the standard FLRW cosmology. We find that the strong
energy condition (SEC) is being violated since z = 1.75,
what means accelerated expansion of the universe already
at so high redshift. On the oter hand, the week energy
condition (WEC), as well as the dominant energy condition (DEC), only begins to be violated at z = 0.9. On the
WEC and DEC violations, it is worth mentioning that the
observed luminosity distance derived from SNe Ia observations may be fitted by a dark energy component violating these energy conditions, the so-called phantom field.
However, differently of our results, which are derived in a
model-independent way, that conclusions where obtained
under the assumption that the dark energy equation of
state ω = p/ρ is constant.
[26/10/06 - 18:30h - Sala Sérgio Bernades]
Polarização
de
vácuo
por
monopolos
globais
com
estrutura
interna,
Eugênio R. Bezerra de Mello, Aram A. Saharian, Dept.
de Fı́sica-UFPB
• Neste trabalho
investigamos o fenômeno de polarização de vácuo associada a campos escalares no espaço-tempo de um
monopolo global, atribuindo uma estrutura interna para
o mesmo. Especificamente estamos interessados em
investigar os efeitos causados pelo núcleo do monopolo.
De modo a levarmos em consideração a estrutura interna
do monopolo, admitiremos que a variedade gerada por
esse objeto seja descrita por dois conjuntos de tensores
métricos distintos definidos nas regiões interna ao monopolo, r ≤ a, e externa, r ≥ a. Nessas regiões esses
tensores são defenidos pelos seguintes elementos de linha:
i) Região interior
ds2 = e2u(r) dt2 − e2v(r) dr2 − e2w(r) dΩ2 .
(1)
ii) Região exterior
ds2 = dt2 − dr2 − α2 dΩ2 ,
2
(2)
sendo α um parametro menor do que a unidade e que
caracteriza a presença do monopolo.
As funções u(r), v(r) e w(r), devem obedecer a condições
de contorno especı́ficas na fronteira do núcleo, r = a.
[26/10/06 - 18:45h - Sala Sérgio Bernades]
Gravitomagnetismo na Teoria Gravitacional de
Brans-Dicke, Adriano Barros, Universidade Federal de Roraima/Universidade Federal da Paraı́ba, Carlos Romero, Universidade Federal da Paraı́ba • Lense
e Thirring mostraram que, como uma consequência das
equações de campo de Einstein, um efeito de arrastamento
do sistema inercial local deveria ocorrer nas vizinhanças
de corpos em rotação, tais como a Terra; esse efeito não
tem paralelo na gravitação Newtoniana. Na aproximação
de campo fraco, efeitos da relatividade geral associado
com a rotação de corpos podem ser melhor compreendidos usando-se uma analogia formal com o eletromagnetismo: a idéia básica é que correntes de massa geram
um campo chamado de campo gravitomagnético. Em
2004, foi lançado o satélite Gravity Probe B com o objetivo de medir o efeito Lense-Thirring, ou seja, comprovar
a existência do gravitomagnetismo; os resultados dessa
missão devem ser conhecidos em 2007. Programas experimentais como esse abrem novas possibilidades de testarse a relatividade geral contra outras teorias métricas de
gravitação, em particular a teoria de Brans-Dicke, a mais
simples generalização da teoria de Einstein. Neste trabalho, discutimos o gravitomagnetismo no contexto da
teoria de Brans-Dicke, obtendo a equação de movimento
de uma partı́cula em termos dos campos gravitoelétrico e
gravitomagnético. Comparamos o resultado com aquele
predito pela relatividade geral e mostramos que as duas
teorias diferem em relação à força gravitomagnética.
ENS-Ensino de Fı́sica
[26/10/06 - 17:30h - Sala Jacumã]
O
QUE
SE
DEVE
EXIGIR,
TENDO
EM VISTA QUE NÃO HÁ PANACÉIAS
PARA
O
ENSINO
DE
FÍSICA?,
JENNER BARRETTO BASTOS FILHO,
INSTITUTO DE FÍSICA E PROGRAMA DE PÓSGRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E MEIO
AMBIENTE DO INSTITUTO DE GEOGRAFIA,
DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE DA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
• A
complexidade da atividade exercida por um professor de
Fı́sica de desempenho excelente exige deste um conjunto
de habilidades e competências sofisticadas. Alguns tentaram reduzir essa complexidade à competência especı́fica
em conteúdos fragmentados, dispostos em capı́tulos
estanques, sem uma preocupação maior com a construção de pontes conceituais entre tais capı́tulos. Não
havia, nessa perspectiva pedagógica, uma preocupação
com uma contextualização minimamente racional, tanto
no sentido interno da evolução conceitual da própria
disciplina, quanto no sentido de uma história externa
da mesma. Para superar este entrave, recomenda-se
que o Ensino de Fı́sica seja entrelaçado com a História
e Filosofia da Ciência. Concebe-se, além disso, que as
teorias cognitivas e da aprendizagem constituem outro
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
elemento fundamental dessa complexidade.
Perguntarı́amos, se os nossos professores estariam preparados
para tão complexo desempenho. Se dominar conteúdos já
constitui tarefa difı́cil, o que então dirı́amos da exigência
de se dominar tais conteúdos de maneira tão articulada
e abrangente? A perplexidade se reforça se exigirmos
que conteúdos especı́ficos sejam articulados, em adição,
com as necessárias pontes entre ciência, tecnologia e
sociedade. Não seria demasiado exigir tudo isso de um
professor, trabalhando séria e autonomamente, nas suas
singularidades e idiossincrasias, mesmo se tratando de um
professor excelente? Defendemos aqui três teses: [1] Não
há soluções que sejam panacéias para o Ensino de Fı́sica
e isso vale para quaisquer outros campos cognitivos. Se
a contraposição diametral da abordagem unicamente
centrada em conteúdos especı́ficos em profusão for,
simplesmente, a mera metodologia prescritiva e “prima
facie”, e sem quaisquer contrapartidas em conteúdos
minimamente significativos, então devemos asseverar que
as duas abordagens estão redondamente equivocadas.
Ambas são incapazes de prover liberdade para o desenvolvimento de habilidades e competências integradas nas
múltiplas dimensões do processo educacional. Existe um
meio caminho virtuoso entre essas tendências que tem
que ser procurado pelos atores sociais partı́cipes deste
processo. [2] A concepção que atribui toda a centralidade
do processo educacional, ou ao estudante ou ao professor,
tende ao fracasso. Ambos são indissoluvelmente centrais
a exemplo da metáfora geométrica da elipse, com seus
dois focos. [3] Expedientes de toda a ordem (Museus
de Ciência, Softs Educativos, Educação à Distância,
Divulgação, entre outros) são bem-vindos, mas nenhum
deles constitui, por si só, qualquer panacéia.
[26/10/06 - 18:00h - Sala Jacumã]
Conceito
de
energia
e
sua
conservação:uma
abordagem
contextualizada,
Marcı́lio Colombo Oliveros, UFRN - PPGECNM,
Antônio Moreira, CEFET - RN • O conceito de
energia tem sido apontado como um conceito unificador
na organização curricular em ciências. O princı́pio da
conservação de energia, aplicando-se a uma variedade de
sistemas fı́sicos, quı́micos e biológicos, apresenta-se como
um promotor da interdisciplinaridade. Pode ser usado
para contextualizar e tratar de questões que afetam
o cotidiano das pessoas, como o uso de combustı́veis,
os ciclos climáticos, o funcionamento de artefatos e
equipamentos, como uma geladeira ou uma central de
geração de energia. A proposta deste trabalho é apresentar o conceito de energia e de conservação de energia
através de uma abordagem contextualizada utilizando
situações que fazem parte do cotidiano dos alunos do
nı́vel médio, isto é, observar situações e fenômenos ao
seu alcance, em casa, na rua, na escola. Outros conceitos
complementares como equilı́brio térmico, radiação de
corpo negro, as diferentes manifestações de energia e
a importância do Sol como fonte de energia para a
vida na Terra, também podem ser explorados. Essa
abordagem feita através da experimentação, uma das
estratégias indicadas nos PCN+, permite que os alunos
entrem em contato com princı́pos básicos relacionados
99
com os cuidados necessários para a montagem de um
experimento bem como para a realização e análise de
medidas. Através das atividades de experimentação o
aluno pode utilizar as diferentes formas de representar e
sistematizar o conhecimento. Isso pode ser através do uso
correto da linguagem oral e escrita, do uso de gráficos, de
tabelas e da linguagem matemática. Utilizando situações
do cotidiano desenvolve-se uma maior motivação para o
estudo das ciências e para uma melhor aprendizagem.
Nessa proposta consideramos duas atividades: a medida
da energia média que a Terra recebe do sol através da
radiação e a medida do equivalente mecânico do calor
através da medida da variação da energia interna da
água. Nessas atividades uma quantidade de água é
aquecida de duas maneiras diferentes: pelo sol e por uma
lâmpada incandescente. Uma vez aquecidada a água, não
temos como distinguir possı́veis diferenças na sua energia
interna devido à maneira como ela foi aquecida, apenas
podemos medir as diferentes temperaturas. Como resultados podemos destacar a maior motivação mostrada
pelos alunos levando à aprendizagem dos conceitos de
energia e de sua conservação, o despertar para questões
de sobre energia e o dia a dia.
[26/10/06 - 18:15h - Sala Jacumã]
A idéia de modelo e o ensino de Fı́sica,
Marcı́lio Colombo Oliveros, UFRN - PPGECNM,
Tércio Lima e Silva, CEFET - RN • Entre as maiores dificuldades dos alunos para compreenderem os conceitos de Fı́sica é o desconhecimento da idéia de modelo
e que a Fı́sica é uma construção humana para descrever
os fenômenos da natureza. Têm dificuldade de perceber que o conhecimento cientı́fico em geral é constituı́do
por leis e teorias estruturadas por modelos construı́dos
pelos cientistas. O ato de aprender Fı́sica deve propiciar a apreensão de uma forma de representação e interpretação da realidade. A idéia de modelo é enfatizada nos
PCN+ (Parâmetros Curriculares Nacionais) bem como
a utilização das diversas linguagens da Fı́sica (oral ou
escrita, tabela, gráfica e matemática). A compreensão
conceitual da realidade começa com as idealizações e isso
ocorre quando é estabelecido o objeto modelo. Objeto
modelo é uma representação conceitual esquemática de
uma coisa, ou de uma situação real, e se atribuem a ele
propriedades possı́veis de ser tratadas por teorias. A construção de uma teoria implica a construção de um modelo
teórico estabelecendo assim uma relação entre o teórico
e o real. Como recurso metodológico para a construção
da idéia de modelo, se considera um caso concreto de
um sistema fı́sico muito importante: a mola. A mola é
um objeto conhecido e muito utilizado em amortecedores,
relógios mais antigos, sistemas que necessitam suavizar
impactos, etc. Escolhe-se 3 molas diferentes em relação
ao: material, diâmetro, diâmetro do fio que constitui a
mola, comprimento da mola. Após identificar as grandezas relevantes para o sistema, deve-se lançar uma hipótese
sobre as possı́veis relações entre elas procurando estabelecer alguma regularidade de comportamento. Para obter
uma relação entre as grandezas é preciso interagir com
a mola, nosso objeto de estudo. O que varia quando se
aplica uma força na mola? Qual a relação que existe en-
100
tre a força aplicada e o quanto a mola se distende? Será
que existe uma relação matemática que descreve o comportamento de todas as molas? Qual o seu limite de validade? A resposta a essas perguntas surge da medida
direta da distensão das molas obtendo-se uma tabela, da
qual serão feitos gráficos em papel milimetrado de onde
surgirá o modelo matemático. O seu limite de validade é
discutido. Esse material tem sido utilizado na formação
de futuros professores para o ensino médio na disciplina
de instrumentação para o ensino de fı́sica e a aceitação
tem sido muito boa.
[26/10/06 - 18:30h - Sala Jacumã]
O desenvolvimento de objetos de aprendizagem para o estudo da Trigonometria dentro de
uma abordagem contextualizada e interdisciplinar
com a Fı́sica, utilizando a plataforma e-Proinfo,
Cristine Nunes Ferreira, Arilise Moraes de Almeida Lopes, Nelma Vilaça Paes Barreto, Thiago Aguiar Rodrigues, Centro Federal de Educação
Tecnológica de Campos • O objetivo deste trabalho e
desenvolver objetos de aprendizagem em ambiente virtual para o estudo de trigonometria em uma forma contextualizada e interdisciplinar com a Fı́sica que auxiliem
como reforço a aprendizagem ao ensino presencial. A
Matemática e uma ferramenta indispensável em cursos
que tenham conteúdos de Fı́sica ou que envolvam a sua
aplicação. Desta forma, faz-se necessário encontrar formas de vivenciar uma interdisciplinaridade entre a Matemática e a Fı́sica não só nos cursos superiores que tenham em suas grades curriculares esses dois componentes mas também nos cursos do Tecnólogo ou de Licenciatura. Em um ambiente onde a Matemática é colocada de
forma descontextualizada, com pouca ou nenhuma conectividade com a pratica, mostra como resposta um total
desinteresse por parte dos alunos que não visualizam sua
pertinência. Nos cursos do Tecnólogo, onde a Matemática
se torna ainda mais fundamental, deve-se exigir um grau
de entendimento e aplicabilidade da Fı́sica inerente ao
curso escolhido. Também nos cursos de Licenciatura em
Fı́sica e importante uma interdisciplinaridade maior para
que a Matemática seja realmente um elemento que contribua na formação de novos professores de Fı́sica. Desta
forma, propõe-se um estudo de trigonometria contextualizado e interdisciplinar com a Fı́sica, a partir do desenvolvimento de animações interativas, utilizando o ambiente
virtual de aprendizagem e-Proinfo.
EST-Fı́sica Estatı́stica
[26/10/06 - 17:30h - Sala Parayba]
Propagação de danos no OFC, Gustavo Camelo
Neto, , Uriel M. S. Costa, Fundação Universidade
Estadual de Alagoas, Carmen P. Cintra do Prado,
Instituto de Fı́sica, Universidade de São Paulo, Marcelo Leite Lyra, Universidade Federal de Alagoas • O
modelo de terremoto devido a Olami-Feder-Christensen
(OFC) [1] é provavelmente um dos modelos não conservativos mais estudados, este modelo pressupõe a existência
de criticalidade auto-organizada (SOC). Sistemas SOC
são aqueles que atingem um estado estacionário, carac-
26/10/06 - XXIV EFNNE
terizado por leis de potência, sem a necessidade de um
ajuste fino de um parâmetro externo, tal como a temperatura. Vários pesquisadores concordam em limitar o
termo SOC àqueles sistemas que são lentamente dirigidos
e que apresentam eventos dissipativos rápidos do tipo avalanche. Isto significa que existe uma separação na escala
temporal, a qual pode ser interpretada como a existência
de um parâmetro de ajuste muito pequeno [2]. Os mecanismos que levam ao SOC em sistemas não conservativos
não são muito bem entendidos e, em particular, para o
modelo OFC não existe uma concordância se esse modelo exibe SOC ou não. Por outro lado, o método de
propagação de danos estuda o comportamento dinâmico
de sistemas cooperativos. Este método estuda como uma
pequena perturbação, denomida dano, propaga-se em um
sistema cooperativo no tempo. Isto é feito observando a
evolução temporal de duas configurações inicialmente em
equilibrio e ligeiramente diferentes. Mede-se a distância
de Hamming, contado-se o número de elementos diferentes nas duas configurações submetida à mesma dinâmica.
Este método foi exaustivamente estudado para o modelo
Kaufman[3] e para sistemas de spins[4]. Recentemente,
várias pesquisas tem sido efetuadas utilizando-se este modelo em sistemas que apresentam SOC[5]. Neste trabalho,
utilizamos a técnica de propagação de danos para estudar
o modelo OFC com o objetivo de verificar a existência
de um comportamento não analı́tico para pequenos valores do parâmetro de acoplamento α. Ou seja, existe
ou não uma mudança de comportamento no tempo de
transição para valores de α em torno de αc ≈ 0, 17? Esta
mudança de comportamento é importante porque neste
caso o modelo exibe um comportamento muito próximo
dos teremotos reais. A dificuldade de simulação do modelo reside no fato de que o mesmo apresenta transientes
de tempo muito longos o que impossibilita a simulação
de sistemas maiores, sendo impossı́vel através de uma simulação direta a verificação de tal comportamento. Neste
caso a utilização da técnica de propagação de danos permite esta verificação para sistemas menores uma vez que
sua dinâmica exibe flutuações muito pequenas em comparação com a simulação direta.
[1] Z.Olami, H.S.Feder, and K.Christensen, Phys. Rev.
Lett., 68, 1244 (1992).
[2] S.Manna, L.Kiss, and J.Kertész, J. Stat. Phys. 61,
923 (1990).
[3] A.Kauffman, J. Theor. Biol. 22, 437 (1969);
[4] U.M.S.Costa, J. PHYS. A, Holanda, 20, 583, (1987).
[5] Lyra,M.L. ; Tirnakli, U . Physica D - Nonlinear
Phenomena, Norht Holland, 193, 324, (2004).
[26/10/06 - 18:00h - Sala Parayba]
Fı́sica da Psicofı́sica, Mauro Copelli, DF-UFPE,
Osame Kinouchi, DFM-USP (Ribeirão Preto) • Uma
idéia recorrente no estudo de sistemas complexos é que
processamento ótimo de informação ocorre próximo de
transições de fase. Entretanto, esta hipótese heurı́stica
tem poucas realizações concretas (se é que tem alguma)
em que uma quantidade padrão e biologicamente relevante é otimizada na criticalidade. Nesta apresentação
daremos um claro exemplo deste fenômeno: uma rede
de elementos excitáveis tem sua sensibilidade e faixa
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
101
dinâmica maximizadas no ponto crı́tico de uma transição
de fase de não-equilı́brio. Nossos resultados são compatı́veis com o papel essencial de sinapses elétricas no
glomérulo olfatório e células ganglionares da retina.
Sincronização e oscilações globais também emergem
da dinâmica da rede. Propomos que o papel funcional
principal do acoplamento elétrico no sistema nervoso é
proporcionar um aumento de faixa dinâmica, permitindo
a codificação de informação que varia por muitas ordens
de grandeza. O mecanismo proposto também fornece
uma base neural microscópica para as leis psicofı́sicas.
the existence of a transition from an ordered to a chaotic phase depending on the detailed parameters of the
system. Between the two phases is the critical state that
presents a trade off between the static behavior of the ordered phase and the uncontrolled dynamic of the chaotic
phase. It has been conjectured that this critical condition is what best describes the complex systems observed
in the real world. In this work we present a new analytical treatment that can characterize a Boolean system
built with any ensemble of Boolean rules. In addition,
our method derives the critical exponents governing the
approach to the transition state. We support our results
with extensive numerical evidence.
O. Kinouchi and M. Copelli, “Optimal Dynamical Range
of Excitable Networks at Criticality”, Nature Physics, 2,
348-351 (2006)
[26/10/06 - 18:45h - Sala Parayba]
Estudo do comportamento crı́tico do problema de
reação e difusao de duas espécies em 2d., D. Bertrand, , A. Cassiano, C. Argolo, Centro Federal de
Educação Tecnológica de Alagoas, M. L. Lyra, Iram
Gleria, Universidade Federal de Alagoas • Apresentamos o estudo em duas dimensões (d=2) de um processo de difusão-reação de duas espécies A+B→ 2B e
B→A. Investigamos o comportamento crı́tico do sistema
através da técnica de Monte Carlo. Abaixo de um valor crı́tico da densidade total conservada o sistema cai
num estado absorvedor sem partı́culas B. Acima deste
valor da densidade conservada, a densidade de partı́culas
B é o parâmetro de ordem. Neste modelo, os indivı́duos
saudáveis (A) e doentes (B) se difundem sobre a rede
quadrada com igual constante de difusão. Fazemos uma
análise de tamanho finito do parâmetro de ordem nas
proximidades do ponto crı́tico em 2d pelo método de
tempo curto. Desta análise, obtemos o expoente crı́tico
do parâmetro de ordem β, do expoente de correlação ν
e de relaxação z. Utilizamos ainda a técnica dos cumulantes de Binder para determinar o valor da densidade
crı́tica conservada e então calculamos os expoentes acima
citados. Os valores determinados, são então comparados
com os do problema da percolação direcionada.
[26/10/06 - 18:15h - Sala Parayba]
Complexidade
na
Indústria
do
Petróleo,
Liacir dos Santos Lucena, Deilson de Melo
Tavares, Francisco Edcarlos, UFRN • Os problemas encontrados na Exploração e Produção de Petróleo
apresentam um elevado grau de complexidade devido
a várias causas, dentre elas as heterogeneidades das
camadas geológicas do subsolo, presentes em todas as
escalas, e também o pequeno volume de informações reais
obtidas através de medições nos reservatórios de petróleo
. Neste trabalho abordamos alguns desses problemas
usando conceitos e técnicas da Fı́sica Estatı́stica. Em
particular focalizamos problemas relacionados com a
tentativa de localização e caracterização de jazidas
de petróleo (Exploração) e ainda com a modelagem e
simulação de reservatórios e o fluxo de fluidos viscosos
em meios porosos, com vistas à otimização da Produção.
Com respeito à Exploração de Petróleo desenvolvemos
formalismos, algoritmos e softwares para a melhoria da
resolução das sondagens sı́smicas, tratando com novas ferramentas teóricas algumas etapas do processo de espalhamento inverso e de análise de sinais. Construimos filtros
para atenuação de ruı́dos coerentes com base na Transformada Wavelet e propusemos uma nova técnica para a
deconvolução de sinais sı́smicos fundamentada na análise
de flutuações. Estudamos também correlações estatı́sticas
em perfis de poços.
Na parte da produção de petróleo e caracterização de reservatórios usamos modelos do tipo percolação para a obtenção de distribuições estatı́sticas de quantidades relevantes e avaliação rápida de risco em vários cenários. Estamos ainda desenvolvendo um novo simulador, bastante
rápido, para a recuperação secundária de petróleo.
[26/10/06 - 18:30h - Sala Parayba]
Critical
Behavior
of
Boolean
Networks,
André Auto Moreira, Samyr Jacome, José
Soares Andrade Jr, Universidade Federal Do Ceará
•
Boolean networks have been used in a wide range of different contests from genetic regulatory networks to social
interactions. The flexibility in determining the structure
of the interactions and evolution rules have made this model a simple template to complex nonlinear systems. One
of the most important properties of Boolean networks is
MAT-Fı́sica dos Materiais
[26/10/06 - 17:30h - Sala Lucena]
Propriedades magnéticas e estruturais de nanocones B-C-N, Sérgio Azevedo, DF- UEFS, Fernando Moraes, DF - UFPB • Estruturas curvas de
tamanho nanométrico, dos quais os melhores exemplos
são fuelerenos e nanotubos de carbono, têm tido seu interesse cientı́fico aumentado, devido às suas propriedades eletrônicas e mecânicas únicas. A incorporação de
anéis atômicos pentagonais e outros defeitos topológicos
em uma rede hexagonal de nanotubos de carbono, aumenta a curvatura local e pode provocar o fechamento
do tubo. A estrutura da tampa, em geral, tem o aspecto
de uma superfı́cie cõnica, com propriedades eletrônicas,
que são distintas daquela do volume do material. Neste
trabalho, usamos cálculos de primeiros princı́pios, como
implementado pelo código SIESTA, para estudar as propriedades estruturais e magnéticas de nanocones formados por boro, carbono e nitrogênio. Investigamos cones
com ângulos de desclinações de 600 , 1200 e −600 , já que
102
são as mais estáveis, do ponto de vista energético, das
estruturas que podem ser formadas. É mostrado que cones de dimensão nanométrica com ângulos de desclinações
de 600 e −600 , curvaturas positiva e negativa respectivamente, apresentam magnetização lı́quida diferente de
zero. Além disso, mostramos que tais estruturas, quando
formadas por boro e nitrogênio, e embebida com átomos
de carbono, apresentam também magnetização. Os resultados obtidos permite-nos concluir que o comportamento
magnético depende da distribuição dos átomos de carbono
incorporado em tais estruturas, além do tipo de defeito.
[26/10/06 - 18:00h - Sala Lucena]
Ground-state electronic structure of aluminum nitride nanocones, R. de Paiva, S. Azevedo, Jorge
R. A . Kaschny, Departamento de Fı́sica-Universidade
Estadual de Feira de Santana • In recent years, considerable attention has been focused on aluminum nitride
nanocones, not only because of their fundamental interest
but also in view of their potential applications in light and
electron emission nanodevices. A particulary attractive
feature of these systems is the combination of the small
electron affinity and the sharp-tip geometry. Consequently, these peculiar features make it a more potential candidate for scanning probes and fields emitters due to their
radial rigidity, which eliminates the poor signals and noise
caused by mechanical or thermal vibration. Although the
wurtzite AlN nanocones have been successfully synthesized and characterized by photoluminescence and field, to
the best of our knowledge no theoretical investigations of
AlN nanocone has appeared in the literature. Hence, in
order to exploit fully these materials for new nanodevices,
the structural and electronic properties of these nanocones need to be investigated in more detail. Stimulated by
the above considerations, we have carried out a study of
the AlN nanocones of interest using the pseudopotential
method.
[26/10/06 - 18:15h - Sala Lucena]
Vortex
configurations
in
superconducting
thin disks with finite penetration depth,
Leonardo R. E. Cabral, J. Albino Aguiar, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco
• In this work, we studied vortex configurations in thin
superconducting type II disks with finite penetration
depth, Λ = 2λ2 /d (where d is the disk thickness), with
an external magnetic field applied parallel to the disk
symmetry axis. The screening currents were obtained
numerically within the London approach. In order to
deal with the vortex - vortex interaction, we approximated the Pearl vortex interaction by ∼ 1/r(r + Λ). The
boundary condition of zero current flow perpendicular
to the disk edge was incorporated by adding image
terms for this vortex interaction. Stable vortex configurations were obtained by numerically integrating the
Bardeen-Stephen equation motion. Thermal fluctuation
effects were treated by adding a random force to the
vortex equation of motion. We studied the stability
of the vortex configurations for several values of the
R/Λ ratio (where R is the disk radius), raging from
R ¿ Λ (logarithmic vortex-vortex interaction) to R À Λ.
We also investigated the influence of the R/Λ on the
26/10/06 - XXIV EFNNE
distribution of vortices in the film.
[26/10/06 - 18:30h - Sala Lucena]
Raman Characterization of Graphitic Foams,
E. B. Barros, A. G. Souza Filho, J. Mendes Filho, Universidade Federal do Ceará, H.B. Son, Ge.
G. Samsonidze, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Masschusetts Institute of Technology • Some of
the most interesting properties of carbon nanotubes originate from the unique electronic and vibrational properties of graphite. The Double Resonance Raman Scattering (DRRS) process observed in both graphite and Carbon nanotubes is an important process that is related to
the strong electron-phonon coupling. The most prominent of the DRRS peaks in graphite and carbon nanotubes are known as the D and G0 bands, the first being
defect-assisted and the second being a two-phonon process. Graphitic foams have attracted attention due to
their potential for use in low-density thermal management devices.[1,2] With a very high thermal conductivity
to weight ratio, graphitic foam is a promising material
for applications, particularly in utilizing the high specific thermal conductivity in the aeronautics and aerospace
industries. Recent Raman spectroscopy studies [3] have
shown that it is possible to use the DRRS for structural characterization of the graphitic foams. In fact, as
it is well known, the D band intensity can be used to
probe the density of defects in graphitic materials. Also,
it was shown that the lineshape of the G0 band is strongly dependent on the relative contents of poorly aligned
“un-stacked”graphitic material (2D graphite) and higly
aligned graphite (3D graphite), which has a ...ABAB...
stacking pattern. In this work we present a detailed Raman spectroscopy study of graphitic foams probing the
spatial and laser excitation energy dependence of the double resonance Raman peaks. We have observed changes
in the D band relative intensity, and on the relative contribution from 2D and 3D graphite to the G0 band. The
D band integrated intensity was found to decrease linearly with increasing laser energy, in contrast with recent
experiments which showed a Elaser-4 dependence. The
calculation of the skewness (which is a measure of the
asymmetry of the peak) of the G0 band profile was found
to be a good qualitative measure of the relative density
of 2D and 3D graphite in a given region of the sample.
The direct comparison between the spatial distribution of
defects, given by the D band relative and the presence of
the 2D graphite phase, measured by the skewness of the
G0 band, suggests a correlation between the presence of
defects and the high density of 2D graphite. This correlation is explained in the view of a defect-assisted breaking
of commensurability between the ...ABAB stacked layers.
OTI-Ótica
[26/10/06 - 17:30h - Sala Cabedelo]
Nonlinear absorption of bismuth oxide-based glasses in the nanosecond regime: contribution of freecarriers, Tâmara R. Oliveira, L. de S. Menezes,
E. L. Falcão-Filho, A. S. L. Gomes, Cid B. de
Araújo, UFPE - PE - Brasil, K. Sakaguchi, Technical
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
Research Laboratory - Japan, I. C. S. Carvalho, P. G.
Kazansky, University of Southampton - Great Britain
• Controlling the laser intensity is an important factor in
order to develop optical switches, limiters or amplifiers,
among other devices [1]. Some materials presenting nonlinear properties allow passive control of laser intensity,
resulting in an instantaneous response for the incident
light beam [2, 3].
In this work, the nonlinear response of heavy metal glass
samples (represented by the system Bi2 O3 ZnOB2 O3 )
was analysed through its third-order nonlinearity (which
is related to the third-order susceptibility,χ( 3)) induced
by the laser beam. Two-photon absorption followed by
free-carriers absorption were the dominant nonlinear mechanisms. The experiments were carried out varying the
light intensity on the samples using a system formed by a
half-wave plate and a polarizer. Aiming to determine the
values for the two-photon absorption coefficient (β) in the
nanosecond regime for the studied samples, a home-made
pulsed dye laser (pumped by a Q-switched Nd: YAG laser
operating at 5 Hz, with a pulse duration of 7 ns) emitting
at 598 nm was used. Measurements at 532 nm were also
performed and the values found for β (5.5 cm/GW and
1.5 cm/GW) indicate a large potential of these glasses
for optical limiting depending on the amount of bismuth
oxide in the glass composition.
References:
[1] P. N. Prasad and D. J. Williams, Introduction to Nonlinear Effects in Molecules and Polymers, Wiley, New
York (1991).
[2] L. W. Tutt and T. F. Boggess, Progress in Quantum
Electronics, 17, 299 - 338 (1993).
[3] R. L. Sutherland, Handbook of Nonlinear Optics , New
York (1996).
[26/10/06 - 17:45h - Sala Cabedelo]
Two-photon absorption in glass-ceramic containing sodium niobate nanocrystals: Maxwell Garnet approach, T. R. Oliveira, L. de S. Menezes, G. S. Maciel, Cid B. de Araújo, Departamento de Fı́sica - UFPE, A. A. Lipovskii, St. Petersburg State Technical University, D. K. Tagantsev, S.
I. Vavilov State Optical Institute • When shining light
with a high intensity I onto a given material, its optical
properties, like refractive index n and absorption coefficient α, may present a nonlinear behavior, that is, one can
have n(I) and α(I). In lowest order, the deviation of these
properties from their linear behavior is given by the nonlinear refractive index n2 and the nonlinear absorption
coefficient,α2 [1]. Depending on the materials composition and the excitation regime used, such nonlinearities
may be very efficiently activated.
In this work, the α2 -related process of two-photon absorption in glass-ceramic containing sodium niobate nanocrystals (with different filling fractions - up to 40%)
was studied in the nanosecond regime. Home-made pulsed dye lasers, emitting at 580 nm, or 610 nm or 630 nm,
pumped by the 2nd harmonic of a Q-switched Nd:YAG
laser (5 Hz, 7 ns), were used. The laser power incident
on the samples was varied via a half-wave plate plus a
polarizer, and the transmittance of the sample was me-
103
asured for each incident power, leading to values forα2 .
Measurements were also performed at 532 nm and, using
a numerical approach, the Maxwell-Garnet model [2] was
applied in order to quantify the nanocrystals’ contribution
to the nonlinear absorption, apart from that of the host
matrix. The results show that the nanocrystals’ presence
plays a prior role in the magnitude of α2 and, consequently, in the behaviour of the samples face to the two-photon
absorption process.
References:
[1] M. Sheik-Bahae and M. P. Hasselbeck, OSA Handbook
of Optics, Vol. IV, Chapter 17, (2000).
[2] E. L. Falcão-Filho, C. A. C. Bosco, G. S. Maciel, L.
H. Acioli, C. B. de Araújo, A. A. Lipvoskii and D. K.
Tagantsev, Phys. Rev. B 69, 134204 (2004).
[26/10/06 - 18:00h - Sala Cabedelo]
Análise da influência da concentração de espalhadores na emissão laser de sistemas aleatórios
com ganho, E. Lima, C. Tolentino, A.T.B. Celeste, P. C. de Oliveira, Laboratório de Óptica NãoLinear, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal da
Paraı́ba • Desde a primeira verificação da ação laser de
meios aleatórios com ganho (Random Laser) inúmeros
estudos foram realizados com o intuito de compreender o mecanismo da emissão desses sistemas. É verificado em muitos trabalhos que as partı́culas espalhadoras exercem uma forte influência sobre as propriedades de emissão. O objetivo deste trabalho é estudar a
influência da densidade de partı́culas na intensidade de
emissão de pico. Relacionamos a energia de bombeio para
o máximo do pico de emissão para diferentes densidades
de partı́culas. Para investigar as propriedades espectrais
utilizamos como meio de ganho uma solução de Rodamina
B perclorada em metanol na concentração de 1x10−4 M,
contendo uma suspensão coloidal de nanopartı́culas de
dióxido de titânio (T iO2 ) com densidades variando de 109
a 1012 partı́culas/cm3 . Efetuamos estudos sistemáticos da
largura de linha de emissão em função das densidades dos
espalhadores e determinamos o limiar laser que mostra
que com o aumento da densidade de espalhadores ocorre
um decréscimo no limiar Este fato reflete o aumento da
quantidade de espalhadores no meio, conduzindo a uma
alta retro-alimentação e conseqüentemente a um significativo aumento da eficiência laser.
[26/10/06 - 18:15h - Sala Cabedelo]
Intense upconversion and pump-power-controlled
luminescence switch in Yb/Tm co-doped low silica
calcium aluminosilicate glass, M. T. de Araujo,
Marcos V. D. Vermelho, E. A. Gouveia, Carlos
Jacinto, Universidade Federal de Alagoas, Paulo T.
Udo, Mauro L. Baesso, Universidade Estadual de Maringá • Efficient energy upconversion of cw infrared radiation into blue, red and near infrared emission in Tm/Ybcodoped low silica calcium aluminosilicate (LSCAS) glass
excited at 980 nm was investigated. Intense blue upconversion luminescence at 480 nm at room temperature was
investigated as function of pump power and concentration of the samples. High brightness emission around 800
nm in addiction to a less intense 655 nm fluorescence is
also recorded. The LSCAS samples used in our measu-
104
rements were codoped with 2 wt.% of Yb2 O3 ions and
different concentrations 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 wt.% of
Tm2 O3 . The energy upconversion excitation mechanisms
for the Tm-ion-activated excited-state emitting levels of
the codoped samples were ascribed to an excitation of
the Yb-sensitizer followed by sequential energy-transfer
processes to the Tm-acceptor. The results show an inversion between the 480nm and 800nm emissions to low Tm
concentration. Also, it was observed and analysed a decreasing behavior of the ratio of intensities at 800 and 480
nm with the pump-power. Such observation would have
potential applications in the field of sensor and others.
[26/10/06 - 18:30h - Sala Cabedelo]
Efeitos Acumulativos na Mistura de Quatro
Ondas Paramétrica,
J. Ferraz, L. H. Acioli,
S. S. Vianna, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal de Pernambuco, Recife - PE, 50670-901, Brasil
• Neste trabalho investigamos um processo de mistura
de quatro ondas não degenerada, em vapor de rubı́dio,
envolvendo uma ressonância de dois fótons entre on
nı́veis 5S-5D. Os átomos, contidos em uma célula selada
com temperatura controlável, são excitados por um laser
de Ti:safira, sintonizado em 778 nm, com pulsos de 100
fs de duração (∆λ = 6 nm). O sinal gerado, através de
um processo paramétrico, é detectado na direção axial,
para frente, em 420 nm. Como a taxa de repetição
do laser é da ordem de 100 MHz, a separação entre
os pulsos de excitação é muito menor que os tempos
de relaxação caracterı́sticos do sistema. Dessa forma,
após a interação com um primeiro pulso, os átomos
não têm tempo de relaxar antes da chegada do próximo
pulso, fazendo então com que o sistema apresente uma
acumulação tanto na população quanto na coerência.
Para investigar estes efeitos, interrogamos o sistema
com um pulso de prova atrasado no tempo. Neste caso,
utilizamos um interferômetro de Michelson, e detectamos
a intensidade do sinal gerado em função do atraso entre
os pares de pulsos. Dois batimentos são observados:
um na escala de picosegundos, correspondendo ao efeito
de propagação causado pela ressonância de um fóton
(5S-5P) e outro, na escala de fentosegundos, correspondendo à diferença de frequência entre as transições
5D-5P e 5P-5S. A presença deste último batimento é
uma clara manifestação do efeito de acumulação, como
observado nos experimentos de medida da fluorescência
[1]. Entretanto, enquanto a fluorescência é um processo
que depende da população, a mistura de quatro ondas
é proporcional às coerências entre as transições envolvidas. Uma medida simultânea do sinal de mistura de
quatro ondas e do sinal detectado para trás, devido
ao processo de ASE, permite comparar os efeitos de
acumulação coerente e incoerente, respectivamente.
Apoio: CNPq e CAPES.
[1] D. Felinto, L. H. Acioli, S. S. Vianna. Phys. Rev. A
70, 043403 (2004)
26/10/06 - XXIV EFNNE
[26/10/06 - 18:45h - Sala Cabedelo]
Desenvolvimento de um sistema de tomografia por coerência óptica espectral complexa,
Bernardo de B. C. Kyotoku, Anderson S. L. Gomes, UFPE - PE - Brasil • Tomografia por coerência
óptica (TCO) é uma técnica de imageamento óptico que
é capaz de gerar imagens de seção transversal de alta resolução da morfologia do tecido localmente e em tempo
real. A técnica é baseada em um interferômetro de Michelson iluminado com uma luz de baixa coerência, no
qual o espelho de um dos braços é substituı́do pela amostra a ser estudada. A geração da imagem pode ser feita
através de duas modalidades da técnica, uma no domı́nio
temporal e outra no domı́nio de freqüências. A TCO espectral é uma das variações da modalidade no domı́nio
de freqüências. Nela, a luz de saı́da do interferômetro é
coletada por um espectrômetro. A interferência da luz
que é retro espalhada em uma determinada profundidade
da amostra, com a luz que retorna do outro braço do interferômetro gera, no espaço de freqüências, um padrão
de franjas de interferência cujo perı́odo é inversamente
proporcional a essa profundidade. Assim, aplicando uma
transformada de Fourier no espectro coletado obtém-se
um perfil da intensidade de luz retro espalhada em função
da profundidade na região em que o feixe foi incidido na
amostra. Uma imagem é gerada adquirindo-se vários perfis enfileirados lateralmente. A técnica descrita contém
artefatos que são suprimidos utilizando a variação complexa da técnica espectral na qual é necessário obter um
segundo espectro com um dos braços do interferômetro
deslocado em λcentral /8. Em nosso sistema experimental,
foi utilizada como fonte de luz um laser de Ti:safira com
espectro alargado para 50 nm centrada em 800 nm por
efeitos não-lineares em uma fibra monomodo, cuja luz foi
incidida em um interferômetro de Michelson ao ar livre.
Em um dos braços a luz foi focalizada sobre a amostra
fixada em um transladador movido por motor de passo
que transladava a amostra lateralmente. No outro braço
o espelho estava fixo a um transladador piezoelétrico. A
luz de saı́da do interferômetro foi coletada por um espectrômetro que, assim como o motor de passo e o piezoelétrico, comunicava-se com um computador que controlava o sistema, processava os dados e gerava as imagens
através de um programa desenvolvido em Labview. O sistema foi capaz de gerar imagens com resolução de 6 µm
e com uma sensibilidade 98 dB. Para testes foram feitas
imagens de dentes restaurados em que foi possı́vel identificar a restauração de amálgama no interior do dente.
SEM-Semicondutores
[26/10/06 - 17:30h - Sala Tambaba]
EXCITONS: CONFINAMENTO DIELÉTRICO
VERSUS QUÂNTICO, T. A. S. Pereira, A. S.
Arruda, Universidade Federal de Mato Grosso, G. A.
Farias, J. A. K. Freire, V. N. Freire, J. S. de
Sousa, Universidade Federal do Ceará • Neste trabalho investigamos a energia de ligação e a energia total
de excitons em poços quânticos abruptos formados por
materiais tecnologicamente importantes para a indústria
XXIV EFNNE - Resumos - 26/10/06
de dispositivos eletrônicos e opto-eletrônicos, tais como
Si/SrT iO3 , GaN/Hf O2 , Si/SiO2 , GaAs/Al0.3 Ga0.7 As,
GaAs/ZnSe e Si/SiO2 . A energia de ligação e a energia total do exciton são calculadas com o foco em efeitos
causados por cargas imagem que aparecem devido à significante diferença entre a constante dielétrica do material
que compõe o poço (εw ) e a constante dielétrica do material que compõe a barreira (εb ) do poço quântico. O
modelo teórico usado para o cálculo da energia de ligação
e energia total do exciton baseia-se no método do potencial efetivo, que consiste em calcular a energia de ligação
sem precisar conhecer a função de onda do exciton φ(ρ),
e considera todas as contribuições de energia associadas
com cargas imagem, barreiras finitas e a anisotropia da
massa efetiva. Os resultados mostram que, considerando
os parâmetros dos materiais usados neste trabalho, modelos simples (que não consideram efeito de cargas imagem)
para cálculos de excitons são inadequados para estudar
sistemas com εw < εb , visto que modelos mais precisos
(que incluem todas as contribuições devido às cargas imagem) apresentam resultados com diferenças significativas,
em torno de ∼ 80 meV, entre modelos simples e modelos
mais precisos.
[26/10/06 - 18:00h - Sala Tambaba]
Propagação de Ondas de Luz em Multicamadas
Dielétricas de Pell, M. S. Vasconcelos, P. W.
Mauriz, CEFET-MA • A descoberta da fase quasicristalina em 1984 por Shechtman e colaboradores, baseada em medidas de difração de elétrons, marcou o inı́cio
das pesquisas em quasi-cristais. Os quasi-cristais são estruturas intermediárias entre ordem e desordem, no sentido de que suas propriedades são controladas por seqü
ências matemáticas. Varias seqüências matemáticas foram descobertas (ou re-descobertas) a partir das análises
dos quasi-cristais. A mais famosa delas é a seqüência
de Fibonacci. Desde os trabalhos pioneiros de Merlin e
colaboradores sobre as seqüências de Fibonacci e ThueMorse, tornou-se padrão o crescimento de super-redes e
multicamadas baseadas em seqüências matemáticas, podendo estas serem classificadas como quasi-periódicas ou
aperiódicas. As ditas quasi-periódicas têm um espectro
de Fourier tipo ”singular-continuous”e as aperiódicas têm
um espectro tipo ”dense pure point”. Além disso, sistemas baseados em seqüências quasi-periódicas têm nos seus
espectros comportamentos fractais. Dentre as seqüências
que tem propriedades exóticas, destaca-se a seqüência de
Fibonacci. Por exemplo, em trabalhos recentes, Mauriz et
al., demonstraram que somente o calor especı́fico de uma
super-rede, ou rede unidimensional, baseada na seqüência
de Fibonacci é que tem seu comportamento, no limite de
baixas temperaturas, semelhante ao de um sistema cujo
espectro de energia é um perfeito fractal matemático de
Cantor, reforçando a tese de que sistemas construı́dos com
a seqüência quasi-periódica de Fibonacci tem seus espectros fractais. Aqui cabe uma pergunta intrigante: Será
que não existe uma outra seqüência, ainda não descoberta
que também gere espectros tão fractais quanto os gerados
pela seqüência de Fibonacci? Com isso em mente, neste
trabalhos apresentamos um estudo do comportamento das
ondas de luz em um sistema de multicamadas baseado na
105
seqüência de Pell. A relação de recorrência de Pell, assim
como a sequência quasi-periódica de Fibonacci, é baseada
na sua própria seqüência matemática. Desse modo, considerando os blocos de construção A e B, como sendo as
camadas de SiO2 e TiO2, respectivamente, a estrutura de
Pell é crescida seguindo a seguinte relação de recorrência:
Sn = Sn−1 Sn−1 Sn−2 , começando com S0 = A, S1 = AB.
Usamos o formalismo da matriz transferência para definir matrizes de propagação no volume e na interface das
multicamadas. Resultados numéricos são apresentados e
sua fractalidade analisada.
[26/10/06 - 18:15h - Sala Tambaba]
Dinâmica de Spins Polarizados em Poços
Quânticos,
Antonio Carlos R. Bittencourt,
Edvam de Oliveira Nunes, Universidade Federal
do Amazonas • Neste trabalhoo ressaltaremos a importância da interação spin-órbita nas propriedades
dinâmicas de elétrons em heteroestruturas semicondutoras: dupla barreira e poços quânticos, submetidas a
campos elétricos DC e AC, usando o esquema ı́mplı́cito
de Cranck-Nicholson e a Técnica de Diferenças Finitas
dentro da aproximação de massa efetiva. Para descrever
a dinâmica de spins polarizados o Hamiloniano completo
leva em conta os termos de interação spin-órbita devido a
assimetria de inversão espacial na Heteoestrura (Hamiltoniano de Rashba) e assimetria na estrutura cristalina
(Hamiltoniano de Dresselhaus). Uma abordagem mais
rigorosa dos mecanismos da interação spin-órbita dentro
do marco do cálculo da estrutura eletrônica pode revelar
uma enorme quantidade de novas e interessantes qualidades do spin nas propriedades ópticas e de transporte
das diferentes estruturas associadas à arquitetura da
computação quântica.
[26/10/06 - 18:45h - Sala Tambaba]
Propriedades
Eletrônicas
de
Semicondutores Magnéticos Diluı́dos do grupo IV-Mn,
Sara C. P. Rodrigues, Departamento de Fı́sica da
UFRPE/Departamento de Fı́sica da UFPE, Luı́sa M.
R. Scolfaro, Instituto de Fı́sica da USP, Guilherme
M. Sipahi, Ivan S. P. Marin, Instituto de Fı́sica da
USP de São Carlos, Ivan C da Cunha Lima, Instituto
de Fı́sica da UERJ, Eronides F. da Silva Jr., Departamento de Fı́sica da UFPE •
O recente progresso
na sı́ntese de novos materiais semicondutores, associado
à descoberta do ferromagnetismo em compostos dos
grupos III-V e II-VI dopados com Mn, possibilitou o
desenvolvimento dos semicondutores magnéticos diluı́dos
(SMDs). Diversos estudos envolvem os grupos III-V e
II-VI dopados com Mn. Porém, novas investigações vêm
surgindo em SMDs baseados no grupo IV, principalmente por causa da importância tecnológica de materiais
compatı́veis com o Si. Existem alguns estudos em ligas
de Si1−x Mnx e Ge1−x Mnx e resultados experimentais
recentes, obtidos em materiais Si0.95 Mn0.05 bulk, os
quais indicam que estas estruturas são SMDs, devido
a interação entre ı́ons intersticiais e substitucionais de
Mn++ . Investigações teóricas, feitas através de cálculos
de campo médio e de primeiros princı́pios, indicam que
a temperatura de transição (temperatura de Curie, TC )
é da mesma ordem que aquela para materiais do grupo
106
III-V. Todavia, nenhum cálculo teórico foi realizado, considerando a formação de buracos tipo-p nas multicamadas
magnéticas. Assumiremos que estas camadas magnéticas
são ferromagnéticas, em T =0 K, metálicas e com uma
concentração de buracos da ordem de 1 x 1020 cm−3 .
Neste trabalho utilizamos o método k.p autoconsistente,
dentro do modelo 6 × 6 de Luttinger-Kohn, juntamente
com a equação de Poisson, para estudar as propriedades
eletrônicas de poços quânticos múltiplos envolvendo
Si1−x Mnx e Si1−x GeMnx . A fração molar de Si na
liga de SiGe foi variada. Os efeitos de troca-correlação
dentro da aproximação da densidade local, bem como os
efeitos de tensão, são levados em conta nos cálculos. A
partir dos resultados obtidos, notamos uma distribuição
de cargas de spin não periódica conforme a quantidade
de Si e Ge variam. Este comportamento se deve aos
potenciais de Coulomb e tensão. Além disso, comparamos sistemas de Si/Si1−x Mnx e Si/Si1−x GeMnx com
sistemas de GaAs/GaM nAs, para diferentes direções
de crescimento, analisando a mobilidade e densidade de
cargas de spins. Estes cálculos fornecem uma descrição
realı́stica para a densidade de estados/cargas, o que
é fundamental na determinação de propriedades de
transporte nestes sistemas.
27/10/06 - XXIV EFNNE
Sessões Orais
AFC-Astrofı́sica, Cosmologia, Fı́sica Nuclear e de Partı́culas (Partı́culas e Campos)
[27/10/06 - 08:00h - Sala Sérgio Bernades]
COSMIC RAY AND METEOR DETECTION
USING FORWARD SCATTERING OF TV-VHF
WAVES, Fernando M. L. de Almeida Jr, Cristina Schoch Vianna, Instituto de Fisica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Helio Takai, Brookhaven National Laboratory, New York,
USA • The ultra-high energy cosmic rays(UHECR) are
rare events and they hit the Earth at a flux of only
1event/(km2 year) or less. In order to study these rare
events it is necessary to develop new detection techniques since it is necessary to cover large areas with low
cost. We are proposing to adapt the RMS (Radio Meteor Scattering) technique for detecting UHECR. A receptor antenna located at a long distance from a comercial
TV-UHF transmitter can not received the signal due to
Earth curvature. But if something penetrates the Earth
atmosphere ionizing it, the ionized volume will be able
to reflect electromagnetic waves coming from the above
transmitter, thus occurring reception of the TV VHF signal. UHECR (E > 1018 eV ) can also ionize the atmosphere atoms, being detectable by a radio acquisition
system. Due to the fact that the ionization of the meteor in the Earth atmosphere has a relatively long lifetime (> 0, 1s) and that the study of forward scattering of
television signals by meteors is a well known technique,
these meteors are used for, in this work, to calibration and
validation of the experimental apparatus, always bearing
in mind the future objective of detection of UHECR. A
detection system is mounted at UFRJ and another one is
located at BNL (Brookhaven National Laboratory). The
analysis of these acquired data shows meteors, lightning,
etc and some signals that can not be explained up to
now. We strongly believe that some of these events can
be UHECR. But, to be sure of it we are developing a coincidence system of the radio signal and a particle detector
array system. A detailed description of the method will
be presented. Due to it is simplicity and very low price,
it is possible to implement the detection system in the
North and Northeast Universities with the participation
of the high-school.
[27/10/06 - 08:30h - Sala Sérgio Bernades]
Some topics about Neutrinos Oscillations,
Exotic nuclei and the Nuclear Structure.,
Arturo Rodolfo Samana, Centro Brasileiro de
Pesquisas Fı́sicas, Rua Dr. Xavier Sigaud 150, 22290180 Rio de Janeiro-RJ, • In this presentation, two topics
will be discussed which are joined under the common
theme of recent investigations of role of nuclear structure
in neutrino oscillations and exotic nuclei.
The first component of the talk will describe our effort to
rescue the importance of the nuclear structure in a reanalysis of the LSND (Liquid Scintillator Neutrino Detector) neutrino oscillation experiment [1]. We have found
that the employment of the Projected Quasiparticle Ran-
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
dom Phase Approximation (PQRPA) inclusive DIF (decay in flight) 12 C(νe , e− )12 N cross-section, instead of the
Continuum Random Phase Approximation (CRPA) used
by the LSND collaboration in the νµ → νe oscillations
study of the 1993 − 1995 data sample, leads two important consequences: i) the oscillation probability is increased, and ii) the previously found consistence between the
(sin2 2θ, ∆m2 ) confidence level regions for the νµ → νe
and the ν̄µ → ν̄e oscillations is significantly diminished.
These effects are not due to the difference in the uncertainty ranges for the neutrino-nucleus cross-section, but
to the difference in the cross-sections themselves, merged
from the nuclear structure calculations involved.
The second topic concerns an exploratory study of structure of 13 C, 15 C, 17 C and 19 C, using the BCS and the
projected BCS (PBCS) models to assess the importance
of pairing correlations in these light nuclei [2]. As a result
we have found that the simple minded one-quasiparticle
model is capable to account for several important properties of odd-mass carbon isotopes. Further, we discuss the
level orderings in 13 C and 11 Be using the quasiparticlerotor model and the quasiparticle-vibrator model. It is
shown that the inclusion of the pairing interaction and
of the concomitant Pauli principle, throughout the particle number conservation, is imperative in the case of
the heavy odd mass carbon isotopes and within the corecoupling models for 13 C and 11 Be.
Perspectives for future improvements in the last model,
like the inclusion and contribution of the continuum states
and three quasiparticles, are addressed.
References
[1] A. Samana, F. Krmpotić, A. Mariano and R. Zukanovich Funchal, to appear in Phys. Lett. B; nuclth/0608055.
[2] A.R. Samana, T. Tarutina, F. Krmpotić, M.S. Hussein
and T.T.S. Kuo; nucl-th/0512033.
[27/10/06 - 08:45h - Sala Sérgio Bernades]
TeV gamma-ray emission in microquasars with
precessing jets, Hugo R. Christiansen, Núcleo de
Fı́sica, Universidade Estadual do Ceará, Matı́as Reynoso, Depto de Fı́sica, Universidad Nacional de Mar del
Plata, Argentina, Gustavo E. Romero, Instituto Argentino de Radioastronomia, Argentina • We analyze
possible mechanisms underlying high energy gamma ray
emission that could take place in galactic binary systems
with jets (so-called microquasars). Based on the recent
measurements from LSI +303 61 by the MAGIC observatory (Science 312, June 23 2006), it is likely that in
the near future it can be also established whether highenergy gamma rays can be emitted by microquasar SS433.
Gamma rays can be naturally generated as the decay products of pions. Such pions can be produced, indeed, in the
region where the jet and the stellar wind of the companion star intersect themselves, allowing particle collisions.
By means of a detailed calculation including energy dependent pion multiplicities, we predict 1034 - 1035 erg/s
luminosities for TeV gamma-rays emitted by this source.
We go further and compute the opacity effects in a com-
107
plete space-time dependent approach that modifies in a
nontrivial way simple theoretical predictions.
[27/10/06 - 09:00h - Sala Sérgio Bernades]
Deformed sine-Gordon models, D. Bazeia, , L.
Losano, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal
da Paraı́ba, J. M. C. Malbouisson, Instituto de Fı́sica,
Universidade Federal da Bahia • We review and extend the deformation procedure introduced in Refs. [1-3],
which allows the construction of an uncountable number
of new nonlinear differential equations of the type
dV
d2 φ
=
2
dx
dφ
and their solutions, starting from any known soluble model. This equation corresponds to the equation of motion
(for static configurations) of a classical theory describing a
single real scalar field φ, in (1+1) space-time dimensions,
where the potential is given by V (φ). The deformation
prescription can map topological and non-topological defect solutions of a given model into others of new models,
controlling their energy and width. This permits to generate defect structures which are of interest, both for high
energy physics and condensed matter physics.
In the present work, we apply the deformation procedure
to generate new sine-Gordon type of potentials together
with their topological and non-topological defect solutions. We show that the standard sine-Gordon model
can be obtained as a deformation of a polynomial potential. We get, from a specific deformation of the φ4 model, a double sine-Gordon model and present their nontopological solutions. Some other interesting examples
are also presented.
[1] D. Bazeia, L. Losano, and J. M. C. Malbouisson, Phys.
Rev. D 66, 101701(R) (2002).
[2] C. A. Almeida, D. Bazeia, L. Losano, and J. M. C.
Malbouisson, Phys. Rev. D 69, 067702 (2004).
[3] D. Bazeia and L. Losano, Phys. Rev. D 73, 025016
(2006).
ATO-Fı́sica Atômica e Molecular, Espectroscopia
[27/10/06 - 08:00h - Sala Tambaba]
Formação de Arranjos Supramoleculares com
Compostos Quelantes Associados a Metais Pesados., Sauli Santos Jr, Núcleo de Fı́sica, UFT,
Javier Ellena, Eduardo Ernesto Castellano,
IFSC USP • A determinação de estruturas tridimensionais de quelatos com metais pesados e de alguns
potencialmente úteis agentes quelantes, é uma ferramenta muito importante no estudo de complexos que poderão agir como antı́dotos na intoxicação por ingestão
de metais pesados. Um conhecimento detalhado destes complexos é exigido para auxiliar na modelagem
de estruturas moleculares e na determinação de procedimentos que sejam mais efetivos na neutralização
dos processos, desenvolvidos por indivı́duos com intoxicação crônica por metais pesados. Aqui serão reportados os resultados de um estudo sistemático de complexos [TlMe2L], onde L = 2-mercapto-3-piridina ácido
108
carboxı́lico (I), 6-mercapto-3-piridina-metoxicarboxilato
(II), 2-mercapto-3-piridina-metoxicarboxilato (III), 6mercapto-3-piridina-etoxicarboxilato (IV) e 2-mercapto3-piridina-etoxicarboxilato (V). O estudo dos arranjos supramoleculares destes complexos mostra que, devido às
diferenças na simetria dos grupos espaciais e os substituintes nos ligantes, o empacotamento no cristal são similares.
Os complexos formam polı́meros infinitos em uma, duas
e três dimensões, baseadas em interações Tl - S, Tl - N e
Tl - O e ligações de hidrogênio.
[27/10/06 - 08:15h - Sala Tambaba]
Cálculos ab initio em uma Nanocumbuca: OpenCage fullerene C60, Sérgio Gomes dos Santos,
Valder Nogueira Freire, Everton Wagner Santos Caetano, Universidade Federal do Ceará • Em
setembro de 1985, H.W. Kroto, J.R. Heath, S.C.OBrien,
R.F.Curl e R.E.Smalley, sintetizaram algumas polinas na
tentativa de esclarecer o mecanismo de sua formação. Em
seus estudos, entretanto, apareceria uma molécula de 60
átomos de carbono. Considerando a alta estabilidade
do aglomerado de 60 átomos de carbono mostrado por
um espectrômetro de massa, H.W.Kroto sugeriu que os
átomos estariam situados nos vértices de um icosaedro
regular truncado. Dessa forma, nasce o buckminsterfullerball (fulereno). Uma caracterı́stica interessante da estrutura dos fulerenos que chamou a atenção depois da sua
descoberta é a sua cavidade central. Essa cavidade é suficientemente grande para hospedar átomos ou arranjos
de átomos (pequenas moléculas), dando origem aos fulerenos endoédricos. Mas essa propriedade nos faz recair
em uma questão teórica muito simples, mas experimentalmente muito complicada: Abrir uma gaiola de fulereno!
Conseguir colocar átomos ou pequenas moléculas em seu
interior pode se tornar energeticamente muito dispendioso ou de difı́cil controle, embora após colocados haja
uma grande estabilidade. Uma das investidas para resolver esse problema foi estabilizar com diferentes átomos
(ou com moléculas curtas) as bordas do buraco fincado
em um fulereno. Assim, temos os fulerenos de gaiolas
abertas (Open-Cage Fullerenes).Neste trabalho, a priori,
partiremos para a analise teórica de um fulereno com 60
átomos de carbono, aberto ao meio, com a valência preenchida por átomos de hidrogênio. Nós o chamamos de
Nanocumbuca de carbono. Da mesma forma que um nano
tubo muda suas propriedades eletrônicas com a mudança
de seus parâmetros geométricos, (a maneira que enrolamos uma folha de grafite e obtemos um nanotubo) investigamos a mudança das propriedades eletrônicas e vibracionais com o tipo de “corte”efetuado na sı́ntese da
nanocumbuca. Isso é mostrado no trabalho. Foram utilizados cálculos ab initio nessas investigações tanto para os
estudos eletrônicos e vibracionais como para a otimização
estrutural dessa nova molécula. Outra questão importante para apresentarmos é a inserção de um átomo de
hidrogênio no interior da nanocumbuca e a investigação
da possı́vel estabilidade desse conjunto.
[27/10/06 - 08:30h - Sala Tambaba]
Curvas de Energia Potencial e Momentos de
Transição Dipolar para Estados Singletos e Tripletos da Molécula de NaLi usando Métodos Ab
27/10/06 - XXIV EFNNE
Initio, Marcos M. de Almeida, Ângelo M. Maniero, Frederico V. Prudente, Instituto de Fı́sica
- Universidade Federal da Bahia • Moléculas diatômicas
alcalinas apresentam uma variedade enorme de fenômenos
espectroscópicos como, por exemplo, fotoassociação, perturbações, cruzamento de curvas e diversos tipos de predissociação, etc. Por essa razão teóricos e experimentalistas têmtido um constante interesse em tais sistemas. Do
ponto de vista teórico, é necessário para o estudo desses fenômenos o conhecimento valores acurados da energia eletrônica, dos momentos de dipolo permanente e de
transição, e dos acoplamentos de spin-órbita para os diferentes estados eletrônicos em função da distância intermolecular. Entretanto na literatura estão somente avaliados
os valores constantes do momento de dipolo e as curvas de
energia potencial para os estados eletrônicos fundamental e excitados. Em particular para a molécula alcalina
heteronuclear mais leve, NaLi, as curvas de energia potencial foram investigadas a algum tempo por SchmidtMink et al. [Chem. Phys. Lett. 112 (1984) 120]
usando um procedimento ab initio com potenciais efetivos de polarização para o “core”, enquanto o momento
de dipolo foi determinado por Muller e Meyer [J. Chem.
Phys. 80 (1984) 3297] para a distância de equilı́brio.
No presente trabalho procuramos: (i) determinar as curvas de energia potencial (CEP) e os respectivos momentos de transição dipolar (MTD) para alguns estados singletos empregando metodologias ab initio de estrutura
eletrônica; e (ii) determinar as quantidades necessárias
para o estudo dos fenômenos espectroscópicos resolvendo
a equação de Schrödinger para os núcleos. Na primeira
parte, calculamos as CEP e os respectivos MTD empregando os método MCSCF com a base atômica CCQC
usando o programa GAMESS. Na segunda etapa determinamos os nı́veis de energia rovibracional dos estados
eletrônicos fundamental (11 Σ+ ) e excitados (21 Σ+ , 11 Π,
31 Σ+ , 13 Σ+ , 23 Σ+ , 13 Π e 33 Σ+ ), algumas constantes espectroscópicas associadas a esses estados, as probabilidades de transição e o tempo de vida associado aos estados
vibracionais dos estados eletrônicos excitados. Os resultados aqui obtidos são então comparados com os resultados
prévios da literatura, quando estes existirem.
[27/10/06 - 08:45h - Sala Tambaba]
Sistemas Quânticos Confinados, A. M. Maniero,
Frederico V. Prudente, Instituto de Fı́sica - Universidade Federal da Bahia, L. S. F. Olavo, Instituto de
Fı́sica - Universidade de Brası́lia • Sistemas quânticos
confinados têm sido objeto de investigação desde o inı́cio
da mecânica quântica. O interesse no estudo das propriedades fı́sicas desses sistemas tem aumentado com os
recentes avanços nas técnicas experimentais usadas em
estruturas semicondutoras em escala mesoscópica. Elas
têm permitido construir novos sistemas quânticos como
os átomos e moléculas artificiais ou os pontos quântico,
onde o número de elétrons confinados pode ser controlado.
Em átomos e moléculas, a equação de Schrödinger é resolvida com o auxı́lio de métodos da estrutura eletrônica.
Esses métodos podem ser aplicados aos pontos quânticos
com a introdução do potencial de confinamento e a supressão dos núcleos. Na solução da equação de Schrö
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
dinger para sistemas multi-eletrônicos utiliza-se a aproximação de Hartree-Fock como passo inicial em métodos
ab initio, tais como a interação de configurações e a teoria de perturbação de muitos corpos. Tais métodos são
também conhecidos como métodos pós-Hartree-Fock nos
quais pode-se determinar, em maior parte, a energia de
correlação eletrônica. Neste trabalho, apresentamos um
estudo da correlação eletrônica de pontos quânticos de
um centro multi-eletrônicos. Implementamos o método
de interação de configurações em dois potenciais de confinamento, o potencial harmônico anisotrópico tridimensional e o potencial gaussiano invertido juntamente com
um procedimento de resolução de integrais na base de
gaussianas anisotrópicas.
FUN-Fundamentos da Fı́sica e Fı́sica Matemática
[27/10/06 - 08:00h - Sala Jacumã]
NONRELATIVISTIC
LIMIT
OF
THE
GENERALIZED
DIRAC
OSCILLATOR,
R. de Lima Rodrigues, UFCG-Campus de CajazeirasPB, J. Jayaraman, UFPB-Campus de João Pessoa-PB,
Arvind Narayan Vaidya, UFRJ •
The relativistic Dirac oscillator proposed by Moshinsky is
a spin 12 object with the Hamiltonian which in the nonrelativistic limit leads to that of a 3-dimensional isotropic
~ ·S
~ coupling
oscillator shifted by a constant term plus a L
term for both signs of energy. The Dirac oscillator with
a generalized interaction was treated by Castaños et. al..
In another work, Dixit et. al. have considered the Dirac
oscillator with scalar coupling which in the nonrelativistic
limit leads to a harmonic oscillator Hamiltonian plus a
~ · ~r̂ coupling term. The equation is not invariant under
S
parity. They obtained a parity invariant Dirac oscillator with scalar coupling by doubling the number of components and using the 8x8 representation of the Clifford
algebra C`7 .
In the present work we study a new formulation of the
Dirac oscillator using the Clifford algebra C`7 which, in
the nonrelativistic limit leads to the 3D isotropic oscillator with a correction term for both signs of energy. The
correction term is different from those in the other formulations and will be interpreted in the following.
The Clifford algebra C`7 is defined by a set of 7 objects
satisfying the anticommutation relations
109
Here, τi and σi are also two sets of the Pauli matrices.
These matrices are Hermitian and they anticommute with
one another, but τi and σj commute. Now, we build the
Dirac oscillator Hamiltonian linear in the position ~r, momentum p~ and mass M as:
H = ~Γ · p~ + Γ4 M c2 + cM ω~Γ̃ · ~r.
(4)
[27/10/06 - 08:15h - Sala Jacumã]
GL(N) Sine-Gordon/Tirring não-commutativo generalizado, Hector salazar, IF-USP/BR, H. Blas,
Departamento de Matemática - ICET-UFMG • Construimos uma ”Master action”(NCMAGT) contendo um
termo de WZNW não comutativo formado por um campo
de gauge bosônico e um outro termo formado por campos fermiônicos de matéria em 2D. Os campos de matéria
estão apropiadamente definidos numa base da álgebra
de Lie do grupo GL(N )(é preciso extender o grupo
SL(N ) da teoria usual ao grupo GL(N ), pra fechar o
grupo na versão não comutativa). Estudamos as simetrias e as equações de movimento desta teoria, encontramos as cargas e correntes topologicas e de Noether.
Num gauge fixing apropiado e usando proceso de redução
encontramos no setor bosônico a acão do modelo sine
gordon/hiperbolic Sine gordon(NCSG/NChSG) generalizado, apresentando numa representacão particular do
grupo U (N )X....XU (N ). No setor fermiônico encontramos a acão generalizada de Tirring não comutativo. Finalmente estabeleceremos a dualidade entre o setor sineGordon e Tirring.
[27/10/06 - 08:30h - Sala Jacumã]
A estrutura da estado fundamental do 12 O e
seu decaimento via emissão de dois prótons.,
Telio Nobre Leite, UNIVASF, Nilton Teruya,
UFPB, A. Dimarco, UESC, S. B. Duarte, O. A. P.
Tavares, CBPF, M. G. Gonçalves, IRD/CNEN •
O estudo do decaimento de núcleos via emissão de dois
prótons vem ganhando espaço na literatura nos últimos
anos. Uma das questões debatidas tanto em trabalhos
experimentais e como teóricos é se o processo de decaimento ocorre via mecanismo de emissão direta do 2 He
ou através de um duplo decaimento sequencial de um
próton. Neste último caso, o segundo próton só pode
deixar o núcleo residual se houver energia suficiente para
isto, limitando desta forma o decaimento sequencial a seguir configurações do sistema onde o estado intermediário
é representado por uma configuração tı́pica de um núcleo
que emite um próton. Neste trabalho discutimos estas
[Γa , Γb ]+ = 2δab , a, b = 1, 2, · · · 7.
(1)
questõe analisando a largura do estado fundamental do
12
O e seu decaimento via emissão de dois prótons utiliThe irredutible representations of Γa are provided by the
zando dois formalismos diferentes. No primeiro, fazemos
8x8 matrices given by
a análise usando um método que trata a emissão direta
O
O
O
do 2 He como um “cluster” (agrupamento) de dois prótons
~Γ = I2x2
α
~ , Γ4 = I2x2
β, Γ4+i = Γ̃i = ρi
γ5 , orbitando em torno do núcleo 10 C. No segundo, utilizamos um cáculo que leva em conta que os dois prótons
(2)
ocupam a ressonância 1/2+ do 11 N, onde os nı́veis de
where ρi , i = 1, 2, 3, are a set of the Pauli matrices and
partı́cula-única e a força de emparelhamento são consideO
O
rados. Nossos cálculos indicam uma largura pequena para
α
~ = τ1
~σ , (i = 1, 2, 3), β = τ3
I2x2 , γ5 = α1 α2 α3 β.
a emissão direta do 2 He que varia dentro do intervalo 2-50
(3)
keV. Por outro lado, observamos uma domı́nio grande do
110
modo de decaimento sequencial com largura de 420 keV.
MAG-Magnetismo e Materiais Magnéticos
[27/10/06 - 08:00h - Sala Lucena]
Efeitos de interação de dipolar em sistemas de
partı́culas superparamagnéticas, K. N. S. Santos, , V. A. Pessoa, Ana L. Dantas, UERN - RN
- Brasil, A. S. Carriço, UFRN - RN - Brasil • O
recente interesse em nanopartı́culas magnéticas tem sido
estimulado por seu potencial tecnológico. Curiosamente
há dois limites: em aplicações magneto-eletrônicas se buscam partı́culas termicamente estáveis, ao passo que largo
número de aplicações biomédicas faz uso de partı́culas
que são instáveis termicamente. Em sistemas biomédicos
destacam-se o uso em vetorização de fármacos, separação
celular, medida da motilidade intestinal e hipertermia.
Nesses sistemas é importante que as partı́culas sejam superparamagnéticas de modo a evitar danos a células nobres do sangue, durante o transporte para o alvo. As
partı́culas se magnetizam em presença de campo externo,
adquirem mobilidade magnetoforética em presença de
campo magnético e, portanto, podem ser utilizadas com
sucesso para transportar princı́pios ativos que estejam ligados a elas, para separação celular e para se localizar em
tumores permitindo o aquecimento local do tecido com a
lesão. Outro sistema de interesse, tanto do ponto de vista
básico como de aplicação, são partı́culas nanomagnéticas
em matrizes não magnéticas. O aparecimento de novas
técnicas experimentais, capazes de gerar amostras nanoestruturadas controladas, conduziu avanços importantes
na compreensão do comportamento de materiais granulares. Recentes resultados experimentais e teóricos mostram que fatores como tamanhos, formas e densidade
de grãos influenciam nas propriedades de magnetotransporte. Fizemos um estudo de como grandezas fı́sicas,
como magnetização e susceptibilidade, em filme granular,
com partı́culas superparmagnéticas de magnetita, mudam
por efeito de campo aplicado, temperatura e densidade
de grãos. Nossos resultados mostram que o campo de saturação, da amostra, aumenta com a densidade de grãos.
Vimos também que se o campo é aplicado paralelo, ao
plano do filme, o campo de saturação é menor do que
no caso em que o campo é aplicado perpendicular. A
razão é que no caso do campo aplicado perpendicular ao
filme, o campo dipolar é completamente demagnetizante,
enquanto que quando o campo é paralelo o efeito dipolar
favorece a linhas de ordem magnética. Outro resultado
interessante é como a posição do pico de susceptibilidade
muda com a geometria do filme e com a densidade de
grãos.
[27/10/06 - 08:30h - Sala Lucena]
PROPRIEDADES DE TRANSPORTE DE
UM GAS DE ELÉTRONS NA VIZINHANÇA
DE MATERIAL MAGNÉTICO: EFEITO DA
INTERAÇÃO SPIN-ÓRBITA., A. C. A. Ramos,
G. A. Farias, R. N. Costa Filho, N. S. Almeida,
Universidade Federal do Ceará • Consideramos um
sistema constituı́do de uma camada ferromagnética
crescida sobre uma heteroestrutura que contém um
27/10/06 - XXIV EFNNE
gás de elétrons bidimensional (GEB). A interação dos
elétrons do GEB com os dipolos permanentes do material
magnético (interação dipolar) é descrita através de um
campo efetivo que atua nos portadores de carga. Este
campo efetivo depende da magnetização e da distância
da camada magnética ao GEB. Além da interação com a
camada magnética, consideramos que os elétrons sentem
a interação spin órbita (efeito Rashba de intensidade)
cujo o principal efeito é misturar os estados de Landau
de spin ”up”e ”down”(autoestados do Hamiltoniano
que descreve o sistema na ausência da interação spinórbita). As autofunções modificadas, obtidas através
da diagonalização do Hamiltoniano completo tomando
como base as autofunções do Hamiltoniano com α igual
a zero, são utilizadas para obter a condutividade Hall
deste sistema. Os cálculos são realizados considerando
a ”aproximação de um elétron [1]”e são utilizados
parâmetros tı́picos de GEB estudados em laboratórios
para obter estimativas numéricas para as propriedades
fı́sicas do sistema. O comportamento da condutividade
Hall com a distância entre a camada ferromagnética
e o GEB e com a intensidade da interação Rashba é
analisado. Os resultados mostram que este sistema
pode ser modelado para que sua magnetoresistência
tenha o comportamento desejado. Considerando que
o ferromagneto pode ter sua configuração magnética
ajustada externamente, concluı́mos que estes sistemas
podem ter suas propriedades de transporte adequadas
para diferentes necessidades.
[1] X. F. Wang and P. Vasilopoulos, Phys. B 67 (2003),
085313 and X. F. Wang, P. Vasilopoulos and F. M. Peeters, Phys. Rev. B, 71 (2005), 125301.
[27/10/06 - 08:45h - Sala Lucena]
Manipulação de quanta de fluxo magnético em nanoestruturas supercondutoras e ferromagnéticas,
Clécio C. de Souza Silva, Universidade Federal de
Pernambuco, Alejandro Silhanek, Joris Van de
Vondel, Victor V. Moshchalkov, INPAC - Katholieke Universiteit Leuven • As propriedades de transporte da mioria dos materiaais supercondutores são determinadas pelos quanta de fluxo magnético, chamados
vórtices. O controle destes vórtices e a conseqüente manipulação das propriedades eletrônicas de supercondutores
constitui um dos grandes desafios para a aplicação destes materiais. Recentemente Alguns grupos de pesquisa
conseguiram alcançar um alto nı́vel de manipulação de
vórtices através do chamado efeito catraca. Catracas são
sistemas que utilizam um potencial periódico assimétrico
para transformar forças flutuantes em movimento unidirecional e constituem um paradigma na manipulação de
nanoobjetos. Neste seminário, apresentaremos resultados
experimentais e teóricos sobre o efeito catraca e nanoestruturados e filmes hı́bridos supercondutores com nanoestruturas magnéticas. Apresentaremos dados experimentais que demonstram múltipla reversibilidade da retificação do movimento dos vórtices em nanoestruturas
supercondutoras. Em particular, apresentaremos um experimento sobre medidas de transporte em filmes supercondutores com micromagnetos de cobalto magnetizados
paralelamente ao plano do filme, onde foi observado o
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
efeito de catraca magnética de vórtices. Demonstraremos
que os micromagnetos de Co são capazes de estabilizar
pares vórtice-antivórtice no filme supercondutor mesmo
a campo nulo e baixas temperaturas e mostraremos como
a partir destes resultados podemos extrair informações
sobre a dinâmica de vórtices e antivórtices no sistema.
[27/10/06 - 09:00h - Sala Lucena]
Classical Heisenberg model in a space with
negative curvature:
topological spin texture
on the pseudosphere,
L. A. R. Belo, ,
N. M. Oliveira-Neto, W. A. Moura-Melo, A. R
Pereira, E. Ercolessi, Universidade Federal de Viçosa
• Heisenberg-like spins lying on the geometry of a pseudosphere (a 2-dimensional infinite space with constant negative curvature) cannot give a Belavin-Polyakov soliton.
Only fractional solutions can stabilize on this surface provide that at least a hole is incorporated. We also address
the issue of ”in-plane”vortices, in the XY regime. Interestingly, the energy of a single vortex no longer blows up
as the excitation spreads to infinity. Taking two-vortex
solutions into account we realize that contrary to what
happens in usual planar framework, here they appear
to attract (repal) each other whenever they carry same
(opposite) charges. We also discuss some consequences
of this result for multi-vortex solutions and topological
phase transition.
[27/10/06 - 09:15h - Sala Lucena]
Ondas
de
Spin
em
Nanofios
Antiferromagnéticos
com
Interação
Dipolar,
Tayroni Francisco de Alencar Alves, Roberto
Ferreira Sena Filho, Raimundo Nogueira da
Costa Filho, Universidade Federal do Ceará • As
propriedades dinâmicas de nanofios magnéticos têm
atraı́do recente interesse devido a sua potencial aplicação
tecnológica[1].
Experimentalmente, nanofios podem
ser construı́dos através de técnicas litográficas, como,
por exemplo, eletrodeposição combinada com feixe de
elétrons ou raios X, onde a posição dos spins pode ser
controlada de forma precisa[2]. Neste trabalho, seguindo
o mesmo formalismo adotado em [3], escrevemos o
Hamiltoniano para nanofios com secção transversal
aproximadamente circular onde consideramos interações
de troca entre primeiros vizinhos e interação dipolar
entre spins localizados. Através da transformação de
Holstein-Primakoff, seguida da transformada de Fourier,
escrevemos o Hamiltoniano, aproximadamente, como
uma forma quadrática de bósons. Usando as transformações de Bogolyubov, escrevemos o Hamiltoniano na
forma de bósons não interagentes, determinando, então,
o espectro de excitações e as frequências das ondas de
spin para o modelo.
[1] Spin Dynamics in Confined Magnetic Structures I, editado por B. Hillebrands e K. Ounadjela (Springer-Verlag,
Berlim, 2002).
[2] J. L. Duvail et al, J. Appl. Phys. 84, 6359 (1998).
[3] T. M. Nguyen e M. G. Cottam, Phys. Rev. B, 71,
094406 (2005).
111
MAT-Fı́sica dos Materiais
[27/10/06 - 08:00h - Sala Parayba]
Estrutura eletrônica e absorção óptica dos cintiladores BGO e BSO, M. V. Lalic, S. O. Souza,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Sergipe
• O ortho-germanato de bismuto Bi4 Ge3 O12 (BGO) e
o ortho-silicato de bismuto Bi4 Si3 O12 (BSO) são materiais tecnologicamente importantes devido a suas caracterı́sticas notáveis, tais como rápida resposta e grande
eficiência luminescente e resistência a danos de radiação.
Ambos são usados como cintiladores de alta eficiência em
espectroscopia de raios gama e em fı́sica de alta energia, além de serem aplicados extensamente em dispositivos ópticos não-lineares e em medicina nuclear (tomografia computadorizada de raios X e pósitrons). O BGO
e o BSO cristalizam-se na mesma estrutura cúbica, conhecida como eulitita. Embora se assemelhem em muitos
aspectos, os compostos exibem diferenças em algumas das
propriedades chaves da cintilação: o BSO tem uma resposta mais rápida, mas eficiência luminescente menor que
o BGO, por exemplo. Assim o BSO é usado preferivelmente para algumas aplicações e o BGO para outras. Estudos teóricos de BGO e de BSO, entretanto, enfrentam
dificuldades devido à complexidade de sua estrutura cristalina (38 átomos na célula primitiva unitária, ausência
de simetria de inversão). Esta é a razão principal porque
nenhum cálculo teórico foi relatado considerando a estrutura cristalina completa. Neste trabalho nós apresentamos tais cálculos pela primeira vez, usando o método “full
potential linear augmented plane wave”(FP-LAPW), baseado na teoria do funcional da densidade e embutido no
código computacional WIEN2k. As estruturas eletrônicas
de BGO e BSO foram cuidadosamente calculadas, analisadas e comparadas. A partir destes resultados, foram
calculadas as matrizes de transições eletrônicas entre as
bandas e determinados os tensores dielétricos complexos
para o BGO e o BSO, bem como suas constantes ópticas,
tais como, ı́ndice de refração, coeficientes de extinção e
de absorção e reflectividade, todos em função da energia da radiação incidente. Os resultados são comparados
com os dados experimentais disponı́veis na literatura. A
origem dos picos de absorção óptica é interpretada em
termos da estrutura eletrônica calculada, e as diferenças
entre as propriedades ópticas do BGO e BSO são discutidas. Além da explicação das propriedades eletrônicas e
ópticas básicas do BGO e do BSO puros, o presente estudo
fornece um bom ponto inicial para tratamento dos efeitos
ópticos de várias impurezas nestes cintiladores, planejado
para um futuro próximo.
[27/10/06 - 08:30h - Sala Parayba]
RELAXAÇÃO DIELÉTRICA DOS CONTORNOS DE GRÃO DO COMPOSTO Bi12GeO20,
Zélia Soares Macedo, Cristyne Silva Santos de
Oliveira, Fabiane Alexsandra Andrade de Jesus, Grupo de Materiais Cerâmicos Avançados - Departamento de Fı́sica - Universidade Federal de Sergipe,
Antonio Carlos Hernandes, Grupo Crescimento de
Cristais e Materiais Cerâmicos - Instituto de Fı́sica de
São Carlos - Universidade de São Paulo • O presente
112
trabalho descreve a caracterização elétrica e dielétrica de
monocristais e corpos cerâmicos do composto Bi12GeO20
(germanato de bismuto). Este material, que tem estrutura cristalina do tipo selenita, possui grande interesse
tecnológico devido às suas propriedades fotocondutivas e
eletro-ópticas, que permitem uma variação foto-induzida
e reversı́vel em seu ı́ndice de refração. Até o momento, no
entanto, existe pouca investigação a respeito das propriedades radiocondutoras do Bi12GeO20 e do seu potencial
de aplicação em sistemas detectores de radiação. A caracterização dos monocristais e cerâmicas de Bi12GeO20
foi realizada no presente trabalho através da técnica de
espectroscopia de impedância. As medidas foram realizadas à temperatura constante, entre 25 e 700 o C, no
intervalo de freqüências entre 1 Hz e 13 MHz. Os resultados experimentais foram ajustados a circuitos elétricos
equivalentes e analisados segundo modelos fı́sicos que descrevem os processos de relaxação em materiais dielétricos.
Observou-se que a condutividade elétrica do monocristal
de Bi12GeO20 é ativada termicamente e possui energias
de ativação 0.8 eV abaixo de 510 o C e 1.4 eV acima desta
temperatura. A parte real da permissividade dielétrica
do monocristal apresentou um comportamento dispersivo a baixas freqüências, indicando a existência de um
termo condutivo no processo de polarização. Nos corpos cerâmicos, no entanto, observou-se uma relaxação do
tipo Debye a baixas freqüências. Como, neste material,
os contornos de grão são mais resistivos do que a região
interna do grão, o efeito pode ser atribuı́do a processos
de polarizaçao por cargas espaciais na região inter-grãos,
resultantes da condução elétrica heterogênea entre grão e
contorno de grão.
[27/10/06 - 08:45h - Sala Parayba]
Exciton Escape in CdSe Core-Shell Quantum
Dots: Implications for the Development of Nanocrystal Solar Cells, J. S. de Sousa, J. A. K.
Freire, G. A. Farias, V. N. Freire, UFC • The
demonstration of inexpensive growth of CdSe quantum
dots (QD’s) and their subsequent size and shape control
[1] opened new opportunities for the development of low
cost and high efficiency QD solar cells. It was recently
proposed that the absorption of a single photon in CdSe
QD’s might generate one or more electron-hole (e-h) pairs
through direct carrier multiplication processes. It was
suggested that such processes might raise the upper limit
of energy conversion up to 66% [2,3]. The device functionality depends on the escape of the generated e-h pairs
through quantum tunneling across the shell layer in order
to produce currents in the external circuit. However, the
time scale of the out-tunneling process of the e-h pairs
must be faster than recombination processes. By disregarding the complicated atomic structure at the QD interface, there are two obstacles affecting the out-tunneling
of e-h pairs: the shell barrier and coulomb interaction.
In this work, we investigate the tunneling dynamics of e-h
pairs in CdSe core-shell QD’s aiming the determination
of the best conditions (shell material and thickness, and
QD sizes) for optimal energy conversion. Our theoretical
model is based on the solution of the time-dependent twoparticle hamiltonian described within the effective mass
27/10/06 - XXIV EFNNE
approximation. Our results indicate that the tunneling
lifetime of a 10 nm wide QD with 0.9 nm shell thickness is approximately 0.01 ns and 1.0 ns for CdS and
ZnS as shell material, respectively. This difference of two
orders of magnitude is explained by the confinement barrier heights. Variations of the shell thickness in the range
0.3-1.5 nm modifies the tunneling lifetimes by one (three)
order(s) of magnitude for CdS (ZnSe) shell layers regardless the QD size and external electric fields. By comparing these data with the recently measured recombination
lifetimes in CdSe QD’s of few nanoseconds, we conclude
that the efficiency of QD solar cells depends on very restrict growth control in order to obtain the appropriate
QD sizes and shell thicknesses.
[1] X. Peng et al., Nature 404, 59 (2000).
[2] M. Califano, A. Zunger and A. Franceschetti, Nano
Lett. 4, 525 (2004).
[3] M. Califano, A. Zunger and A. Franceschetti, Appl.
Phys. Lett. 84, 2409 (2004).
[27/10/06 - 09:00h - Sala Parayba]
Synchrotron Radiation Renninger Scanning a
probe to study doped KDP crystals, A.O. dos
Santos, , Lisandro P. Cardoso, IFGW, UNICAMP,
CP 6165, 13083-970, Campinas, SP, X. Lai, C. Ma,
K. J. Roberts, Dept. of Chemical Engineering, University of Leeds, Leeds, LS2 9JT, UK • The mechanism underpinning the incorporation of trivalent transition metal ions into potassium dihydrogen phosphate
(KDP) and isomorphous system is the subject of this
work, it means, verify if the high resolution afforded by
X-ray Multiple Diffraction can be used to probe microcrystallographic spatial variations between the impurity
incorporated regions with respect to areas without such
incorporation by using the high resolution facilities on
stations XRD1 and 16.3 at the Brazilian (LNLS) and the
Daresbury (SRS) synchrotron radiation facilities, respectively. The latter provided also an opportunity to exploit wavelength dispersion, via making XRMD measurements either side of the Cr K absorption edge, to probe in
more detail the structural crystallographic environment
around the Cr3+ doped ions. Renninger scannings of
the (004) KDP primary reflection were obtained at both
XRD1 and 16.3 stations. From the LNLS results using
secondary peaks, we were able to determine the KDP lattice parameters a= 7.4523(1)Åand c= 6.9745(2)Å(pure)
and a= 7.4538(1)Åand c= 6.9761(2) Å(doped). Three distinct wavelengths were used in Daresbury experiments: 1.5358Åand two others below (1.9996Å) and
above (2.189Å) the Cr K-absorption edge to analyse the
effect of Cr anomalous dispersion in doped KDP. Interesting changes in the secondary peak intensities below the
edge were observed possibly indicating Cr substitutional
replacement of lattice atoms since no extra peaks were
detected. This result differs from our previous study on
M n3+ doped KDP (Lai et al. J. Appl. Cryst. (2003) 36,
1230) and indicates the local atomic environment around
M n3+ differs from that involved in Cr3+ incorporation.
ACKNOWLEDGMENTS: The authors would like to
thank the LNLS and Daresbury staff and the Agencies
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
CAPES - CNPq (Brazil) and EPSRC (UK) for financial
support.
OTI-Ótica
[27/10/06 - 08:00h - Sala Cabedelo]
Oblique interaction of spatial dark-soliton stripes
in nonlocal media, Robert Fischer, , Dragomir N.
Neshev, Wieslaw Krolikowski, Yuri S. Kivshar,
Nonlinear Physics Center and Laser Physics Center,
Nonlinear Physics Center and Laser Physics Center, Australian National University, Canberra, Australia, David Iturbe-Castillo, Sabino Chavez-Cerda, Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica, Mexico, Mario R. Meneghetti, Instituto de Quı́mica e
Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Brasil,
Dilson P. Caetano, Jandir M. Hickmann, Instituto
de Fı́sica, Universidade Federal de Alagoas, Brasil • The
study of spatial optical solitons is an active research field
driven by the concepts of light guiding and steering light
itself, the property useful for applications in all-optical
switching and data processing. Dark solitons are known
to be less affected by absorption or background fluctuations and show a weaker interaction between the neighboring solitons, permitting much closer spacing than for
bright solitons. However, closely placed dark-soliton pairs
experience a repulsive force. Furthermore, the theoretical
study of the oblique interactions of dark spatial solitons
reveals a post-colliding phase shift that strongly depends
on the angle between the propagation directions of the two
solitons. In this study, we report on the first experimental
observation of the spatial phase shift resulting from interaction of two crossed dark soliton pairs, co-propagating
through a defocusing media. In experiment, we place an
amplitude mask in form of a stripe directly in front of a 40
mm long cell fueled with castor oil. Interesting enough,
it turns out that this organic material is much appropriated for the study of spatial nonlinear dynamics because
its high nonlinearity. A second amplitude mask, rotated
47 degrees in regard to the first one, was imaged via a
telescope onto the input face of the cell. The background
beam (514 nm) had a diameter of 2.2 mm, what equals
around 20 times the width of the amplitude mask. At
higher intensities, a pair of dark soliton stripes origins
from each amplitude mask with an intersection where the
masks overlay. With increasing intensity, this intersection
grows in form of a straight soliton pair whose orientation depends on a relative width of the amplitude masks,
shifting the original soliton pairs perpendicular to their
orientation.
[27/10/06 - 08:30h - Sala Cabedelo]
Optical taper beams, Dilson P. Caetano, , Jandir
M. Hickmann, Instituto de Fı́sica, Universidade Federal
de Alagoas, Sabino Chavez-Cerda, Instituto Nacional
de Astrofisica, Optica y Electronica - Mexico • Using the
property of propagation invariance of Bessel beams (BB)
stable hollow beams have been created and used as optical tweezers and hollow pipes to guide and manipulate
microparticles and atoms. Despite of being diffracting,
Laguerre-Gaussian (LG) beams posses other properties
113
that when focused makes them suitable for other applications. In both instances, the propagating hollow beams
are due to the presence of a vortex at the centre of the
radial symmetric ringed transverse profile. BB and LG
beams are, respectively, modes of the wave equation in
its full form, the Helmholtz equation, and the paraxial
wave equation. In both families of modes the radial solution is linked to the azimuthal solution by the topological
charge number or vortex order. For instance, a Bessel
mode of order m has the same m topological charge. In
this work, we present the results of investigating the violation of such link by setting a different radial mode number
with respect to the azimuthal mode number. Our findings
are that by conservation of angular momentum the radial solution accommodates to the respective azimuthal
vortex mode creating an optical funnel. When the azimuthal order is smaller than the radial mode the hollow
beam reduces its diameter while in the opposite case, if
the azimuthal order is larger than the radial one, the vortex modifies the radial solution by widening its inner ring
diameter to fit the corresponding vortex mode. In both
cases an optical funnel is created that can be used to have
a further control in applications as atom and nanoparticle
guiding.
[27/10/06 - 08:45h - Sala Cabedelo]
The effect of disorder on two-dimensional photonic crystal based waveguides, Leonardo L. Lima,
, Márcio A. R. C. Alencar, Dilson P. Caetano,
Jandir M. Hickmann, Instituto de Fı́sica, Universidade
Federal de Alagoas, D. Solli, Department of Electric Engineering, University of California • Two-dimensional
(2D) photonic crystals, which consist of a periodic plane
and a third extruded or non-periodic dimension, offer tantalizing possibilities of controlling the flow of light and
its polarization in planar circuits and photonic crystal
fibers. Many of the fascinating applications of 2D photonic crystals are within practical reach because the construction of microscale structures appropriate for optical
wavelengths is within the limits of current fabrication technology. Among the myriad of application, waveguides
based on 2D photonic crystals are very important structures owing to the possibility of their use as platforms for
the development of integrated optical circuits. Although
the achieved advances in micro and nanoscale fabrication
techniques, some imperfections may be introduced in the
crystal structure during the production process. Due to
this fact, the study of the influence of disorder on photonic crystal based waveguides is very important for the
development of new devices. In this work, we investigated
the effect of positional disorder in planar waveguides. The
waveguides were produced by creating a defect removing
a line in a finite 11 by 11 square lattice crystal. Three
different configurations were studied: the disorder spread
over the whole crystal; only in the waveguide border; and
the whole crystal except the waveguide border. We found
that the waveguide performance is quite robust against
disorder in the case where the border of the waveguide
is preserved from the disorder. In the other cases, the
changing size of the waveguide channel has a detrimental
effect in the performance of the waveguide.
114
[27/10/06 - 09:00h - Sala Cabedelo]
Configuração Hibrida de Amplificador Óptico
EDFA/FOPA, S. R. Lüthi, , João F. L. Freitas,
A. S. L. Gomes., Departamento de Fı́sica-Universidade
Federal de Pernambuco • Com a demanda cada vez
maior por taxas de transmissão em sistemas de comunicação, torna-se cada vez mais necessário o uso de tecnologia que utilizam multiplexação por comprimento de
onda (WDM). Como conseqüência, o tráfego, que atualmente está concentrado na banda C (1530-1560 nm), em
um futuro próximo será estendido para novas bandas, e
os possı́veis candidatos para esta expansão são as bandas
S (1450-1530 nm) e L (1560-1600 nm). Entre os dispositivos necessários para sistemas de comunicações ópticas
de banda larga e longa distância, estão os amplificadores ópticos, usados para compensar as perdas por propagação.
Neste trabalho desenvolvemos um sistema hibrido de dois
amplificadores ópticos em serie (EDFA/FOPA) que foi
composto por: amplificador óptico a fibra dopado com
érbio (EDFA), usando uma fibra com alta dopagem de
érbio para amplificação na banda L; amplificador óptico
paramétrico a fibra (FOPA) para amplificação e conversão
de sinais ópticos. Em nosso experimento, medimos com
o EDFA/FOPA ganhos de até 15dB com uma banda de
ganho próxima de 100nm, observamos também conversão
de sinais ópticos de 1535-1630nm para 1440-1535nm, ou
seja, sinais da banda L e C para banda S.
Em resumo, desenvolvemos um sistema hibrido
EDFA/FOPA para amplificação nas bandas de comunicações S, C e L com possı́vel aplicação para
conversão de sinais ópticos das bandas C e L para banda
S.
[27/10/06 - 09:15h - Sala Cabedelo]
Numerical Investigations on the Ultrashort Pulse
Switching in Nonlinear Fiber Bragg Gratings,
Apiano F. de Morais Neto, A. S. B. Sombra, UFC
• We consider the nonlinear switching of ultrashort broadband pulses by 10 mm length fiber Bragg gratings. We
studied the effects of grating characerisics, including reflectivity peak, bandwidth and reflectivity peak shift by
nonlinear effects (cross and self phase modulaion). We
considered nonlinear gratings in the bi- and multistable
regime (input inensities I0 ∼ 2 × 10−5 a.u.) with the linear index modulation in the 10−5 − 10−3 range. The
input pulse time shapes are 1-ps gaussian and hyperbolic secant square functions. In addition ultrashort pulses
incident in nonlinear gratings with reflectvity peak frequency is detuned from the pulse central frequency were
considered. We used the conventional coupled-mode theory to model the monochromatic propagation through the
nonlinear grating and the inverse Fourier transform technique was used to recover the reflected time-shapes by
nonlinear gratings for the first time. We determinated
the dependence on the nonlinearity parameter, the linear
index modulation and the input intensity of the reflected
intensities time shapes.
27/10/06 - XXIV EFNNE
Palestra Plenária
PL3-Palestra Plenária
[27/10/06 - 09:30h - Sala Sergio Bernades]
QUANTIFIED SINGULARITIES AND CONTINUOUS DEFECTS OF LIQUID CRYSTALS AND OTHER ILL-ORDERED MEDIA,
Maurice Kleman, Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux Condensés, Université Pierre-et-MarieCurie -França • The key singularities of liquid crystals
are disclinations. The concept of disclination is also relevant to a number of condensed matter media characterized by some kind of ill-ordering (i.e. involving continuous
symmetries or frustrated order), and to a description of
limited grain boundaries in 3D crystalline solids, e.g. its
role for polynanocrystals. Disclinations are of a limited
interest in solid single crystals (where the key singularities
are dislocations); owing to the large elastic stresses they
develop, they can only appear in close pairs of opposite
signs. The relaxation mechanisms associated with a disclination (change of shape, mobility) are driven through
its interplay with quantified or continuous defects, the
former related to the discrete elements of the symmetry
group of the medium, the latter to the continuous symmetries (continuous disclinations or dispirations, either
attached to the disclination, or akin to Nye’s dislocation
densities, whose concept, first developed for metals, is
particularly well fitted here). This talk will emphasize
the importance of geometrical and topological methods
in ill-ordered matter physics, mostly in liquid crystals, in
particular how the usual geometrical considerations employed for quantified defects can be extended to include
continuous ones. The notion of extended Volterra process
covers the different situations where the interplay takes
place, in contrast with the topological theory, which does
not consider continuous defects.
Palestras Paralelas
PA06-Palestra Paralela
[27/10/06 - 11:00h - Sala Sergio Bernardes]
Introdução
à
Informação
Quântica,
Amir Ordacgi Caldeira, UNICAMP •
Há inúmeros aspectos da nossa vida cotidiana que envolvem conceitos e áreas do conhecimento que têm sido
desenvolvidos desde a primeira metade do século passado,
mas que ainda assim continuam inacessı́veis à maioria
da população. A Mecânica Quântica, a Teoria da Informação , a Ciência da Computação e a Criptografia,
entre outras, já influenciam as nossas vidas sem percebermos onde cada uma, separadamente, desempenha o
seu papel. Na realidade, muitas vezes é o conhecimento
conjunto de algumas delas que, quando posto em prática,
nos facilitam enormemente as tarefas diárias. As duas
últimas décadas, entretanto, presenciaram a elaboração
do ambicioso projeto de se estender esta cooperação interdisciplinar à conceituação fundamental das diferentes
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
áreas. Analogias e diferenças entre elas têm sido exploradas com o objetivo de se melhorar substancialmente a
eficiência de tecnologias das quais somos muito dependentes hoje em dia. Dois exemplos imediatos seriam a
computação e a telefonia. É dentro deste contexto que
pretendemos abordar alguns conceitos que permeiam os
fundamentos de uma nova área que surge da conjunção de
duas das já mencionadas; a Informação Quântica. Apresentaremos a idéia geral da teoria clássica da informação
e dos elementos necessários para a sua geração, processamento e transmissão, os chamados bits. Em seguida apresentaremos uma breve introdução à Mecânica Quântica
de onde extrairemos a generalização do conceito dos bits;
os inusitados qubits. Baseados nestes novos elementos finalizaremos a apresentação introduzindo alguns conceitos
- genuinamente quânticos - de fundamental importância
para estas novas áreas, dentre os quais estão os emaranhados quânticos e o teleporte quântico.
PA07-Palestra Paralela
[27/10/06 - 11:00h - Sala Parayba]
Transport Phenomena in low-dimensional disordered systems, Marcelo Leite Lyra, Instituto de
Fı́sica - UFAL • Disordered electronic systems can undergo an Anderson transition, as the strength of disorder
increases, from a phase of extended to localized states.
However, when only short-range couplings are considered,
scaling arguments supported by numerical and analytical
results, restrict its occurrence to systems with spatial dimensionality d > 2. An exception is the occurrence of
extended states in two-dimensional models with broken
time-reversal symmetry or with preserved time reversal
symmetry but with broken spin rotation symmetry. In
one-dimensional systems, all one-electron eigenstates remain exponentially localized for any amount of disorder
even with broken time reversal and spin rotation symmetries.
Delocalization of collective models in low-dimensional disordered systems can be induced by the presence of longrange couplings or by correlations in the disorder distribution. In this talk, we will review a series of recent
contributions on this subject ranging from the anomalous
transport in disordered systems with long-range correlated disorder, quantum percolation in power-law diluted
chains, energy diffusion in random harmonic chains, magnon transport in disordered ferromagnets, the localization
length scaling behavior at the Anderson transition, the
emergence of sustainable Bloch oscillations and the role
of correlations in the electronic transport of DNA segments, among others.
PA08-Palestra Paralela
[27/10/06 - 11:00h - Sala Lucena]
Fı́sica do Protetor Solar: da Teoria ao Produto Comercial, Valder Nogueira Freire, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Ceará, Brazil • As janelas da absorção solar pela
atmosfera são apresentadas, a interação da radiação ultravioleta A, B e C com a pele humana é discutida, bem como
115
seu relacionamento com o surgimento de câncer de pele.
A proteção solar é abordada segunda a fı́sica da interação
da radiação da luz com filmes de protetores solar, as caracterı́sticas dos materiais orgânicos e inorgânicos atuais utilizados nos mesmos, o processo de geração de radicais livres que são supostos contribuirem para o inı́cio do câncer
de pele, e a as perspectivas da contribuição da nanociência
para o desenvolvimento de protetores solar mais eficazes.
Argumenta-se que o relacionamento entre o surgimento
da camada de ozônio e a evolução dos seres vivos indica
a existência (comprovada) de moléculas biológicas especializadas na absorção protetora à vida da radiação solar
(muitas a serem descobertas), com frequência de absorção
determinada de certa forma pela evolução biológica. Resultados são apresentados neste trabalho que indicam fortemente esta possibilidade no caso das algas, algumas das
quais se prestam a serem insumo para o desenvolvimento
de protetores solar mais eficazes que os comerciais atualmente disponı́veis. Finalmente, uma visão geral do projeto Algas Prosol para o desenvolvimento de um protetor
solar à base de moléculas presentes em algas coletadas
na região Nordeste é apresentada, com ênfase no estudo
teórico e de nanomateriais a ser realizado.
Painéis
AFC-Astrofı́sica, Cosmologia, Fı́sica Nuclear e de Partı́culas
[27/10/06 - P001]
Geração de massa e termos topológicos
para
o
campo
tensorial
anti-simétrico
de
matéria
pelo
mecanismo
de
Higgs,
UFC/UECE,
Luı́s Gonzaga Rodrigues Filho,
R. R. Landim, C.A.S. Almeida, UFC, M. S. Cunha,
UECE • Analisamos a geração de massa para o campo
tensorial anti-simétrico de matéria de segundo rank Tµν ,
no modelo de gauge abeliano , proposto por Avdeev e
Chizhov, através do mecanismo de quebra espontânea de
simetria.
A quebra espontânea de simetria está associada a degenerescência dos estados de vácuo, ou seja , alguns sistemas
fı́sicos em certas condições podem vir a possuir vários
(infinitos estados de energia mı́nima), o que se configura
numa simetria dos estados de vácuo. Entretanto a escolha de um dado vácuo, faz com que esta simetria seja
quebrada. Esse mecanismo quando aplicado aos campos
torna-se uma ferramenta eficaz na geração de massa , pois
não viola as simetrias impostas pela lagrangeana no modelo.
A surgimento de termos massivos para o campo tensorial
anti-simétrico de matéria é observado quando introduzimos, na ação de Aveddev e Chizhov, que pode ser construı́da através de uma teoria do tipo λϕ4 , satisfazendo
a seguinte condição autodual complexa (ϕµν = i ϕ̃µν ),
onde ϕ̃µν = 12 εµνρσ ϕρσ , um campo escalar complexo φ
com valor esperado no vácuo não-nulo, descrito no modelo de Higgs para uma simetria de gauge global U (1)
.
116
Analisamos os possı́veis termos de interação, contruı́dos
com os campos tensorial de matéria e escalar, para a
geração de massa, preservando a simetria de paridade
para os campos. O surgimento de termos topológicos para
o campo tensorial de matéria Tµν pode ser obtido quando
relachamos a simetria de paridade para o campo escalar
complexo nos possı́veis termos de interação, propostos no
modelo.
[27/10/06 - P002]
O Problema da equivalência na gravitação em 2+1
e a classificação invariante de espaços-tempos tipoGödel, F. C. Sousa, C. Romero, J. B. FonsecaNeto, Universidade Federal da Paraiba • O problema
da equivalência de campos gravitacionais em 2 + 1 dimensões, isto é, de distinguir se duas métricas dadas em
coordenadas diferentes são localmente idênticas, é resolvido. A arbitrariedade na escolha das coordenadas origina
o problema de se distinguir os efeitos fı́sicos dos devido
às coordenadas utilizadas. Uma descrição completa, invariante sob transformações de coordenadas, do campo
gravitacional local é apresentada. As dimensões do grupo
de isometria e do seu subgrupo de isotropia são explicitamente derivadas. A classificação de espaços-tempo
tipo-Gödel, soluções das equações de Einstein em 2 + 1
com constante cosmológica, é dada com base nos dois
parâmetros relevantes Ω e m. As condições para homogeneidade espaço-temporal e para o espaço-tempo ser conformalmente plano são determinadas. As classificações
algébricas do tensor de Cotton e do tensor de Ricci são
discutidas, usando o formalismo espinorial. Finalmente,
os resultados obtidos são comparados com os existentes
para espaços-tempos tipo-Gödel em 3 + 1 dimensões.
[27/10/06 - P003]
A
Solução
de
Schwarzschild
e
a
Percepção
de
Buracos
Negros,
Neymar Jose Nepomuceno Cavalcante, Kelder
Vasconcelos, Jean Paulo Spinelly, Universidade
Estadual da Paraı́ba • O buraco negro é um corpo
celeste que segundo os fı́sicos possui volume ı́nfimo e
densidade de energia altı́ssima em um ponto chamado
de singularidade. A partir de uma certa distância,
denominada raio de Schwarzschild, a singularidade
exerce uma força gravitacional tão forte sobre tudo
que está ao seu redor, que nem sequer a luz, com sua
enorme velocidade consegue escapar. Atualmente, as
observações astronômicas, como as da galáxia M87,
indicam que devem existir buracos negros supermassivos
no centro de muitas galáxias. Devido à sua natureza, a
observação dos buracos negros é sempre indireta. Temos
que inferir suas caracterı́sticas a partir dos efeitos que
exercem nas vizinhanças. Hoje em dia, existem quatro
formas de detecção: a detecção por raios X, por ondas
gravitacionais, por ondas de rádio e por raios cósmicos.
Neste trabalho abordamos a solução de Schwarzschild
para os buracos negros e a percepção destes através da
detecção por raios X e por ondas gravitacionais.
[27/10/06 - P004]
On the link between rotation and the chromospheric and coronal activity in giant stars,
Luiz P. de Souza Neto, Bruno L. Canto Martins,
27/10/06 - XXIV EFNNE
José D. do Nascimento Jr., José Renan De Medeiros, Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental,
UFRN • In the present work we study the processes
of heating in the high stellar atmosphere, with base in
an analysis of behavior of the cromospheric and coronal
emission for a sample of single stars classified as giant
in the literature. The evolutionary status of the stars
of the sample was determined from HIPPARCOS satellite trigonometric parallax measurements and from the
Toulouse–Genève code. In this study we show the form
of behavior of the CaII emission flux in spectral lines H
and K F(CaII) and the X-ray emission flux in function
of the rotation, number of Rossby R0 and depth in mass
of the convective envelope. In this analysis we show that
while the cromospheric activity is dominated clearly by
a physical process of heating associated with the rotation, like a magnetic field produced by dynamo effect, the
coronal activity seems to be influenced for a mechanism
independent of the rotation. We show also that the effective role of the depth in massa of the convective envelope
on the stellar activity has an important effect in the responsible physical process for the behavior of the activity
in the atmosphere of the stars.
[27/10/06 - P005]
A FORMAÇÃO DO UNIVERSO PRIMORDIAL, Antônio Marques dos Santos, , Eduardo
H. Albuquerque do Nascimento, Márcio Queiton
Coelho Pereira, Marcos Antonio Matos Souza,
Paulo Rogério Dias Pinheiro, UFMA - MA - Brasil • O presente trabalho trata do modelo cosmológico
de formação do Universo denominado Big-Bang. Inicialmente é apresentado a visão mı́tica-filosófica que os povos antigos tinham acerca da origem do cosmos, dando
ênfase à duas vertentes, a teoria do criacionismo e a de
um Universo cı́clico, incriável. Subsequentemente, abordaremos o processo de expansão do Universo descoberto
pelo astrônomo Edwin Hobble, arraigado à observação do
redshift sofrido pela luz proveniente das galáxias e estrelas, e que serviu de base para a formulação dos modelos cosmológicos do século XX, tais como: o modelo do
átomo primordial proposto pelo cosmólogo belga Georges
Lemaı̂tre, o modelo do estado estacionário de Fred Hoyle
e colaboradores, o modelo inflacionário de Alan Guth e,
por fim, a primeira versão do modelo do Big-Bang de autoria atribuı́da à George Gamow, Ralph Alpher e Hans
Bethe; todos com fundamentação teórica baseada na teoria da relatividade geral do fı́sico Albert Einstein. A
posteriori descrever-se-á o modelo padrão do Big-Bang,
isto é, a sua versão mais atual e sofisticada, e que refuta
os demais modelos a partir das evidências experimentais
relacionadas à radiação cósmica de fundo, a taxa de Hélio
em ralação a de Hidrogênio presente no Universo e as
Supernovas Ia. Tendo em vista os resultados alcançados
podemos concluir sumariamente que o Big-Bang na sua
forma padrão oferece subsı́dios plausı́veis para a descrição
não só da formação como também da dinâmica do processo evolutivo do Universo tal qual conhecemos.
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
[27/10/06 - P006]
Modelo
Higgs
não-abeliano
com
interações de momento magnético anômalo,
Wilami Teixeira da Cruz,
Carlos
Alberto
Santos Almeida, UFC, Marcony Silva Cunha,
UECE • Em 1957 Alexei A. Abrikosov publicou um
famoso trabalho sobre as propriedades magnéticas de
supercondutores do tipo II. Nesse artigo mostrou-se
soluções localizadas do tipo vórtices na presença de
campo magnético para a teoria macroscópica da supercondutividade de Ginzburg-Landau. A seguir, Nielsen e
Olesen mostraram a importância de vórtices de sistemas
planares no cenário de cordas cósmicas, mostrando a
existência de soluções clássicas desse tipo no modelo
Higgs abeliano. Mais recentemente, de Vega e Schaposnik encontraram soluções carregadas em uma teoria de
gauge não-abeliana SU(2) em (2+1) dimensões com a
presença do termo de Chern-Simons. Nosso trabalho
consiste, então, em modificar o modelo proposto por de
Vega e Schaposnik incluindo um termo de acoplamento
não-mı́nimo não-abeliano via derivada covariante de
gauge.
Encontramos equações auto-duais impondo
o limite de Bogomol’nyi para a energia do sistema.
Soluções estáveis de vórtices somente existirão para uma
teoria de gauge SU(N) se o mapeamento do grupo em
U(1) cair em classes homotópicas distintas. Para SU(2),
por exemplo, o grupo de homotopia é trivial. Neste
caso, para obtermos uma (máxima) quebra de simetria,
utilizamos uma lagrangeana com dois campos de Higgs
na representação adjunta.
[27/10/06 - P007]
Comparação da evolução de perturbações de
densidade em três modelos cosmológicos,
Alesandro Ferreira dos Santos,
Universidade
Federal de Mato Grosso, Sandro Silva e Costa,
Universidade Federal de Mato Grosso, Universidade
Federal do ABC • O universo em grandes escalas
pode ser considerado aproximadamente isotrópico e
homogêneo. Mas sabe-se também que a expansão inicial
do universo não pode ter sido perfeitamente uniforme em
todas as escalas, pois se isto tivesse ocorrido a matéria
simplesmente não teria tido condições de se condensar e
formar as estruturas que observamos. Logo, é necessário
assumir que eventuais perturbações de densidade da
matéria existentes no passado devem ter evoluı́do de
forma a alcançar os nı́veis que hoje observamos. Neste
trabalho, resolvemos analiticamente uma versão da
equação de evolução das perturbações de densidade
para um universo sem curvatura e em expansão, usando
três modelos cosmológicos distintos: i) um modelo com
uma constante cosmológica que varia com o tempo, ii)
um modelo contendo viscosidade mas sem constante
cosmológica, e iii) um modelo contendo um fluido com
equação de estado exótica (não-linear), sem viscosidade
e sem constante cosmológica, com o objetivo principal de
verificar se existe uma equivalência geral entre estes modelos quando se consideram as perturbações de densidade
do universo. Nossos resultados mostram que embora
a equivalência entre os modelos citados exista no que
concerne à evolução do fator de escala, essa equivalência
117
não se estende do mesmo modo para a evolução das
perturbações de densidade.
[27/10/06 - P008]
Quebra dinâmica das simetrias de Lorentz e CPT,
T. Mariz, J. R. Nascimento, UFPB - PB - Brasil •
Neste trabalho consideramos a quebra dinâmica das simetrias de Lorentz e CPT a partir de um modelo quadridimensional com uma interação de quatro férmions,
(ψ̄γ µ γ 5 ψ)2 . Para isso, utilizamos um tratamento não
perturbativo. Uma das mais simples técnicas não perturbativas é a expansão 1/N , na qual aplica-se muito bem
em modelos de quatro férmions. Dessa forma, introduzimos um campo auxiliar Bµ , o qual acopla-se quiralmente
aos férmions. Em seguida, ao fazermos a substituição
B µ = bµ + Aµ , onde agora bµ é um quadrivetor constante, o campo Bµ adquire um valor esperado no vácuo,
hBµ i = bµ . Isso foi possı́vel devido à obtenção do valor
esperado no vácuo do campo Aµ igual a zero, hAµ i = 0.
Dessa forma, temos a quebra das simetrias de Lorentz e
CPT. Todavia, observamos que mesmo com a utilização
da expansão 1/N esse modelo não é renormalizável. Contudo, com a utilização da condição de composição, que
consiste em fazer Z3 = 0, onde Z3 é a constante de renormalização do campo Aµ , o modelo tornar-se renormalizável porém para determinadas condições.
[27/10/06 - P009]
Localização de Campos de Gauge Anti-simétricos
na Brana,
Luciana A. S. Nunes, Makarius O.
Tahim, Carlos Alberto S. Almeida, Universidade
Federal do Ceará • A localização de campos de gauge
em uma brana atraiu muita atenção nos últimos anos.
Em um interessante trabalho de Dvali e colaboradores, é
apresentado um mecanismo de quasi-localização de campos de gauge em uma brana. Neste trabalho um termo
cinético de um campo de gauge na brana é gerado devido à
correções radiativas da matéria carregada. São então calculados os propagadores para o campo vetorial de gauge,
mostrando que eles estão localizados na brana. Dualidades frequentemente transformam um problema de acoplamento forte em um problema de acoplamento fraco, tornando tratável um problema para o qual ainda não existe
tratamento consistente. Usando desse mecanismo de dualidade, no qual é suposto que duas descrições equivalentes
de um mesmo modelo são escritas fazendo uso de campos
diferentes, inserimos no modelo de Dvali campos tensoriais anti-simétricos. Esse tipo de campos representa um
importante papel na construção de teorias topológicas,
sendo responsável por um grande número de modelos topológicos do Tipo Schwarz. O objetivo desse trabalho é
verificar se a relação que ocorre entre os propagadores em
5 e 4-dimensões se preserva quando trabalhamos com a
teoria dual.
[27/10/06 - P010]
Superpropagadores de Campos de Gauge na
Brana, Luciana A. S. Nunes, Makarius O. Tahim,
Carlos Alberto S. Almeida, Universidade Federal
do Ceará • A busca pela compreensão da natureza geralmente se confunde com a busca por princı́pios cada
vez mais fundamentais e gerais, que possam explicar
fenômenos que, sob alguns aspectos, são aparentemente
118
distintos. Foi proposto por Dvali e colaboradores um
mecanismo de quase-localização de campos de calibre na
brana. Neste trabalho um termo cinético de um campo de
calibre na brana é gerado devido à correções radiativas da
matéria carregada. No entanto esta abordagem só estará
completa, após a introdução de sua versão supersimétrica
uma vez que a supersimetria desempenha um papel central nas teorias de cordas e branas, o que dá maior relevância à construção de uma extensão manifestamente
supersimétrica desse formalismo. Partimos então de um
modelo onde o bulk é composto por uma teoria abeliana
escrita numa pseudosupersimetria N=1-D=5 e na brana
terı́amos Super Eletrodinâmica Quântica (SQED) escrita
numa supersimetria N=1-D=4. A escolha desses tipo de
supersimetria se deve a possibilidade de uma SUSY N=1D=5 quando quebrada poder gerar N = 1 − D = 4 e
uma das maneiras de se introduzir supersimetria nas teorias de interação fundamental, de forma compatı́vel com
a realidade experimental de que dispomos, é através dos
chamados mecanismos de quebra. Nossa proposta é analisar o comportamento dos propagadores para os campos
bosônicos afim de identificar suas propriedades e possı́veis
relações com a versão não-supersimétrica já citada.
[27/10/06 - P011]
Detecting Ultra High Energy Cosmic Rays and
Meteors Using a Bi-Static Parasitic Radio Station, Cristina Schoch Vianna, Fernando Marroquim L. Almeida Jr, Instituto de Fı́sica - UFRJ - Brasil, Helio Takai, Brookhaven National Laboratory - NY
- USA • Very High Frequency (VHF) waves do not reflect
on Earths atmosphere. So a receptor situated at a long
distance from a transmitter cannot have direct reception.
But if a meteor penetrates the atmosphere it will create
an ionized trail that can reflect VHF waves, thus occurring reception of the signal. This technique is known as
Radio Meteor Scatter (RMS).
Both projects MARIACHI (Mixed Apparatus for Radar
Investigation of Atmospheric Cosmic rays of High Ionization) on Brookhaven National Laboratory (BNL), USA,
and DRACON (Detecção de RAios Cósmicos utilizando
Ondas eletromagnéticas) on UFRJ, Brazil propose to extend this technique to detect Ultra High Energy Cosmic
Rays (UHECR) of energy larger than 1018 eV. The initial ionization density produced by UHECR is similar to
those produced by micrometeors.
The experimental setup of both station and its calibration
will be shown. Data acquired from meteors and possibly
UHECR during the Lyrids shower of 2005 on BNL and
the Leonids shower of 2005 on UFRJ will be presented.
To be sure of the UHECR events and to characterize it
we need to desenvolve a coincidence system of the radio
signal and a particle detector array system.
[27/10/06 - P012]
Testes Observacionais em Modelos Cosmoslógicos
com Densidade do Vácuo Variável, S. Carneiro,
, C. Pigozzo, H. A. Borges, Instituto de Fı́sica, Universidade Federal da Bahia, J. S. Alcaniz, Observatório
Nacional • Há muitas evidências observacionais de que
nosso Universo encontra-se em expansão acelerada. Entre
as várias propostas para descrever este fenômeno, a in-
27/10/06 - XXIV EFNNE
trodução de uma constante cosmológica parece ser a mais
simples e natural. Entretanto, isso requer uma explicação
para o seu baixo, porém não-nulo, valor. Neste quadro,
consideramos um modelo com termo cosmológico variável,
onde a densidade de energia do vácuo cai linearmente
com o parâmetro de Hubble. Objetivando testar a viabilidade desse modelo, utilizamos os mais recentes dados de
supernovas de tipo Ia, o gold sample do High-Z SN Search (HZN) Team e os dados da Supernova Legacy Survey
(SNLS) Collaboration. Em particular, com os dados do
SNLS encontramos 0.27 ≤ Ωo ≤ 0.37 e 0.68 ≤ ho ≤ 0.72
(com 2σ), em bom acordo com os valores atualmente aceitos para estes parâmetros.
[27/10/06 - P013]
Efeito Aharonov-Bohm e Desclinações em um
Meio Elástico,
Claudio Furtado, , Departamento de Fı́sica - Universidade Federal da Paraı́ba,
Alexandre Manoel de Moraes Carvalho,
Departamento
Carlos Alberto de Lima Ribeiro,
de Fı́sica - Universidade Estadual de Feira de Santana
• Nesse trabalho nós investigamos quasepartı́culas em
um meio elástico na presença de defeitos em sólidos
utilizando a Teoria Geométrica de Defeitos. A geometria
de Riemann-Cartan pode descrever sólidos elásticos
com defeitos topológicos. As condições de contorno
impostas pelo defeito topológico no meio contı́nuo são
consi-deradas através de uma métrica não euclideana.
Utilizamos essa teoria para estudar o espalhamento de
fónons na presença dos defeitos. Nesse contexto, os
fónons são representados por geodésicas no espaço que
descreve o meio deformado. No presente caso, o espaço
que descreve os defeitos é caracterizado por uma ou
mais singula-ridades cônicas no tensor de curvatura.
Uma singularidade cônica dá origem a uma curvatura
concentrada no eixo da desclinação. Desse modo, uma
quasepartı́cula movendo-se em um meio elástico com
uma desclinação comporta-se como em uma região
de curvatura nula. Nossos resultados mostram que
as quasepartı́culas expe-rimentam uma métrica não
euclideana efetiva em um meio elástico com a presença
de desclinações. Notamos ainda que a presença de uma
única desclinação modifica o meio e provoca a quebra
de simetria de rotação, o qual é observado através do
método do transporte paralelo de um vetor. Além disso,
encontramos que a função de onda da quasepartı́cula tem
sua fase alterada pela incorporação do efeito dos defeitos
topológicos existentes no meio.
[27/10/06 - P014]
Nonlinear
Structures
Formation
in
Cosmology:
a Dynamical System Approach,
Carlos Pereira Leta, Henrique Pereira de
Oliveira, UERJ
• The formation of large scale
structure is an outstanding problem in Cosmology. It
is a consensus that the observed variety of structures
such as galaxies and clusters of galaxies have originated
from small fluctuations of the cosmic fluid - possibly
generated during the inflationary epoch - in the matter
dominated era. The early stages of evolution of these
fluctuations are described by the Jeans theory resulting
from the linear approximation of the hydrodynamical
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
equations. Basically, the instabilities due the action of
the gravitational field induce the existence of two types
of perturbative modes: the unstable modes that grow,
and the stable one that oscillate as sound waves. The
distinction between these modes depends on whether the
wavelength of a given perturbative mode is greater or
smaller than a typical wavelength known as the Jeans
length. Eventually,the growth of the unstable modes
breaks the linear approximation and nonlinear effects
turn out to be crucial for the formation of structures.
In this vein, our objective here is to study the problem
of nonlinear structure formation in a matter dominated
expanding universe considering a consistent extension of
the linear Jeans theory. A dynamical system approach is
provided by the Galerkin method used to integrate the
self-gravitating fluid dynamical equations. Therefore,
the behavior of the unstable and stable perturbative
modes of the cosmic fluid are exhibited beyond the linear
regime prior the formation of structures. We have also
considered the influence of viscosity consistently rather
than introducing it in a artificial way as in the Adhesion
Model.
[27/10/06 - P015]
Formação de estruturas em cosmologia no regime
não-linear: colapso da componente de matéria escura., Carlos Pereira Leta, Henrique Pereira
de Oliveira, UERJ • O entendimento da formação de
estruturas em larga escala no universo é um dos mais importantes problemas em cosmologia moderna. Enquanto
que o crescimento de flutuações de densidade num universo em expansão pode ser entendido analiticamente via
teoria de perturbação linear, caso a flutuação seja pequena, não há uma solução exata geral para o regime nãolinear. Vários modelos analı́ticos e semi-analı́ticos foram
propostos. Destacamos dois destes modelos analı́ticos que
são conhecidos por modelo de Zeldovich e de Adesão.
Devido à inexistência de soluções exatas que descrevam a evolução não-linear de estruturas, as simulações
numéricas figuram como sendo a alternativa mais viável,
ou talvez a única, para uma investigação mais detalhada
dos estágios mais avançados da formação de estruturas.
Existem duas estratégias computacionais para o estudo de
estágios não-lineares de formação de estruturas. Citamos
a simulação de N-corpos, que tem sido utilizada para modelar a dinâmica não-linear de um meio autogravitante.
Temos por outro lado, a integração numérica das equações
hidrodinâmicas. É neste contexto que iremos modelar a
evolução não-linear das flutuações de matéria escura, utilizando o método de Galerkin para integrar as equações
hidrodinâmicas do fluido autogravitante num domı́nio bidimensional e com condições de contorno periódicas. Iremos nos inspirar na simulação de N-corpos e introduzir
as seguintes quantidades adimensionais: coordenada es→
−
→
−
→
x
pacial ξ = L
, onde −
x é a coordenada espacial comóvel
e L é o comprimento de um dos lados da caixa bidimensio→
−
−
v
nal; e a velocidade adimensional →
u = HL
. Por fim, vamos
integrar a equações da continuidade, de Navier-Stokes e
Poisson, apresentando alguns resultados numéricos que
evidenciam o colapso da componente de matéria escura
num universo em expansão.
119
[27/10/06 - P016]
Influence of Lorentz violation on the Dirac equation and the Hydrogen spectrum,
Fernando Marques de Oliveira Moucherek, Manoel Messias Ferreira Jr, UFMA • Lorentz violation is actually addressed and investigated in the framework of the Extended Standard Model (SME), proposed by Colladay& Kostelecky, wherein the breakdown of
Lorentz covariance is considered in all sectors of interactions. The SME is obtained as an effective model from a
spontaneous violation of a more fundamental theory (defined at a higher energy scale). In the present work, it is
analyzed the influence of two Lorentz- and CPT-violating
terms on the Dirac theory. Initially, the Lorentz-violating
background is regarded coupled with the fermion spinor in
a ”vector”way. The plane wave solutions and dispersion
relations are determined. The non-relativistic limit is assessed, but no correction on the spectrum of the hydrogen
is reported. In the sequel, the Lorentz-violating background is coupled with the fermion spinor in an ”axial
vector”way. Again, the free particle solutions and dispersion relations are evaluated. The non-relativistic limit is
analyzed, with some Lorentz-violating terms yielding corrections on the spectrum of the hydrogen. It is observed
that one of these terms imply a secondary Zeeman splitting, with magnitude linear in the modulus of the background. This effect is then used to set up a stringent constrain on the Lorentz-violating parameter. [M.M.Ferreira
Jr and F. M.O. Moucherek, Int. J. Mod. Phys. A (2006)]
[27/10/06 - P017]
Maxwell-Chern-Simons-Proca electron-electron
interaction in the context of a Lorentz-violating
model, Márcio da Silva Tavares, Manoel Messias Ferreira Jr, UFMA • In previous works, it was
investigated the issue of electron-electron interaction in
context of the planar Maxwell-Chern-Simons theory endowed with a Lorentz-violating background. As starting
point, it was adopted the electrodynamics stemming
from the dimensional reduction of the 4-dimensional
Maxwell-Carroll-Field-Jackiw model. It was then observed that the electron-electron potential exhibits a
well region that implies attractivess both for a purely
timelike and spacelike backgrounds. These potentials,
however, present an undesirable confining behavior. In
the present work, one analyzes the electron-electron
interaction in the framework of the Lorentz-violating
MCS-Proca model obtained from the dimensional reduction of the Higgs-Abelian Maxwell-Carroll-Field-Jackiw
model. The procedure consists in evaluating the interaction potential as the Fourier transform of the Mö
ller scattering amplitude for the case of a purely timelike
Lorentz-violating background. As a result, it is attained
a totally shielded interaction potential endowed with
a well region able to imply electron-electron attraction
(even in the presence of the centrifugal barrier and the
low-energy A.A- Pauli term).
[27/10/06 - P018]
Influence of Lorentz violation on a two-level spin1/2 system,
Rafael Christ de Castro Lopes,
Manoel Messias Ferreira Jr, UFMA, Adalto Go-
120
mes Rodrigues, CEFET-MA • The Extended Standard Model (SME), proposed by Colladay& Kostelecky,
is a suitable framework to consider Lorentz violation in
the context of the usual field theories. The SME is obtained as an effective model from a spontaneous violation of
a more fundamental theory, defined at the Planck energy
scale. In the present work, it is analyzed the influence of
Lorentz- and CPT-violating terms on the non-relativistic
limit of Dirac equation. Once the non-relativistic limit is
assessed, the non-relativistic Hamiltonian is determined.
In the sequel, it is considered the influence of Lorentzviolating terms on the dynamics of a two level system.
Working in the Heisenberg picture and considering the rotating wave approximation, we investigate the influence of
the Lorentz-violating background on the Rabi frequency
and on the dynamics of the system.
[27/10/06 - P019]
Classical solutions of the Maxwell-Carroll-FieldJackiw Model,
Herson Luis Santos Rabelo,
Paulo Rogério Dias Pinheiro, Márcio da Silva
Tavares, Manoel Messias Ferreira Jr, UFMA •
The Carroll-Field-Jackiw is recognized as the pioneering
model to propose and to probe Lorentz violation in the
context of Maxwell electrodynamics in (1+3) dimensions.
In this model, Lorentz violation is explicitly induced by a
fixed background coupled to the gauge field by means of
a 4-dimensional Chern-Simons-like term. In the present
work, the classical electrodynamics associated with this
model is analyzed as a toy model with educational purposes. The starting point is the Maxwell-Carroll-FieldJackiw Lagrangian. The motion equations and the wave
equations for potentials and field strengths are written.
For the case of a purely timelike background, the corresponding solutions for a point-like charge are worked out
by usual methods. The results are finally compared with
the ones of Maxwell electrodynamics.
[27/10/06 - P020]
Effect of the exchange force on the MaxwellChern-Simons
electron-electron
potential,
Marcio da Silva Tavares, Manoel Messias Ferreira Jr, UFMA • Exclusion principle is one of the
most fundamental results in Physics. In a system of
identical particles, the Pauli principle acts requiring
the wavefunction antisimetrization. For a system of
two spin-1/2 identical particles, the wavefunction may
be a spin singlet or triplet. Concerning the singlet
state, the electrons are considered to be in a closer
configuration in comparison with the triplet state,
which implies a stronger Coulombian repulsion and
a higher energy level. This effect is ascribed to the
exchange force. In this work, we analyze the influence
of the exchange force on the Maxwell-Chern-Simons
(MCS) electron-electron interaction potential (carried
out as the Fourier transform of the non-relativistic Mö
ller amplitude). In this sense, we evaluate the MCS
potential for three spin different configurations: up-up,
up-down, down-down. From the analysis of the algebraic
results obtained, we scrutinize the effect of the exchange
force on the electron-electron interaction.
27/10/06 - XXIV EFNNE
[27/10/06 - P021]
Ciclotron do Centro Regional de Ciências
Nucleares - Projeto e atividades previstas,
Sergio Chaves Cabral, Heldio Pereira Villar,
Elias Severino Santos Nascimento, Ralph de Oliveira, Suy Hwang, Roberto Câmara Salvi e Clayton Augusto Benevides, Centro Regional de Ciências
Nucleares - CRCN, Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN • Resumo
Está em construção no CRCN, centro de pesquisa da
CNEN em Recife, a Unidade de Produção e Desenvolvimento de Radiofármacos para Tomografia por Emissão
de Pósitrons - PET, com conclusão prevista para abril de
2007. A instalação inclui o acelerador de partı́culas ciclotron (IBA Cyclone 18/9), laboratórios de produção e de
pesquisa e desenvolvimento. O Centro será responsável
pela produção e fornecimento desses radiofármacos, que
possibilitará a introdução da tomografia PET em clı́nicas,
centro médicos e hospitais do Nordeste, técnica hoje restrita ao Rio Janeiro e São Paulo, onde operam os ciclotrons dos institutos de Engenharia Nuclear - IEN e de
Pesquisa Energéticas e Nucleares - IPEN, ambos também
da CNEN. A instalação contará ainda com uma linha de
feixe externo onde poderão ser montados experimentos
para pesquisa conjunta com instituições de ensino e pesquisa da região. Este trabalho mostrará o projeto da Unidade, capacidade de produção e as facilidades experimentais que serão disponibilizadas para instituições e grupos
de pesquisa.
Abstract
It is under construction at the CRCN, a research center
of CNEN (Brazils Nuclear Energy Commission) in Recife,
the Radiopharmaceutical Production Unit for Positron
Emission Tomography (PET). Commissioning is scheduled for April 2007. The facility includes the particle accelerator cyclotron (IBA Cyclone 18/9), and production
and R and D laboratories. CRCN will be responsible for
the production and supply of PET radiopharmaceutical
to clinics, medical centers and hospitals in the northeast of
Brazil, thus making PET available in this region. Today
this diagnostic method is performed only in Rio de Janeiro and São Paulo, thanks to cyclotrons at the Nuclear
Engineering Institute (IEN) in Rio and the Energy and
Nuclear Research Institute (IPEN) in São Paulo, both
part of CNEN. CRCNs cyclotron will have an external
beam line where experimental setups can be installed for
joint activities with the regions academic and research
institutions. This work will show the project of the Unit,
its production capacity and laboratories, installations and
equipment that will be made available for institutions and
research groups.
[27/10/06 - P022]
Analise
Multi-Paramétrico
em
Reações
Nucleares,
E. de Góes Brennand,
,
Heydson Henrique Brito da Silva,
Indianara
Lima Silva, Mayane Leite da Nóbrega, Universidade Estadual da Paraı́ba - Brasil • O advento de
sofisticados e inventivos sistemas de detecção e espectroscopia, juntamente com o desempenho de novos sistemas
de aquisição de dados, tem proporcionado a realização de
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
complicados experimentos multiparamétricos em fı́sica
nuclear dando origem a novos aspectos dos sistemas estudados. As informações sobre a natureza dos processos
nucleares ocorridos em uma reação nuclear pedem ser
obtidas a partir das partı́culas emitidas pelo sistema
excitado. Uma técnica denominada de minimização
do chi-square é comumente utilizada para obter estas
informações pela comparação entre os resultados experimentais e os fornecidos por um modelo. Apesar de sua
ampla utilização, o método de minimização do chi-square
fornece apenas valores médios das grandezas relevantes
para o estudo do processo em questão. A necessidade de
um rigoroso método de analise dos dados provenientes
dos experimentos multiparametricos conduziu ao desenvolvimento de um protocolo de comparação entre dados
experimentais e simulados. Uma importante hipótese
na definição deste método está no fato de considerar os
parâmetros como variáveis aleatórias com suas variações
governadas por funções de densidade de probabilidade.
Neste trabalho apresentaremos este método de analise
multiparamétrico que aplicados ao estudo dos processos
nucleares permite obter não só os valores médios dos
parâmetros relevantes na descrição do fenômeno, mas
também suas distribuições e correlações.
[27/10/06 - P023]
TEORIA
ESCALAR
DA
GRAVITAÇÃO
EM (2+1) DIMENSÕES: SOLUÇÃO DE
BURACO
NEGRO,
Jean
Spinelly,
,
Jebson Fábio Pinto e Silva,
Universidade Estadual da Paraiba - UEPB • A teoria da relatividade
geral em (2+1) dimensões tem, nos últimos anos, se
tornado uma área ativa de pesquisas em fı́sica. Alguns
autores mostraram que, em três dimensões, embora a
presença de massa não possa induzir curvatura, ela afeta
o espaço em torno da partı́cula. A partir disto, podemos
concluir que, de acordo com a teoria de Einstein, não
existem buracos negros em (2+1) dimensões. Além disso,
a teoria de Einstein da Gravitação não apresenta limite
newtoniano, nesta dimensão. Por outro lado, em (1+1)
dimensões, não existe teoria de Einstein da gravitação.
Assim, Jackiw e Teitelboim sugeriram uma maneira de se
obter uma teoria não trivial em (1+1) dimensões. Estes
autores construı́ram uma ação que deu origem a uma
equação escalar para a gravitação. Mais tarde, Bezerra
et al assumiram que a referida equação descreve a teoria
da gravitação em (2+1) dimensões, e mostraram que
embora esta teoria não possua um limite newtoniano, a
mesma prediz buracos negros. O objetivo deste trabalho
é o estudo da extensão da teoria escalar de Jackiw para
gravitação em (2+1) dimensões.
[27/10/06 - P024]
New Limits for Gravity with Torsion from LHC,
Alexander Belyaev, , Department of Physics and Astronomy, Michigan State University, Ilya . L. Shapiro, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de
Juiz de Fora, Maria Aline Barros do Vale, Departamento de Ciências Naturais, Universidade Federal de
São João Del Rei • The low-energy effects of torsion,
which is a possible and phenomenologically interesting
component of the gravity theory, have been considered
121
by many authors. Here, we consider the possible effects
of gravity with torsion at LHC, using the framework of
effective field theory. We consider torsion as a massive
pseudo-vector particle that interacts with the fermions of
the SM. For large masses the effect of torsion can be approximated by the four-formion interation. These new
interactions are characterized by a new dimensionless parameter, the coupling constant η, considered to be the
same for all fermions, and by the mass of the torsion field
MT S . The phenomenological consequences of these interactions were already explored at many experiments such
LEP1, LEP1.5 and TEVATRON and some physical observables were used to put limits int the two dimensional
(MT S − η) parameter space using the experimental data
available at that time.
Next year, the Large Hadron Collider (LHC) will start its
operation at CERN. Thanks to the unprecedented energies and luminosities, it will allow particle physics the
possibility to explore the TeV energy range for the first
time and discover new phenomena, which go beyond the
so successful SM. One of the new phenomena that can be
explored is torsion. The great energies and luminosities
of the LHC can improve our limits on the torsion parameters, in particular, exploring the torsion mass range above
1 TeV.
One of the most suited processes to investigate the presence of possible deviations from the SM is the tt̄ production. The LHC will be a top factory producing about 8
million tt̄ pairs per experiment per year at low luminosity
(10 f b−1 /year) and the determination of the top production characteristics will be one of the the first measurements to be carried out with the large statistics available
at the LHC.
In this work we√used the processes pp −→ e+ e− and
pp −→ tt̄ with s = 14 TeV to explore the phenomenological consequences of a torsion action. The new interactions among the torsion and the fermions of the SM
would increase the cross section for this process. Deviations from the predicted SM cross section allowed us to
calculate the new limits on the torsion parameters that
will be put by the sensitivity of LHC.
[27/10/06 - P025]
Parâmetros cosmológicos e evolução de perturbações em um modelo com densidade do vácuo
variável,
H.A.Borges, S.Carneiro, C.Pigozzo,
UFBA - BA - Brasil • Recentes observações de supernovas tipo Ia com alto desvio para o vermelho e da radiação cósmica de fundo sugerem a existência, em larga
escala cosmológica, de uma componente de energia com
pressão negativa, associada a um termo cosmológico ou o
que se costuma chamar ”energia escura”.Tal resultado reforça dois problemas presentes na literatura.O primeiro,
conhecido como o ”problema da costante cosmológica”,
refere-se ao fato de a densidade de energia de vácuo observada ser cerca de 120 ordens de grandeza menor do que
o previsto pelas teorias quânticas de campos.O segundo,
conhecido como o problema da coincidência cósmica, diz
respeito à coincidência entre a densidade de energia do
vácuo e a densidade de matéria, ambas da ordem de grandeza da densidade crı́tica.Entre as diferentes soluções su-
122
geridas para o problema da constante cosmológica, investigamos um modelo cosmológico em que a densidade
de energia de vácuo varia com o tempo, caindo linearmente com o parâmetro de Hubble. Mostramos, no contexto de um universo espacialmente plano, isotrópico e
homogêneo, que a solução cosmológica obtida é similar
ao modelo padrão, estando em bom acordo com os limites observacionais para a idade do universo e para os
parâmetros de densidade. Consideramos ainda a evolução
temporal de flutuações de densidade, também bastante similar à do modelo padrão com constante cosmológica.
[27/10/06 - P026]
Defeitos: aspectos teóricos e algumas aplicações,
Mirleide Dantas, Dionı́sio Bazeia, Roberto Menezes, Universidade Federal da Paraı́ba - PB - Brasil
• Neste trabalho serão abordados modelos simples de
campos escalares reais, dando ênfase na busca de defeitos topológicos e no entendimento de suas caracterı́sticas
básicas, tais como: amplitude, largura e estabilidade. O
objetivo deste trabalho será ilustrar o que viria a ser um
defeito topológico e como ele se apresenta na natureza,
onde também será enfatizado em uma escala qualitativa.
Basicamente existem dois tipos de defeitos, defeitos topológicos e não topológicos. Os defeitos topológicos são
estruturas que apresentam um comportamento tal que
o campo, ao nos afastarmos do defeito pela esquerda,
se comporta de maneira diferente daquela que aparece
quando nos afastamos do defeito pela direita. Para os
não topológicos, no entanto, o comportamento da solução
independe de nos afastarmos pela esquerda ou pela direita. Os defeitos topológicos são mais interessantes para
a fı́sica, pois estes são estáveis e os não topológicos são
instáveis, como iremos mostrar neste trabalho. Tomaremos como exemplo de defeitos topológicos, defeitos do
tipo kink, e para os não topológicos, defeitos do tipo
lump, ambos presentes em modelos com auto-interação
de ordem quatro. Também serão abordados outros modelos que recentemente foram desenvolvidos, entre eles o
chamado modelo p, que descreve um campo escalar com
auto-interação que depende de um parâmetro adicional p,
um número inteiro ı́mpar.
[27/10/06 - P027]
Efeito de uma dimensão extra nas Equações de
Maxwell, Leandro Seixas, Carlos Pires, Universidade Federal da Paraı́ba - PB - Brasil • A idéia de
dimensão extra foi introduzida na matemática por Bernhard Riemann no século XIX para descrever um espaço
de curvatura qualquer de n dimensões, mas só foi empregada na fı́sica por Theodor Kaluza na unificação da
gravitação com o eletromagnetismo em um espaço-tempo
de 5 dimensões. Como os efeitos da quinta dimensão espacial dessa teoria não eram observados no cotidiano, em
1926 Oskar Klein propôs que a dimensão extra fosse compacta em forma de um cı́rculo de raio muito pequeno de
modo que apenas experimentos de altı́ssimas energias pudessem detectar os seus efeitos, essa teoria é chamada hoje
de teoria de Kaluza-Klein. Por muito tempo a hipótese
de dimensões extras permaneceu estagnada até a criação
da Teoria de cordas bosônicas, que inicialmente foi uma
teoria para descrever o comportamento da interação forte,
27/10/06 - XXIV EFNNE
mas com os bons resultados da teoria alternativa, a Cromodinâmica quântica, e com algumas adaptações, entre elas a supersimetria, foi proposta como uma teoria
de unificação de todas as interações fundamentais e de
toda a matéria existente, isto é, uma Teoria do tudo. A
existência de uma dimensão extra espacial compacta pode
originar uma série de adequações de teorias bem estabelecidas como a teoria eletromagnética de Maxwell, e nesse
trabalho analisaremos como ficará as equações do campo
eletromagnético num espaço-tempo de 5 dimensões.
[27/10/06 - P028]
Fı́sica
das
Manchas
do
Sol,
Leonardo Andrade de Almeida, Marildo Geraldete Pereira, Universidade Estadual de Feira de
Santana • Neste trabalho, apresentamos um estudo
referente aos fenômenos associados com as manchas e as
erupções solares (flares) que ocorrem na atmosfera do
Sol. O problema proposto de se estudar a fı́sica do Sol,
vem no sentido de ajudar a estabelecer metodologias de
tratamento de dados com intuito de discutir e melhorar
modelos que interpretem os fenômenos solares e sua
interação com a Terra. Como resultado preliminar deste
estudo, procurou-se estudar os fenômenos correlacionados
com as manchas do Sol, focando a realização de um
levantamento bibliográfico da fenomenologia associada
ao tema e à análise de imagens e fluxo de partı́culas
proveniente do banco de dados do satélite SOHO (Solar
and Heliospheric Observatory). A análise direta da
evolução temporal das erupções observadas nas imagens
permitiu a obtenção das velocidades cinemáticas das
partı́culas ejetadas nas erupções. Valores tı́picos de
velocidades encontradas nestas ejeções de partı́culas são
de ∼ (46 ± 4) · 10. Obteve-se também a intensidade
do campo magnético na atmosfera do Sol, usando
considerações sobre a energia envolvida em uma CME
(Ejeções de Massa Coronal), sendo obtido um valor
médio de ∼ (2 ± 2) · 10−3 .
A análise das velocidades medidas simultaneamente pelo
Monitor de Prótons do instrumento CELIAS, que se encontra a bordo do satélite SOHO, não apresentam correlação com as medidas pelas imagens. Este resultado
é relevante no sentido de permitir concluir que há uma
emissão não isotrópica de partı́culas carregadas provenientes das erupções.
Do banco de dados do Monitor de Prótons fez-se uma
análise espectral, onde se conclui não haver periodicidades, em escalas de tempo inferiores há oito anos.
[27/10/06 - P029]
Two-field models deformation, V. I. Afonso, D.
Bazeia, L. Losano., Universidade Federal da Paraı́ba
• In this work we present a method for generating new
deformed solutions starting from systems of two-real scalar fields for which the defects solutions (and orbits) are
known.
Basically it extends the deformation procedure introduced
in [1]. In that work it was shown that knowing the defect
solutions for a scalar field theory of a single real field
is enough for generating an infinite set of new theories,
together with its solutions, all written in terms of the
original theory and solutions.
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
123
For field theories with two scalar fields, the configuration
space shows a distribution of vacua that allows for a number of topological sectors. This makes much more difficult
the task of finding solutions by deformation.
One way of simplifying the problem is to consider the case
in which the potential belongs to the (wide) class that can
be written as V (φ, χ) = 12 (Wφ2 + Wχ2 ) (usually associated
to the bosonic sector of supersymmetric theories), given
that these cases can be studied in a first order formalism
(see [2]).
For models with interacting fields, the solutions on each
topological sector are enforced to live in orbits of the configuration space. Thus, solving completely a two-field system means to know the profiles of the fields as well as the
orbits relating them in each sector. As a consequence,
deforming the first order equations for a two-field system
does not assure the consistency of the solutions of the
deformed model at the level of the dynamical equations
until the orbit contraint is imposed.
In our work we show how to incorporate this to extend
the deformation procedure of two-field models giving consistency to the deformed solutions.
[1] D. Bazeia, L. Losano and J. M. C. Malbouisson, Phys. Rev.
D 66, 101701 (2002) [arXiv:hep-th/0209027].
[2] D. Bazeia, M. J. dos Santos and R. F. Ribeiro, Phys. Lett.
A 208, 84 (1995) [arXiv:hep-th/0311265].
[3] A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen, Phys. Rev. 47, 777
(1935)
sada; visto que, defeitos topológicos como cordas cósmicas
possuem análogos encontrados em alguns sistemas da
matéria condensada como vórtices em hélio lı́quido, desclinações e despirações em cristais lı́quidos.
Objetivamos neste trabalho, estudar a auto-energia e a
auto-força sofrida por um dipolo elétrico em dois diferentes espaços-tempo: corda-cósmica infinitamente fina e
corda cósmica com estrutura. Para os dois casos, obtivemos a expressão da auto-energia elétrica e da auto-força
elétrica, como também, exibimos os efeitos relacionados
aos aspectos locais dos espaços-tempo em questão.
[27/10/06 - P030]
Defect Structures in Lorentz and CPT Violating
Scenarios, M.N. Barreto, Universidade Federal da
Sergipe, Universidade Federal da Paraı́ba, D. Bazeia, R.
Menezes, Universidade Federal da Paraı́ba • We investigate models described by real scalar fields, searching for
defect structures in the presence of interactions which explicitly violate Lorentz and CPT symmetries. We first
deal with a single field, and we investigate a class of models which supports traveling waves that violate Lorentz
invariance. This scenario is then generalized to the case of
two (or more) real scalar fields. In the case of two fields,
in particular, we introduce another class of models, which
supports topological structures that attain a Bogomol’nyi
bound, although violating both Lorentz and CPT symmetries. An example is considered, for which we construct
the Bogomol’nyi bound and find some explicit solutions.
We show that violation of both Lorentz and CPT symmetries induces the appearance of an asymmetry between
defects and anti-defects, including the presence of linearly
stable solutions with negative energy density in their outer side.
[27/10/06 - P031]
Auto-Interação de um Dipolo Elétrico Devido a Topologia Não-Trivial do Espaço-Tempo,
Alyson Paulo Santos, Valdir Barbosa Bezerra,
UFPB-PB-Brasil • A auto-interação, no contexto gravitacional ou eletromagnético, configura-se quando uma distribuição de carga ou de matéria se encontra na presença
de objetos cujo campo gravitacional deforma a geometria
ao seu redor(Buracos negros); ou de objetos cujo espaçotempo ao seu redor tenha topologia não-trivial, os chamados defeitos topológicos. Os defeitos topológicos podem
ter sido formados pela quebra espontanea da simetria dos
campos, por conta das transições de fase que ocorreram
nos momentos iniciais da história do Universo. Existem
muitos tipos de defeitos topológicos, mas nos restringimos
neste trabalho a tratar apenas das cordas cósmicas.
Um fator que motiva o estudo da auto-interação, reside na
análise desse efeito em um contexto da matéria conden-
[27/10/06 - P032]
Campos de Kalb-Ramond e Membranas Finas,
Makarius O. Tahim, C. A. S. Almeida, Grupo de Teoria Quântica de Campos, Universidade Federal do Ceará
• Em cenários de dimensões extras contendo membranas
um assunto bastante importante está relacionado com mecanismos de localização de campos possuindo vários spins.
Tal importância reside em um simples motivo: é com
base nesta idéia que todos os caracteres de um modelo
efetivo de campos em baixa dimensionalidade devem ser
obtidos. Caracterı́sticas tais como constantes de acoplamento e massas de partı́culas dependem do ”tamanho”da
dimensão extra e isto pode levar a novos ”insights”quando
se estuda determinados problemas apresentados pelo Modelo Padrão de Partı́culas. Neste trabalho estudamos
a localização do campo tensorial de Kalb-Ramond em
um background curvo em D = 5 na presença de membranas descritas por campos escalares reais. O espaçotempo em D = 5 é do tipo AdS de maneira a simular o
cenário de Randall-Sundrum. Mostra-se a existência de
um modo-zero tensorial no caso mais simples em que apenas um campo escalar descreve a membrana do modelo.
Em um modelo onde acopla-se o dilaton ao campo de
Kalb-Ramond, mostra-se que o modo zero ainda existe.
Também discutimos os modos massivos de kaluza-Klein
nestas duas situações.
[27/10/06 - P033]
O estudo das propriedades termodinâmicas de heteroestruturas usando a função Theta de Jacobi,
Mario H G Pacheco, R. Renan Landim, Carlos A.
S. Almeida, Universidade Federal do Ceará • Neste trabalho iremos aplicar a função Theta de Jacobi para analisar as quantidades termodinâmicas de heteroestruturas
simples, tipo poços-quânticos. Quando estudamos os pro-
124
blemas de condução do calor em barras, podemos analisar
o fluxo de calor de acordo com as condições de contorno
estabelecidas. A relação entre esses problemas e a equação
funcional da função Theta é destacada em um exemplo citado por figueiredo, onde ele mostra que a solução do fluxo
de calor em uma barra isolada termicamente nas extremidades, resulta na equação funcional da função Theta. A
função Theta Clássica está historicamente ligada a teoria
P
2
dos números, e definida como θ(t) = n∈z e−πn t , t > 0
onde θ(t) satisfaz a chamada
√ fórmula de inversão de
1
1
√
Jacobiθ(t) = t θ( t ), t > 0, t > 0. É interessante notar que a função Theta de Jacobi possui uma semelhança
com a função de
partição de um sistema em um banho
P∞
−En β
térmico, Z =
,assim utilizamos desse fato
n=0 e
para estudar numericamente as funções termodinâmicas
de uma heteroestrutura semicondutora de SiO2 .
[27/10/06 - P034]
Massive
gravity
on
the
bloch
brane,
• Bloch branes
Adalto R. Gomes, CEFET-MA
were introduced previously and are constructed in a
system described by two real scalar fields coupled with
gravity in (4, 1) dimensions in warped spacetime involving one extra dimension. The model has a parameter
which controls the way the two scalar fields interact
induces the appearence of thick brane which engenders
internal structure, driving the energy density to localize
inside the brane very specifically. This work investigate
massive gravity on such thick branes with internal
structure and focus on the effect of massive graviton
modes localization on the branes and to what extent they
might reproduce the 4d gravity at a scale before escaping
into the extra dimension. In this way perturbations of
metric and scalars, in a specific gauge lead to a decoupled
equation for the metric perturbations. Numerical results
from this equation are interpreted as the wavefunctions
for the massive gravitons of the theory. The gravitational
potential between two unit masses on the brane are
related to such wavefunctions properly normalized. In
fact all normalized massive modes contribute nominally
to the gravitational interaction, but the highest modes
are exponentially suppressed. The aim of this work
is to look for possible modification of the Newtonian
potential on different scales. In this way gravitational
measurements on the brane could reveal the existence
of the extra dimension on some scales, with possible
applications on brane cosmology.
[27/10/06 - P035]
Dupla Troca de Pomeron no Experimento Dzero,
Renata F. Rodrigues, UERJ • Na dupla troca de
pomeron (DPE - Double Pomeron Exchange) os dois
hádrons colisores são espalhados devido à interacão com
o Pomeron, tendo como estado final próton e anti-próton,
a baixo ângulo de espahamento, e jatos (aglomerado de
partı́culas colimadas) centrais. Espera-se também uma
região de ausência de partı́culas. No Dzero (experimento
do Tevatron, Fermilab) eventos de DPE sao caracterizados pela deteccão de hadrons em dois espectrômetros
(quatro roman pots) do FPD(Forward Proton Detector )
que estejam em lados opostos em relacão ao Dzero. Os
27/10/06 - XXIV EFNNE
eventos difrativos podem ainda ser confirmados com uma
região de ausência de partı́culas com a ajuda do detector
LM. Os jatos resultantes da interacão são identificados
no calorı́metro central do Dzero. O trabalho consiste em
apresentar resultados parciais obtidos com eventos nos
detectores do FPD, tais como distribuicões de variáveis
fı́sicas (xi e t) para Dupla Troca de Pomeron assim como
estudo de dijatos associados ‘a DPE.
[27/10/06 - P036]
Black Hole from Dark Energy in 2+1 Gravity,
Marina Reis Martins, Maria de Fátima Alves da
Silva, UERJ - RJ - Brasil • We study all solutions
of the Einstein’s field equations for an anisotropic fluid,
with self-similarity of the first kind and null radial pressure, in a spacetime with (2+1)-dimensions. The analysis
of the global structures and the energy conditions revealed that the fluid collapses forming a black hole in the
end. It is interesting to point out that depending on the
the parameter ω of the state equation involving the tangencial pressure (pθ = ωρ) it is possible to produce black
holes from a phantom fluid. We consider this solution
in order to study the dark energy gravastar picture in
(2+1)-dimensional spacetimes.
[27/10/06 - P037]
Uma hidrodinâmica relativı́stica efetiva para o
tratamento de explosões de supernova., L. G. Almeida, , S. B. Duarte, Centro Brasileiro de Pesquisas
Fı́sicas, H. Rodrigues, D. Portes Jr., CEFET- RJ
• O cálculo das equações de movimento para variáveis
hidrodinâmicas de camadas homogêneas de uma estrutura de pré-supernova é desenvolvido dentro de uma
formulação Lagrangeana, tendo-se em conta um tratamento relativı́stico para a cinemática destas camadas homogêneas. Uma equação de estado simplificada é utilizada para evidenciar os efeitos da utilização deste cinemático relativı́stico para a dinâmica do colapso e explosão. A solução numérica das equações de movimento
é apresentada para uma massa tı́pica do caroço e discutimos as implicações do tratamento relativı́stico sobre a
ejeção de massa do sistema no estágio final da explosão.
A transferência de energia do caroço central para a camada externa por ocasião da reversão do colapso numa
explosão, é discutida. A velocidade de propagação do som
no interior das camadas é calculada e a possibilidade de
um escoamento supersônico do meio estelar é analisada
neste tipo de descrição do processo explosivo de uma supernova.
[27/10/06 - P038]
Perfil de pacientes com doença de Graves, doença
de Plummer e tireoidectomizados tratados com
I-131, keyla Mary Cavalheiro Mendonça, João
Antonio Filho, José Marcos F. da Silva, Universidade Católica de Pernambuco • A tireóide é uma glândula
endócrina de grande importância para nosso corpo, pois é
responsável pela regulação de diversas funções nos órgãos
e sistemas que controlam todos os processos de regularização dos protı́deos e glicı́deos. Ela apresenta um mecanismo de captação de iodo circulante, o qual é então
utilizado para produção de hormônios T3 e T4. Uma disfunção na captação de iodo pela glândula tireóidea podem
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
levar a um aumento ou diminuição na produção hormonal, resultando em cerca de 70 patologias. As diferentes patologias tireoideanas, que podemos destacar doença
de Graves, doença de Plummer e os diferentes tipos de
cânceres, os quais são investigados na medicina nuclear
através da análise dos aspectos morfológicos e funcionais
da glândula tireóide. A literatura tem mostrado que a
incidência de algumas patologias acima mencionada depende, entre outros fatores, da idade, sexo, hábitos alimentares, da região. O presente trabalho tem como objetivo verificar o perfil de pacientes que foram submetidos
ao Radiagnóstico os tratamentos terapêuticos levando em
consideração caracterı́stica acima citada. Este estudo foi
fundamentado apartir da coleta de dados retrospectivos
de 1.527 pacientes portadores das doenças de Plummer,
Graves e pacientes tireoidectomizados que foram tratados com iodo radioativo, no perı́odo compreendido entre 2002 a 2005. Os dados pesquisados foram analisados
considerando o perfil de cada paciente com enfermidades da tireóide, de forma a identificar as principais caracterı́sticas do paciente no que diz respeito a região, idade,
alimentação, sexo, etc; tendo assim, uma forma de verificar alguma correlação entre as doenças. Os resultados
apresentados mostraram que o maior ı́ndice de doença
de Plummer, doença de Graves e cânceres da tireóide,
ocorreu na faixa etária a partir dos 31anos. A região litorânea apresenta uma quantidade relevante de pessoas
portadoras dessas patologias, podendo dessa maneira tais
indicativos servir como orientação para que as autoridades competentes tenham algum subsı́dio para adotarem
polı́ticas eficazes relativas à questão da patologia.
[27/10/06 - P039]
PARTÍCULAS
E
CORDAS
EM
ESPAÇO-TEMPO
TIPO
RINDLER,
Roberto V. M. Cavalcante, Makarius Tahim,
Carlos Alberto S. Almeida, Departamento de
Fı́sica - Universidade Federal do Ceara • O estudo das
chamadas teorias das cordas foi iniciado na década de
sessenta, sendo criadas originalmente para explicar o
comportamento de hádrons. Isto levou ao desenvolvimento da assim chamada teoria bosônica das cordas,
que foi a primeira versão das várias teorias das cordas
existentes hoje. Essas teorias se propõem a unificar
toda a fı́sica e unir a Teoria da Relatividade Geral e a
Teoria Quântica em uma única estrutura matemática.
A teoria bosônica das cordas é formulada em termos
da ação da corda relativı́stica, conhecida como ação de
Nambu-Goto, uma quantidade matemática que pode
ser usada para descrever o comportamento dinâmico
das cordas através do espaço-tempo. Neste trabalho
investigamos o modelo de partı́cula relativı́stica em um
background curvo e estender os resultados para cordas. O
background é especificamente o espaço-tempo de Rindler,
o qual apresenta caracterı́sticas fı́sicas interessantes no
contexto de buracos negros e teorias a temperatura finita.
Estudaremos equações de movimento e soluções.
[27/10/06 - P040]
local parameters as a function of ω sini from a rapidly rotating star, Daniel Brito de Freitas, José
Dias do Nascimento Jr, José Renan De Medeiros,
125
Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental, UFRN
• Usually, the stellar internal structure models admit a
spherical symmetry. It is certainly obvious at first sight
how this hypothesis simplifies the problem. On the other
hand, this hypothesis also suppose that the stellar rotation has only neglect physical effects. However, in the
literature, among the stars hotter than F type, we often measures projected equatorial rotational velocities (v
sini ) elevated enough 200 km/s and it is not rare to find
some B and A type stars with projected equatorial rotational velocities around 300 km/s. In the past 50 years
astonish progress has been made toward understanding
stellar rotation and their effects. Pioneer work in the field was undertaken by Milne (1923), Von Zeipel (1924)
and Eddington (1925,1929). More recently, has been appeared a range of papers related to the study of stars out
of spherical symmetry, Collins et al.(1963, 1965), Meynet
& Maeder (2000) and Roxburgh (2004). In this study,
the problem of the stars in fast rotation was divided in
two parts. In the first part we develop a theory which
will enable us to formulate the fundamental parameters
determining a stellar atmosphere at a given point on the
surface of a rotating star. On this point, we take in account the variation of the fundamental parameters with
the line of sight. The second part of our task we determine the effects of the the line of sight over the gravity
and effective temperature for a non spherical star.
[27/10/06 - P041]
Secções de simultaneidade relativas a uma
famı́lia de observadores uniformemente acelerados,
Patricio J. Felix da Silva, Fábio Dahia,
UFCG • A tarefa de construir coordenadas adaptadas a
referenciais não-inerciais não é trivial, mesmo no espaçotempo de Minkowski. O sistema de coordenadas de Rindler, que está associado a um conjunto de observadores
acelerados, é um exemplo bem conhecido na literatura.
Os observadores de Rindler estão uniformemente acelerados (aceleração própria constante no tempo), no entanto,
a aceleração varia de um observador para outro, com o
inverso da distancia. A noção de simultaneidade, relativa
a este referencial não-inercial, é introduzida empregandose o chamado princı́pio da localidade, segundo o qual um
observador acelerado e outro inercial que possuem instantaneamente o mesmo estado fı́sico (posição e momento, na
mecânica não-quântica) são fisicamente equivalentes naquele instante, inclusive quanto a determinação da simultaneidade de eventos. Portanto, as secções de simultaneidade (no diagrama do espaço-tempo bidimensional) são
retas. É notável o fato de que, na famı́lia de observadores de Rindler, todos os observadores concordam quanto
ao que é simultâneo. Neste trabalho consideramos um
outro conjunto de observadores não-inerciais. Eles estão
uniformemente acelerados e todos submetidos à mesma
aceleração. Mostraremos que, aplicando o princı́pio da
localidade, os novos observadores não concordam quanto
ao que é simultâneo. Sugerimos uma possibilidade para
resolver este impasse, admitindo que cada observador tenha o direito de definir simultaneidade na sua vizinhança
infinitesimal. Determinaremos as secções de simultaneidade que surgem dessa hipótese e mostraremos que elas
126
apresentam curvatura.
ATG-Fı́sica da Atmosfera e Geofı́sica
[27/10/06 - P042]
CÁLCULO DA VELOCIDADE ZONAL DE BOLHAS DE PLASMA IONOSFÉRICAS ENTRE
9,6o S E 5,1o S USANDO IMAGENS DIGITAIS
DA EMISSÃO DO AIRGLOW DO OI 6300 Å,
Igo Paulino, Amauri Fragoso de Medeiros, José
Gildo, Ricardo Arlen Buriti, Unidade Acadêmica
de Fı́sica - CCT - UFCG - Brasil, Hisao Takahashi,
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - Brasil • Na
base da região F da ionosfera noturna desenvolvem-se irregularidades ionosféricas associadas à diminuição da densidade do plasma que são chamadas de bolhas de plasma
ionosféricas, as quais se formam próximas ao equador
magnético e, à medida que ascendem até altitudes de centenas de quilômetros, crescem horizontalmente atingindo
comprimentos da ordem de 5.000 km ao longo das linhas
de campo geomagnético. A bolha de plasma é um dos
principais fenômenos da ionosfera noturna e tem sido largamente estuda pela comunidade cientı́fica devido ao importante papel que desempenham na dinâmica global da
atmosfera e as cintilações que elas causam nos sinais de
radiocomunicação. Acredita-se que o principal processo
de formação das bolhas é a instabilidade Rayleigh-Taylor.
No OLAP (Observatório de Luminescência Atmosférica
da Paraı́ba) em São João do Cariri (7,38o S; 36,51o W;
11,25o S dip) são feitas medições da emissão do OI 6300 Å
com uma imageador “all sky”desde setembro de 2000. O
imageador registra fotografias de grandes dimensões das
camadas do airglow. Ele é formado basicamente por uma
lente olho de peixe, um sistema telecêntrico, uma câmara
CCD (uma matriz de células fotossensı́veis), um sistema
de refrigeração e um microcomputador. A partir de uma
seqüência de imagens, o que permite observar a variação
espacial e a evolução da bolha, foi possı́vel fazer um tratamento nestas imagens (para reduzir os erros de bordas
inseridos pela lente) e determinar a velocidade zonal de
bolhas. Neste trabalho calculou-se a velocidade das bolhas registradas em dias magneticamente calmos (Dst≥30 nT) no perı́odo de setembro de 2000 a agosto de 2001.
Numa primeira análise observou-se que as bolhas possuem
um aumento no módulo da velocidade no inı́cio da noite e
atingem um pico de ∼110 m/s por volta das 21:00 (Hora
Local) e depois começa a decair lentamente ao longo da
noite. Os valores médios do módulo da velocidade zonal
encontrada neste perı́odo foi de ∼58 m/s. Observou-se
ainda que ao longo das latitudes (∼9,6o até 5,1o S) a velocidade das bolhas varia consideravelmente sendo que,
na borda próxima ao equador, os valores são, em geral,
bastantes discordantes dos valores do centro da imagem.
Estas variações estão associadas à presença da crista da
anomalia equatorial que reduz consideravelmente a velocidade do vento zonal e, consequentemente, a deriva zonal
das bolhas. Outros detalhes e comparações com outras
observações em locais diferentes são apresentados neste
trabalho
27/10/06 - XXIV EFNNE
[27/10/06 - P043]
INTRODUÇÃO DO ESTUDO DA ELETRODINÂMICA DA ALTA ATMOSFERA
E
FENÔMENOS
CORRELACIONADOS,
Igo Paulino, Amauri Fragoso de Medeiros,
Unidade Acadêmica de Fı́sica - CCT - UFCG - Brasil,
Lourivaldo Mota Lima, Departamento de Fı́sica CCT - UEPB - Brasil • Atualmente, no ensino de
ciências, já existe uma preocupação em abordar assuntos
relacionados com a atmosfera terrestre, tais como efeito
estufa, el niño, depreciação da camada de ozônio e outros
que têm afetado as condições de equilı́brio do planeta,
mesmo assim, a atmosfera da Terra, principalmente a
atmosfera superior (acima de 80 km), ainda é pouco
conhecida. Entender a atmosfera terrestre nesta região,
sua dinâmica e composição têm sido objeto de estudo e
interesse para muitos cientistas e pesquisadores, pois os
fenômenos fı́sicos que acontecem nesta parte da atmosfera influenciam os processos de dinâmica e circulação
geral da atmosfera e ajudam a prever o clima espacial.
Neste trabalho apresentamos um dos mais importantes
fenômenos que ocorre na ionosfera noturna terrestre (
200 km de altitude) conhecido como bolhas de plasma ou
bolhas ionosféricas. Propomos que estas irregularidades
ionosféricas possam ser abordadas nos cursos de formação
de professores como uma forma de contextualizar os
conceitos básicos estudados ao longo da graduação com
o tratamento teórico (fı́sico e matemático) dado pela
comunidade cientı́fica ao descobrir novos fenômenos
com este, para isto, vamos descrever o comportamento
da eletrodinâmica da ionosfera e, a partir dessas considerações, vamos mostrar como se desenvolve e se
propagam as bolhas dentro dessa camada da atmosfera.
As bolhas são irregularidades na densidade do plasma
ionosférico, elas surgem na base da região F da atmosfera
e sobem não-linearmente até centenas de quilômetros
de altitude, possuem dimensões variáveis que podem
chegar até 5000 km de extensão ao longo das linhas
de campo magnético da Terra e são observadas por
diversas técnicas dependendo do objetivo de estudo.
Estas irregularidades no plasma ionosférico atrapalham
as comunicações via satélite, acarretando problemas
nos sistemas de navegação via GPS (Global Positioning
System).
[27/10/06 - P044]
OBSERVAÇÃO DE MARÉS ATMOSFÉRICAS
SOBRE
SÃO
JOÃO
DO
CARIRI/PB
UTILIZANDO
VENTOS
METEÓRICOS,
Ana Roberta Paulino, Lourivaldo Mota Lima,
Universidade Estadual da Paraı́ba, Brasil, B. R. Clemesha, Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais, Brasil
• A atmosfera terrestre é um sistema que comporta
oscilações periódicas as quais contribuem de maneira
significativa na dinâmica da região da alta mesosfera e
baixa termosfera. Dentre as oscilações observadas na
atmosfera, as marés atmosféricas têm merecido atenção
nas últimas décadas. Marés atmosféricas são oscilações
de escala global cujos perı́odos são harmônicos do dia
solar e são causadas principalmente pela ação térmica do
Sol. O propósito deste estudo constituiu-se em estudar a
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
dinâmica da região da alta mesosfera e baixa termosfera
usando os ventos atmosféricos medidos entre 80 e 100
km de altura. Determinar as amplitudes e fases mensais
das oscilações de marés diurna e semidiurna para as
componentes zonal e meridional dos ventos e comparar
com os resultados do modelo “Global Scale Wave Model
2000”(GSWM-00). Os ventos mesosféricos obtidos entre
agosto de 2004 e agosto de 2005 sobre São João do
Cariri-PB (7,5o S, 35o O) foram considerados, os quais
foram medidos através do radar meteórico SKiYMET.
As séries temporais para cada altura e componente
foram submetidas à análise harmônica, determinando
assim o vento médio, as amplitudes e fases das marés
atmosféricas. A partir das análises foi possı́vel observar
que as marés atmosféricas diurnas e semidiurnas mostraram variabilidade no tempo como também em altura,
para as componentes zonal e meridional. Em geral, as
amplitudes mensais das marés diurnas e semidiurnas
para a componente meridional do vento foram maiores
do que para a componente zonal. O comportamento das
amplitudes das marés diurnas para a componente zonal
concorda em parte com as do modelo GSWM-00, o que
não é observado para as fases desta componente. Para
a componente meridional, verifica-se boa concordância
entre as observações e o modelo, tanto para amplitudes
como para as fases. No caso das marés semidiurnas,
existe concordância apenas para as amplitudes das camadas mais elevadas. De acordo com os resultados obtidos,
foi possı́vel verificar que o modelo GSWM-00 representa
em parte as variações devidas às marés atmosféricas
observadas na região equatorial, principalmente no caso
das amplitudes e fases das marés diurnas da componente
meridional. (PIBIC/CNPq/UEPB).
[27/10/06 - P045]
ESTUDO DOS PARÂMETROS DE ONDAS DE
GRAVIDADE NA REGIÃO EQUATORIAL DO
BRASIL A PARTIR DE IMAGENS DE AIRGLOW,
Fábio Egito, Igo Paulino da Silva,
Amauri Fragoso de Medeiros, Ricardo Arlen Buriti, Universidade Federal de Campina Grande • O airglow é uma luz natural proveniente principalmente da alta
atmosfera terrestre emitida por átomos e moléculas excitados que ao voltarem para os seus respectivos estados
fundamentais emitem fótons. A partir das medidas de
airglow é possı́vel estudar a dinâmica da alta atmosfera
entre 80 e 100km de altitude. Com este objetivo foi instalado um instrumento denominado de imageador ”allsky”na cidade de São João do Cariri (7,38o S; 36,5o w) que
fotografa as imagens do airglow, permitindo assim, a partir da morfologia das imagens, identificar a presença de
ondas de gravidade na camada de emissão. Neste trabalho analisamos as imagens do obtidas pelo imageador
no perı́odo de março de 2005 a fevereiro de 2006 com o
intuito de identificar os tipos de ondas de gravidade observadas e calcular seus parâmetros (comprimento de onda,
velocidade de fase, perı́odo e direção de propagação). Os
resultados mostraram que mais de cinqüenta por cento
dos eventos observados são do tipo banda, trinta e oito
por cento deles são do tipo ripple e cerca de nove por
cento dos eventos são do tipo pororoca e todas as on-
127
das se propagam preferencialmente na direção do oceano
atlântico.
[27/10/06 - P046]
VARIAÇÃO SAZONAL DA RAZÃO ENTRE AS
INTENSIDADES DO AIRGLOW DO OH (62) E DO SÓDIO MESOSFÉRICO EM 7.38o S,
Fábio Egito, Ricardo Arlen Buriti, Amauri Fragoso de Medeiros, Universidade Federal de Campina
Grande, Hisao Takahashi, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais • As emissões da aeroluminescência do
sódio mesosférico, referido como NaD, e do OH(6-2) são
proporcionais às concentrações de sódio e ozônio, e de hidrogênio e ozônio, com picos de emissão localizados em
torno de 89 e 87km de altitude, respectivamente. A concentração de ozônio nesta faixa de altura apresenta um
pequeno gradiente vertical e a concentração de sódio tem
uma moderada variação anual (Takahashi et al., 1992,
JGR, v. 97, n. D5, pp. 5987-5993). Assim, admitindo
que a concentração de sódio varie pouco durante o ano,
a razão entre as intensidades de emissão do OH(6-2) e
NaD deve ser proporcional à concentração de hidrogênio
em torno de 87km. Partindo desta suposição, calculamos a razão entre as intensidades de emissão do OH(6-2)
e do NaD, ambas medidas por um fotômetro multicanal
instalado em São João do Cariri (7,38o S; 36,5o w), com o
objetivo de estudar, qualitativamente, a variação sazonal
da concentração de hidrogênio em torno de 87-89km de
altitude. Neste trabalho analisamos uma série de dados
obtidos de 1998 a 2003. Os resultados mostraram que a
concentração de hidrogênio apresenta uma variação semianual com máximos solstı́cios e mı́nimos nos equinócios,
variando em antifase com as emissões do NaD e OH(62). Takahashi et. al. (1992), que obtiveram os valores absolutos da concentração de hidrogênio, observaram
uma variação sazonal na concentração desse constituinte
semelhante à nossa. Também avaliamos a influência da
variação da concentração de sódio durante o ano criando
uma função que simula o perfil da variação da concentração de sódio disponı́vel na literatura. Detalhes sobre
este estudo serão apresentados neste trabalho.
[27/10/06 - P047]
Simulações
da
Transferência
Radiativa
na Atmosfera:
Um estudo comparativo,
José Carlos Justino da Silva, Morgana Lı́gia
de Farias Freire, UEPB - PB - Brasil • O Sol é
considerado, com um erro desprezı́vel, a única fonte de
energia para os processos fı́sicos e biológicos que ocorrem
no sistema Terra-atmosfera. Portanto, sua influência
é extremamente relevante nos processos atmosféricos.
Para entender o comportamento da atmosfera é necessário proceder como se dão as variações das suas
propriedades fı́sicas que são dinâmicas e complexas.
Existe uma tendência de se desenvolver pesquisas com
relação à simulação de suas propriedades fı́sicas. Assim,
objetivou-se implementar os métodos de dois fluxos para
estudar a transferência radiativa na atmosfera, ou seja,
os modelos de Isotropia Hemisférica e de Aproximação
de Eddington, na faixa do espectro com caracterı́stica
refletiva, com o uso de simulações em computador. Além
disso, fez-se um estudo comparativo entre esses modelos.
128
Fazendo a simulação para uma atmosfera Rayleigh,
verificou-se o comportamento das irradiâncias relativas
em função da espessura óptica; de modo geral, os modelos
SS e EDD fornecem praticamente os mesmos resultados,
onde se constata que, embora numa escala muito pequena
de valores, as aproximações dos modelos SS e EDD são
melhores para ângulos de incidência próximos da normal
e espessura óptica não muito elevada. Já para o comportamento da irradiância espectral em função do comprimento de onda, observamos que o aspecto obtido tem
certa semelhança à do espectro de radiação solar no topo
da atmosfera, exceto nas bandas de absorção dos constituintes da atmosfera e do vapor dágua. Desta forma, um
esquema de dois fluxos aparece como alternativa simples
e operacional para descrever as caracterı́sticas principais
das irradiâncias associadas à radiação solar. Se a atmosfera considerada tem a aproximação de uma atmosfera
Rayleigh, o modelo SS é satisfatório, embora com caracterı́stica simplificada; para uma atmosfera real, com efeitos de absorção, espalhamento e a presença de aerossóis,
o modelo EDD dá indı́cios de ser o mais apropriado.
[27/10/06 - P048]
ENSAIOS GEOFÍSICOS DE ELETRORRESISTIVIDADE
NA
INVESTIGAÇÃO
DE
FLUXOS DE ÁGUA SUBTERRÂNEA EM
ÁREA DE DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS.,
Helyelson Paredes Moura, Universidade Federal
do Amapá - UNIFAP, Marcelo José de Oliveira,
Roberto de Jesus Vega Sacasa, José Maria Luz
do Rosário, Flávio Augusto França Souto,
Instituto de Pesquisas Cientı́ficas e Tecnológicas do
Amapá - IEPA, Walter Malagutti Filho, Universidade Estadual Paulista - UNESP, José Reinaldo
Cardoso Nery, Ataides Martins Botelho Neto,
Universidade Federal do Amapá - UNIFAP • Devido a
crescente preocupação com a proteção do meio ambiente
e a preservação da qualidade das águas subterrâneas, os
lixões têm merecido especial atenção dos profissionais
ligados à investigação cientı́fica, pois os mesmos não
possuem impermeabilização com camadas de argila ou
mantas plásticas no solo, que serve como base do depósito
de resı́duos. Essa forma de disposição pode contaminar
o solo e as águas subterrâneas pelo chorume produzido
na decomposição dos resı́duos. Dentro desse contexto,
alguns métodos geofı́sicos, principalmente o método
de eletrorresistividade, vêm sendo utilizados nesse
campo de aplicação, principalmente no mapeamento e
monitoramento de fontes potenciais de contaminação
do solo e da água subterrânea. Neste trabalho, ensaios
geofı́sicos pelo método de eletrorresistividade, através
da técnica de sondagem elétrica vertical, utilizando o
arranjo Schlumberger de eletrodos, com espaçamento
máximo AB/2 de 100 m, foram executados no lixão
da cidade de Macapá-AP, na busca de informações das
posições das zonas de repartição das águas no subsolo
e do sentido do fluxo subterrâneo. Os trabalhos de
campo foram desenvolvidos utilizando o equipamento
geofı́sico SARIS e na interpretação quantitativa das
SEVs utilizou-se o programa computacional RESIXIP.
A análise das curvas obtidas pela técnica de sondagem
27/10/06 - XXIV EFNNE
elétrica vertical possibilitou definir o posicionamento
das zonas de repartição das águas no subsolo, tendo a
profundidade do nı́vel d‘água variando entre 0,5 e 15,2
metros. O sentido do fluxo das águas subterrâneas na
área estudada é concordante com o gradiente topográfico.
Apoio: Este trabalho recebe apoio financeiro do CNPq e
SETEC-AP.
[27/10/06 - P049]
IMAGEAMENTO ELÉTRICO 2D DE RESISTIVIDADE PARA ARQUEOLOGIA: Resultados
Preliminares, Mariana Petry Cabral, , José
Darcy de Moura Saldanha, Marcelo José de Oliveira, Instituto de Pesquisas Cientı́ficas e Tecnológicas
do Amapá, Helyelson Paredes Moura, Universidade
Federal do Amapá - UNIFAP • A existência de leis de
prevenção a impactos ambientais e culturais faz com que
projetos de exploração e de utilização de determinadas
áreas da união incluam em seu planejamento estudos de
impactos ambientais e culturais. Por esse motivo, é comum a solicitação de levantamentos arqueológicos com
o objetivo de salvar e resgatar a historia e a identidade
cultural do local de desenvolvimento de projetos. Dentro deste contexto, os métodos geofı́sicos de prospecção,
cujo objetivo é a investigação de feições de dimensões relativamente pequenas e/ou rasas, de escala local dentro
da Terra, freqüentemente vêm sendo utilizados visando
à caracterização detalhada da subsuperficie, procurando
atender às necessidades da geologia, arqueologia, engenharia civil e prospecção mineral. Neste trabalho, ensaios
geofı́sicos pelo método de eletrorresistividade, através da
técnica de imageamento elétrico 2D, utilizando o arranjo
de eletrodos dipolo-dipolo, com espaçamento entre os eletrodos de 1 m, foram executados no sı́tio arqueológico
Amapá, localizado no municı́pio de Calçoene-AP, para
mapear feições arqueológicas do tipo pranchas rochosas,
utilizadas para marcar sepultamento indı́gena, e cavas arqueológicas. Os trabalhos de campo foram desenvolvidos
utilizando o resistivimetro SARIS. Os mapas de nı́veis
de profundidades investigados possibilitaram mapear zonas altamente resistivas que podem estar relacionadas às
pranchas rochosas, e nos perfis de imageamento elétrico,
padrões de anomalias de baixa resistividade em forma de
Y relacionadas possivelmente às cavas.
[27/10/06 - P050]
GEOCRONOLOGIA ISOTÓPICA DE SEDIMENTOS NA FOZ DO RIO AMAZONAS
(AP): AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA PRELIMINAR., José Reinaldo Cardoso Nery, Helyelson Paredes Moura, Francisco Cleoson Sousa
Nobre, Adrielle Silva de Medeiros, Bruce Wilton Tessari., Grupo de Geofı́sica Aplicada, Universidade Federal do Amapá - Unifap., Daniel Marcos
Bonotto., Departamento de Petrologia e Metalogenia
- IGCE - Univ. Estadual Paulista - Unesp.
• O interesse pelo estudo de radionuclı́deos no meio ambiente
vem sendo crescente nas últimas décadas, e com esse
crescente interesse nessa área, a geocronologia de sedimentos, através da análise de radionuclı́deos incorporados
ao longo do tempo nas amostras, vem sendo muito aplicada e métodos de análise têm sido aprimorados e com
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
grande importância do ponto de vista de impacto ambiental. A técnica de datação isotópica utilizando o Pb-210
é uma técnica apropriada para a cronologia de sedimentos recentes e possui grande importância no estabelecimento do histórico ambiental, ganhando maior relevância,
ainda, quando aplicada em regiões de intensas atividades antrópicas. Este trabalho foi realizado na foz do Rio
Amazonas, às margens do Canal Norte, nos limites do
Estado do Amapá, em uma região que recebe um enorme
volume de água e, juntamente, uma grande quantidade
de massa sedimentar. Apresentam-se, aqui, os resultados
preliminares da avaliação de parâmetros fı́sico-quı́micos
feita em amostras de sedimento e de água, tais como determinação da porosidade, variação granulométrica, presença de matéria orgânica, coloração dos sedimentos, determinação da condutividade, pH e análise da concentração de ı́ons na água. A análise desses parâmetros visa
subsidiar a compreensão do processo hidrodinâmico, especialmente a migração de Pb-210 nos sedimentos de fundo.
A amostragem dos sedimentos foi feita com testemunhador cilı́ndrico a percussão, até à profundidade de 1,10 m
e, posteriormente, o testemunho foi fatiado em amostras,
seqüencialmente, a partir da interface sedimento-água.
Esta investigação faz parte da etapa inicial de um projeto de pesquisa que deverá culminar com a determinação
da taxa de deposição de sedimentos na região de estudo.
As próximas etapas compreendem a digestão quı́mica dos
sedimentos e a preparação de amostras a serem submetidas à espectrometria nuclear para a quantificação do Pb210 e, posteriormente, determinar a taxa de sedimentação
com a conseqüente cronologia dos sedimentos.
Apoio: Este trabalho recebe apoio financeiro do CNPq e
SETEC-AP.
[27/10/06 - P051]
CORRELAÇÕES IÔNICAS E DIAGRAMA DE
PIPER APLICADOS AO ESTUDO DOS SISTEMAS AQÜÍFEROS NO CARIRI ORIENTAL,
Roberto Namor Silva Santiago, ,
Maria Marlúcia Freitas Santiago, Josué Mendes Filho, Carla Maria Salgado Vidal Silva,
Grupo de Fı́sica Isotópica, Depto de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará • Águas subterrâneas de 23 poços
nos municı́pio de Brejo Santo, Mauriti e Porteiras foram
amostradas em quatro etapas, outubro e dezembro de
2005, abril e junho de 2005 para análise dos ı́ons maiores
Ca++ , M g ++ , N a+ , K + , Cl− , HCO3− e SO4= e medidas
de pH e condutividade elétrica. O objetivo é identificar
a homogeneidade hidroquı́mica das águas e observar variações que possam ocorrer com o tempo, relacionando
com os perı́odos seco e chuvoso na área. No diagrama
de Piper, as águas no municı́pio de Ponteiras, oeste na
área, apresentam comportamento diferente do que é observado nos outros municı́pios; em Ponteiras as amostras
são cálcicas a magnesianas e em Brejo Santo e Mauriti, são
sódicas e magnesianas. Estes resultados mostram dois sistemas aqüı́feros hidroquimicamente diferentes. Nos três
municı́pios é alta a correlação entre a concentração de
magnésio e a condutividade elétrica; no entanto, a concentração de sódio só está correlacionada com a condutividade elétrica no municı́pio de Mauriti. Em três poços
129
no municı́pio de Mauriti é alta a correlação entre cloreto e
magnésio. Nos três municı́pios a maioria dos poços apresentou variação das concentrações iônicas do perı́odo se
para o perı́odo chuvoso.
[27/10/06 - P052]
MODELO DE INVERSÃO GEOQUÍMICA
APLICADO ÀS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
NA
FORMAÇÃO
BARREIRAS,
Maria
Aparecida
Belém
Fernandes,
,
Maria Marlúcia Freitas Santiago, Carla Maria
Salgado Vidal Silva, Josué Mendes Filho, Grupo
de Fı́sica Isotópica, Depto de Fı́sica, Universidade
Federal do Ceará • Modelagem Geoquı́mica Inversa
é usada para identificar as reações geoquı́micas que
contribuem para a mudança na composição quı́mica da
água ao longo do caminho do fluxo. O modelo utiliza
pares de análises quı́micas da água em diferentes pontos
ao longo do percurso do fluxo bem como um conjunto
de fases que são potencialmente reativas ao longo deste
caminho. Os modelos de balanço molar utilizam as
análises hidroquı́micas e as fases e neles um conjunto de
moles é transferido de fases e reagentes contribuindo para
a mudança na composição quı́mica da água. A Modelagem Inversa calcula frações de mistura para as soluções
aquosas e transferência molar de gases e minerais que
produzem a composição da segunda solução aquosa. A
aproximação básica neste tipo de modelagem é solucionar
um conjunto de equações lineares que contribuem para
as mudanças nos moles de cada elemento pela dissolução
ou precipitação de minerais. O Phreeqc é um programa
computacional que simula reações quı́micas e processos
de transporte em águas naturais ou poluı́das. A base dele
é o equilı́brio quı́mico das soluções aquosas interagindo
com minerais, gases, soluções sólidas, e trocas, além
de incluir a capacidade de modelar reações cinéticas.
Modelagem Inversa foi aplicada num conjunto de 106
amostras de água subterrâneas coletadas na Formação
Barreiras na Região Metropolitana de Fortaleza, com
o objetivo de analisar os processos geoquı́micos que
ocorrem nas águas que abastecem a Região. A modelagem indicou a contribuição da dissolução dos minerais,
anidrita, aragonita, gipsum, pirita, Na- montmorilonita e
Ca-montmorilonita para a concentração salina das águas
e processo de troca catiônica ocorrendo nas camadas
argilosas da Formação.
[27/10/06 - P053]
VARIABILIDADE
ESPACIAL
DA
QUALIDADE
DA
ÁGUA
SUBTERRÂNEA
NO
CARIRI
OCIDENTAL,
Rogelma Maria da Silva Ferreira, Carla Maria
Salgado Vidal Silva, Maria Marlúcia Freitas
Santiago, Josué Mendes Filho, Grupo de Fı́sica
Isotópica, Depto de Fı́sica, Universidade Federal do
Ceará • A água subterrânea no Cariri Ocidental está
armazenada em uma estrutura geológica complexa com
camadas aqüı́feras diferentes que se conectam através
de “grabens”e “horsts”existentes na região. O objetivo
deste trabalho é caracterizar, em relação à qualidade
da água, os diferentes tipos de armazenamento nos municı́pios de Crato, Barbalha, Juazeiro do Norte, Missão
130
Velha e Abaiara. Para isso, foram coletadas águas de
22 poços tubulares, distribuı́dos nesses municı́pios, em
quatro perı́odos diferentes: outubro e dezembro de 2005,
abril e junho de 2006. No campo, foram medidas a
condutividade elétrica e o pH e analisados em laboratório
as concentrações dos ı́ons maiores bicarbonato, cloreto,
sulfato, sódio, potássio, cálcio e magnésio. O Diagrama
de Piper mostra que existe tendência para águas bicarbonatadas magnesianas, embora tenha também águas
mistas, cálcicas e sódicas em relação aos cátions e mistas e
cloretadas em relação aos ânions. A qualidade das águas
nos poços amostrados era muito boa em qualquer perı́odo
amostrado. A condutividade elétrica variou de 118 a
667 µS/cm com exceção de um poço com máximo de
3210 µS/cm; esse poço apresenta um regime de recarga e
processo de salinização diferenciado dos demais. Devido
à complexidade geológica, os poços não apresentam
comportamento homogêneo nas diferentes coletas. Em
um grupo, a salinidade e o tipo de água permanecem
constantes com a variação sazonal. Os demais poços
apresentam variações, parte deles mostra aumentos e
parte diminuições nas condutividades elétricas durante
o perı́odo estudado. Os resultados mostram que as
variações espaciais observadas são produzidas pelas variações dos pacotes deslocados tectonicamente. Amostras
que estão no mesmo “graben”ou “horst”apresentam
comportamento homogêneo em relação ao tipo de água
como é o caso das amostras dos municı́pios Barbalha,
Crato e Missão Velha e amostras que estão em áreas
de falhamentos e limites de “horst”e “graben”, como as
de Juazeiro do Norte, apresentam grandes variações na
qualidade e no tipo da água.
[27/10/06 - P054]
CONSERVAÇÃO DE CLORETOS APLICADA
AO ESTUDO DA RECARGA DOS AQÜ
ÍFEROS EM LAVRAS DA MANGABEIRA,
Michel Lopes Granjeiro, Maria Marlúcia Freitas Santiago, Josué Mendes Filho, Grupo de Fı́sica
Isotópica, Depto de Fı́sica, Universidade Federal do
Ceará • O Princı́pio da Conservação de Massa pode ser
usado para estudar propriedades de um sistema como,
por exemplo, aqüı́feros subterrâneos, permitindo identificar o processo de infiltração da água que o recarrega.
A água encontrada na natureza contém os cátions mais
abundantes, Ca++ , M g ++ , N a+ , K + e também sais indispensáveis às funções vitais dos seres vivos, como os
carbonatos e cloretos. O ı́on Cl− é o ânion mais conservativo; por isso, este ı́on pode ser usado como traçador
para estudar os processos de infiltração da água nos solos. Tendo em vista que a concentração é a razão entre a
massa e o volume de um sistema, a conservação da massa
nos permite escrever: CV = constante. Se a água numa
amostragem tem concentração C0 em um volume V0 e o
sistema recebeu um volume de água Vp com concentração
Cp , a água numa amostragem seguinte, que é resultado
da mistura da água residual com a água que infiltrou, terá
concentração C e volume V. Considerando a conservação
da massa podemos determinar a fração de água que en-
27/10/06 - XXIV EFNNE
trou no aqüı́fero através da equação,
Vp /V = (Co − C)/(Cp − Co )
que indica percentualmente o volume de água que infiltrou no solo. Este método somente pode ser aplicado em
aqüı́feros de região semi-árida, onde o cloreto é originário
das chuvas e o escoamento superficial é desprezı́vel. É o
caso dos aqüı́feros no municı́pio de Lavras da Mangabeira
onde aplicamos o modelo. Neste municı́pio se localizam
duas sub-bacias, paralelas. Em outubro e dezembro de
2005 e em abril e junho de 2006, dois poços foram amostrados em cada uma destas micro-bacias; na Bacia leste
em Barro Branco e Calabaço e na bacia oeste em Angico
e Areias. Antes da recarga, as concentrações de cloretos
dos poços Angicos, Areias, Barro Branco e Calabaço eram
respectivamente, 290,3; 18,3; 92,3 e 87,5 mg/L e durante
o perı́odo chuvoso as concentrações passaram respectivamente a 157,5; 22,2; 45,2 e 79,8. Considerando 2mg/L
como a concentração da água de recarga temos como percentuais de recarga em Angicos, Areias, Barro Branco
e Calabaço respectivamente, 46, 4, 52 e 9 mostrando a
grande variabilidade espacial no processo de recarga.
[27/10/06 - P055]
AVALIAÇÃO
DO
POTENCIAL
EÓLICO
DE ICAPUÍ NO ESTADO DO CEARÁ,
Henrique do Nascimento Camelo, Vinı́cius Milanez Couto, João Bosco V. Leal Jr., Universidade
Estadual do Ceará - UECE • O objetivo do presente
trabalho é avaliar o Potencial Eólico do municı́pio
de Icapuı́, localizado no litoral leste do Estado do
Ceará, no Nordeste do Brasil. De posse dos valores
de velocidade média de vento e direção, colhidos em
Estação Meteorológica, procuraremos fazer uma estimativa da quantidade de energia elétrica que seria
produzida para essa região. O Estado do Ceará já é
notadamente conhecido por ser uma localidade com um
grande regime de ventos em seu litoral, como mostra
os parques eólicos já instalados. A necessidade pela
utilização de fontes de energias renováveis tem sido
cada vez mais crescente na nossa sociedade atual.E
isso pode ser entendido pelos problemas ambientais e
principalmente pelo aumento da incidência de poluentes
na atmosfera, que estão diretamente ligados ao efeito
estufa, podendo trazer no futuro próximo, várias conseqü
ências, até do ponto de vista irreversı́veis,como é o caso
do derretimento das calotas polares, ocasionando em uma
elevação no nı́vel do mar, e também em um aquecimento
global. Então se torna cada vez mais relevante, a pesquisa de meios de obtenção de energia que não agridam
a natureza, atendendo ao desenvolvimento sustentável,
como é o caso da energia eólica, que utiliza a energia
cinética dos ventos para geração de energia elétrica.
Além disso, o sistema de geração de energia elétrica
brasileira vem passando por uma fase crı́tica, podendo
ocorrer em alguns anos a reimplantação de sistemas de
redução de consumo. Desta forma, com a exploração da
energia eólica, é possı́vel ter uma alternativa a mais e
viável para a atual matriz energética do Brasil.
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
[27/10/06 - P056]
PESQUISA PARA O DESENVOLVIMENTO DE
UM DISPOSITIVO REGISTRADOR DA COMPONENTE ELÉTRICA ASSOCIADA À DESCARGA ELÉTRICA ATMOSFÉRICA NUVEMSOLO, Bruno Jardim, Deisy Piedade Munhoz Lopes, Odim Mendes Jr., Gerson Antonio Santarine, Laboratório de Instrumentação Eletrônica, Depto.
De Fı́sica - IGCE - UNESP, Rio Claro - SP, Brasil; Departamento de Geofı́sica Espacial, INPE, São José dos
Campos - SP, Brasil • O Estudo da Eletricidade Atmosférica, começado em 1752, por Benjamin Franklin,
tem unido esforços de fı́sicos, engenheiros, meteorologistas e outros diversos profissionais, na busca de uma melhor compreensão dos diversos fenômenos a ela associados.
Dentre esses fenômenos, encontram-se a formação e a precipitação de granizo, as chuvas, campos elétricos intensos,
alterações na condutividade atmosférica, e os relâmpagos.
Neste projeto é enfatizada a investigação dos mecanismos
elétricos e dos processos eletrodinâmicos relacionados aos
relâmpagos com o propósito de aplicações tecnológicas e
de segurança, pois essas descargas transportam grande
quantidade de energia e causam efeitos eletromagnéticos,
destruições e mortes. Os relâmpagos para o solo, embora
não sejam os mais freqüentes, são os mais estudados por
estarem mais acessı́veis a observação visual e fotográfica,
e por causa do perigo que apresentam. Estes por sua vez
são divididos em dois tipos: os negativos e os positivos,
dependendo da polaridade predominante das cargas na
região da nuvem onde se originam. Durante a ocorrência
de um relâmpago, radiações eletromagnéticas são geradas por aceleração de cargas durante uma rápida corrente
variável, emissões ocorrem na forma de pequenos pulsos
que correspondem a uma ampla banda de freqüências.
Tais radiações (ondas eletromagnéticas) provenientes dos
processos que compõem uma descarga atmosférica possuem caracterı́sticas intrı́nsecas e são observadas na sua
forma de onda em um osciloscópio. A aquisição dos principais dados deste trabalho foi feita com o auxı́lio de
um conversor analógico-digital de alta velocidade do sinal elétrico (ADC 200/100, Pico Technology Limited Pico(2003)), e com os resultados obtidos, está sendo pesquisado um equipamento eletrônico para detecção e registro do sinal elétrico, possibilitando criar e investigar
uma biblioteca de sinais eletromagnéticos relacionados às
descargas nuvem-solo negativas. O equipamento se resume essencialmente na construção de uma antena capaz
de sentir as pequenas alterações do campo elétrico ambiente. Esta antena pode ser composta por placas planas (superfı́cies planas condutoras) que, na presença de
um campo elétrico, se polarizam. Essa polarização gera
uma tensão, que amplificada, é transformada em uma
forma de onda para análise do campo elétrico. Atualmente não se dispõe de uma tecnologia nacional para o
registro e monitoramente de sinais eletromagnéticos produzidos por descargas elétricas atmosféricas, a pesquisa
nesta área encontra-se incipiente. Bolsa: FAPESP
131
ATO-Fı́sica Atômica e Molecular, Espectroscopia
[27/10/06 - P057]
ESPECTROSCOPIAS FOTOACÚSTICA, UVVISÍVEL E RPE DE CENTROS DE CORES EM
PEDRAS PRECIOSAS BRASILEIRAS. PARTE
II:BERILOS, Rodrigo José da Silva Lima1 , Reinhard Richard Wegner2 , José Suassuna Filho2 ,
UFPB1 , UFCG2
• Neste trabalho apresentamos
resultados preliminares de Ressonância Paramagnética
Eletrônica (RPE), de Espectroscopia Fotoacústica (PAS)
e UV-Visı́vel (UV-VIS) em pedras preciosas da famı́lia
do Berilos (Be2 Al2 Si6 O18 ). É sabido, por exemplo, que
se a concentração de F e3+ for predominante, o berilo
exibe cor dourada (Gold Beryl), mas se a predominância
de ı́ons de F e2+ as espécies Be2 Al2 Si6 O18 : F e2+ exibe
cor azul e denomina-se Água Marinha. Transições IVCT
(F e2+ − F e3+ ) resulta na cor azul escura. Por outro lado,
concentrações preponderantes de Cr3+ (ou V 3+ ) resulta
na espécie Be2 Al2 Si6 O18 : Cr3+ , V 3+ denominada esmeralda, de cor verde. Já espécie de berilo vermelho tem essa
cor associada ao M n3+ . Nossos resultados experimentais
de RPE podem ser assim resumidos: 1- Aguamarinha Berilo Azul - O espectro de RPE apresenta uma linha proeminente posicionada em g = 2, 0055 e duas linhas adicionais em g = 4, 60 e g = 4, 033, sugerindo a presença
de ı́on F e3+ (gx = 2, 00 e gy = 4, 6) em sı́tio de simetria
octaedral, com distorção axial. As linhas (gx = 2, 00 e
gy = 4, 035) sugerem a presença de traços de Cr3+ em simetria octaedral axialmente distorcida em aguamarinha.
As bandas de absorção PAS e UV-VIS indicam a presença
de ambos os ı́ons nesta amostra. 2- Esmeralda - Berilo
Verde: O espectro de RPE é similar ao da aguamarinha
porem a linha predominante com gx = 2, 00 e gy = 4, 00
atribuı́da ao Cr3+ sugere que esse ı́on é o principal centro de cor na esmeralda conforme evidenciado pelos espectros de Espectroscopia Fotoacústica e UV-VIS. 3- Berilo Dourado: O espectro exibe o par de linhas de RPE
em gx = 2, 00 e gy = 4, 29, tı́pico do F e3+ em simetria
octaedral axialmente distorcida. Linhas de baixa intensidade em g = 2, 00 e g = 4, 05 indicam uma provável
presença de traços de Cr3+ nesta espécie. 4- Berilo Vermelho: Esta é uma espécie muito rara e a cor vermelha
tem sido atribuı́da à presença do ı́on M n3+ que não pode
ser visto por RPE. No entanto, o espectro obtido exibe
uma linha intensa com g = 2, 00 que pode ser atribuı́da a
traços de F e3+ ou M n2+ . Nossas analises continuam no
sentido de elucidar o origem do espectros de RPE, PAS e
UV-VIS nesta espécie de berilo.
[27/10/06 - P058]
Propriedades
mecânicas
e
elásticas
de
cerâmicas
Ba2 BiM5+ O6
(M5+
=
Bi5+ ,
Sb5+ , Nb5+ e Ta5+ ) em função da pressão,
Edson Firmino Viana de Carvalho, Carlos William de Araujo Paschoal, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal do Maranhão • Depois da descoberta de supercondutividade em compostos que
contenham Ba2 Bi3+ Bi5+ O6 , as propriedades estruturais,
sobretudo as transições de fase estruturais, dos com-
132
postos da famı́lia Ba2 Bi3+ M5+ O6 , têm atraı́do grande
atenção. Para temperaturas suficientemente altas, todos
estes compostos têm estrutura cúbica pertencente ao
grupo espacial F m3̄m, com os sı́tios octaedrais ocupados
alternadamente pelos ı́ons Bi3+ e M5+ ao longo de todos
os eixos cúbicos (rock-salt ordering). Estes compostos
apresentam, pelo menos, mais duas fases cristalinas para
baixas temperaturas, romboédrica R3̄ à temperatura
ambiente e monoclı́nica I2/m para baixas temperaturas.
O composto Ba2 Bi3+ Bi5+ O6 apresenta, ainda, outra
fase monoclı́nica P 21 /n para baixı́ssimas temperaturas.
Quando os compostos são submetidos à variação de
pressão hidrostática, à temperatura ambiente, eles apresentam uma transição de fase, quando a fase romboédrica
R3̄ transformasse na monoclı́nica I2/m. Neste trabalho,
investigamos esta transição variando a pressão através da
modelagem atomı́stica para compostos com M5+ = Bi5+ ,
Sb5+ , Nb5+ e Ta5+ . Além de modelar as transições e,
consequentemente, estudar suas propriedades estruturais,
predizemos o comportamento das propriedades elásticas
e mecânicas desses compostos em função da variação da
pressão.
[27/10/06 - P059]
MEDIDAS
DE
CALOR
ESPECÍFICO
VOLUMÉTRICO
ρC
EM
POLÍMEROS,
Renilton Correia da Costa1 , Laerson Duarte da
Silva1 , Miguel Lourenço Neto1 , Rodrigo José da
Silva Lima1 , José Suassuna Filho2 , UFPB1 , UFCG2
• A difusividade térmica α = KT /ρC, a condutividade
térmica KT e o calor especifico volumétrico ρC são
parâmetros termodinâmicos fundamentais no controle da
qualidade de qualquer produto plástico. A espectroscopia
fotoacústica fornece a difusividade térmica do material.
Portanto, se ρC for medido, a condutividade térmica
KT pode ser diretamente inferida e o material fica completamente caracterizado termicamente. Neste trabalho
uma célula calorimétrica é descrita para a medida do
calor especifico volumétrico ρC em sólidos, onde ρ é a
densidade e C é a capacidade térmica do material. Suas
componentes básicas são: a) Corpo da célula, um vaso
cilı́ndrico de aço inoxidável dotado de 2 janelas óticas
que permitem direcionar um feixe luminoso na amostra,
posicionada no centro da célula. b) Porta-amostra uma
haste de material isolante, presa na base da célula e
que se estende até seu centro. c) Um termopar, preso
na face traseira da amostra, para monitorar variação
de temperatura. d) Fonte de luz, laser convencional de
He - Ne . e) Um multı́metro de bancada, acoplado a
um microcomputador via interface RS232 para coleta e
tratamento dos dados experimentais. Quando o feixe de
luz laser incide pela amostra provoca aquecimento em sua
superfı́cie frontal. O calor difunde-se para a superfı́cie
traseira provocando uma variação de temperatura. A
temperatura final e dada por T (t) = A ± Be[−K1 (t−K2 )]
para as fases aquecimento (−) e resfriamento (+), onde
A, B, K1 e K2 são parâmetros de ajuste. A temperatura
deve ser dada em Kelvin e o tempo t em segundo.
A = 2H/(lρC) e H = 4σT03 , onde T0 é a temperatura
ambiente, σ é a constante de Stefan-Boltzmam e l é a
espessura da amostra. Se a espessura for conhecida,
27/10/06 - XXIV EFNNE
o ajuste dos dados experimentais T versus t fornece a
medida de ρC = 2H/A. Nosso calorı́metro ótico foi
testado para amostras de PET com espessuras 12µ e
50µ. O valor medido de ρC foi encontrado de acordo
com o previsto na literatura. O segundo objetivo deste
trabalho é correlacionar a medida da condutividade
térmica KT = αρC, onde a difusividade térmica medimos em experimentos de fotoacústica e o calor especı́fico
volumétrico ρC, medimos com nosso calorı́metro, grau de
cristalinidade alcançado pelo polı́mero PET em função
do tempo de tratamento térmico. Nossos resultados
mostram uma boa correlação entre KT e o grau de
cristalinidade para amostras tratadas termicamente a
1500 C entre 1 e 25 dias.
[27/10/06 - P060]
Armadilha magneto ótica e sua aplicação
no estudo da interação átomo-superfı́cie,
Dayana N. Ferreira, T. Passerat de Silans,
M. Oria, M. Chevrollier, Laboratório de Espectroscopia Ótica, DF - Universidade Federal da Paraı́ba João Pessoa - PB • A compreensão dos mecanismos
de interação entre átomos e superfı́cies torna-se de
fundamental importância à medida que estudos em
fı́sica básica e aplicações tecnológicas voltam-se para o
desenvolvimento de dispositivos em escala nanométrica,
envolvendo um número cada vez mais reduzido de
átomos ou moléculas, onde não se podem mais desprezar
interações destes com o substrato sólido. Átomos ligados em um nı́vel vibracional bem definido do poço de
potencial de superfı́cie permitem o estudo preciso das
interações fundamentais de curto e de longo alcance entre
átomos e superfı́cies. Mostramos que esses estudos permitem, particularmente, a medida do coeficiente C3 de
van der Waals [1]. Montamos uma Armadilha Magneto
Óptica (AMO) para átomos de césio próximo de uma
superfı́cie, com lasers de diodo estabilizados. Dispomos
então de uma amostra de aproximadamente 108 átomos
frios (T ≈ 120 µK), de diâmetro da ordem de 1 mm, longe
da superfı́cie. Na configuração atual a AMO funciona
em uma célula especial, com uma ponta de dimensões
milimétricas, na região de captura da armadilha. A extremidade desta ponta é uma superfı́cie cristalina polida
de alguns mm que pode ser aproximada do centro da
armadilha. A motivação aqui é reduzir as perturbações
nos feixes laser e no volume de captura e sondar uma
densidade razoável de átomos frios, que estejam distantes
da superfı́cie cristalina de menos de um micrometro. A
técnica de investigação usa o sinal de reflexão seletiva na
interface da janela milimétrica com o vapor de átomos
frios. No estágio atual estamos otimizando os parâmetros
da AMO afim de garantir uma densidade suficiente
de átomos a serem sondados com um campo de baixa
intensidade e usando técnicas de modulação em freqü
ência. Uma câmera CCD com resolução de aproximadamente 50 µm permite visualizar a aproximação
da nuvem fria e da janela. Obtivemos imagens da
amostra de átomos frios a distâncias inferiores a 500
µm da superfı́cie cristalina, embora com uma densidade
bastante reduzida em relação às obtidas longe desta. A
otimização está, atualmente, limitada pela instabilidade
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
dos lasers. [1] E.G. Lima, M. Chevrollier, O. Di Lorenzo,
P.C. Segundo and M. Oriá, Phys. Rev. A 62, 013410(5)
(2000).
[27/10/06 - P061]
LASER E TELECOMUNICAÇÕES ÓTICAS:
TRANSMISSÃO DE SINAIS DE ÁUDIO
USANDO COMO LINK UM LASER DE He Ne MODULADO, Jaldair Araújo e Nobrega1 ,
Rodrigo José da Silva Lima2 , José Suassuna
Filho1 , UFCG1 , UFPB2 • O grande desenvolvimento
e crescimento da tecnologia do laser e das fibras óticas
têm estimulado a difusão desta tecnologia de ponta no
meio acadêmico afim. A Tecnologia de Telecomunicações
Óticas (TCO) é muito recente. Veio à tona nos anos
80. E por que telecomunicações óticas? Porque, ao
contrário dos meios de comunicação convencionais (radiodifusão, telefonia, telegrafia, etc) de até então, onde o
elemento fundamental da transmissão é o elétron, neste
meio moderno o elemento fundamental de transmissão
é o fóton, que é o componente básico das ondas de
luz. Daı́ a denominação fotônica, em analogia com a
eletrônica. Então, nas telecomunicações óticas, sinais de
áudio, vı́deo ou dados de computador são transmitidos
através de ondas de luz por finı́ssimos cabos feitos de
vidro ou de outros materiais altamente transparentes
denominados fibras óticas ou tendo apenas raios laser
como link entre transmissor e receptor. O “pulo do
gato”da tecnologia de telecomunicações óticas é o caráter
da banda de transmissão das fibras óticas. Uma fibra
ótica é um dispositivo de transmissão de ondas óticas
denominado de “broad bandwidth”, o que significa
banda larga, ampla. A largura de banda é uma mediada da capacidade de transmissão de informação.
Quanto mais larga uma banda, maior sua capacidade
de transmitir informações. Só para se ter uma idéia,
enquanto os meios de transmissão convencionais (fios
metálicos e cabos coaxiais) têm larguras de banda
tipicamente da ordem de KHz (em unidades de freqü
ência) , um único cabo de fibra ótica têm largura de
banda da ordem de 50T Hz (ou 50 milhões de M Hz)!
O mesmo vale para um raio laser. Ora, como um sinal
de TV , o que utiliza banda mais larga dentre os sinais
usuais , requer uma largura igual a 6M Hz, isto significa
que um único cabo de fibra ótica, com diâmetro da ordem
de micros, ou um único feixe de raios laser são capazes de
transmitir milhares de sinais de TV, simultaneamente,
por dezenas e até centenas de Km , sem a necessidade de
estações repetidoras! Com sinais de áudio os dados são
ainda mais fantásticos. Neste trabalho vamos apresentar
um experimento in loco de transmissão de sinais de áudio
tendo como link um laser de He - Ne modulado.
[27/10/06 - P062]
O problema da camada de ozônio: investigação
teórica do mecanismo de dissociação dos CF4−n Cln
(n = 1, 2 e 3) no estado fundamental., Janaina
de Lima Pereira, , Arquimedes Mariano, Liana
de Sousa, Elizete Ventura, Laboratório de Quı́mica
Quântica Computacional- Departamento de Quı́mica UFPB • A destruição da camada de Ozônio é um dos
grandes problemas enfrentado na atualidade, nesse con-
133
texto a comunidade cientifica vem intensificando pesquisas sobre as substâncias da classe dos Clorofluorcarbonos (CFCs) que são apontadas como uma das principais envolvidas no mecanismo de degradação do ozônio,
gás este de fundamental importância para a manutenção
de vida na Terra. As condições extremas de temperatura, pressão e intensidade de radiação envolvidas nessas reações dificultam o desenvolvimento de técnicas experimentais que possam elucidar os mecanismos envolvidos. Sendo assim, a modelagem molecular dessas reações
se tornam uma poderosa ferramenta para o entendimento desse fenômeno Neste trabalho foram estudadas
as moléculas de CF4−n Cln (n = 1, 2 e 3) e as respectivas reações CF4−n Cln −→ CF4−n Cln−1 + Cl, focando a
investigação das superfı́cies de energia potencial para o
estado fundamental destes sistemas, assim como as principais mudanças nas configurações eletrônicas ao longo
da superfı́cie. Foram analisadas também as barreiras
energéticas envolvidas no processo de dissociação, comparando os resultados para as diferentes espécies. Para
isso, foram utilizados os métodos de estrutura eletrônica
ab initio Hartree-Fock (HF) e Teoria de Funcional Densidade usando o funcional hibrido (B3LYP) com a base
de Pople 6-31++G** para otimização completa das geometrias e as versões unrestricted (UHF e UB3LYP) dos
citados métodos para as reações. Analisando os resultados para as reações 4CF4−n Cln −→ CF4−n Cln−1 + Cl,
pode-se verificar o efeito da substituição de um átomo de
flúor por um de cloro. A energia de dissociação segue a
ordem CF3 Cl > CF2 Cl2 > CF Cl3 . Portanto, conclui-se
que a molécula CF Cl3 reage com o ozônio em condições
energéticas mais brandas do que as outras.
[27/10/06 - P063]
Condução Elétronica em uma Macromolécula,
Carlos A. Barboza, Valder N. Freire, E. L. Albuquerque, UFRN •
Neste trabalho analisamos a resposta de uma macromolécula via interação elétron-fonon óptico entre dois nanocontatos. Consideramos que a nossa interação caracteriza um polaron (sistema fermiônico e bosônico). A
interação elétron-fonon óptico é muito complicada para
ser descrita de modo exato, sendo assim, consideramos
a aproximação de Hartree-Fock, afim de desacoplar as
equaçãoes fermiônicas no tratamento das Funções de
Green. O segundo passo foi considerar o mecanismo de
transporte eletrônico na molécula, este, por sua vez, se
dá através do hopping entre os primeiros vizinhos. Este
transporte ocorre de forma que o elétron salte várias vezes
dentro da molécula entre doador e receptor. Portanto, o
mecanismo de hopping pode ser visto como uma série de
saltos de curto-alcance entre os sı́tios da macromolécula.
Aplicando uma diferença de potencial entre os nanocontatos analisaremos a resposta da macromolécula através
das propriedades fı́sicas de sua função dielétrica.
[27/10/06 - P064]
Calculos ab initio dos espectros IR e Raman dos inibidores da acetilcolinesterase
(AChEIs):
NAP, EMCC, miotina e rivastigmina.,
Eveline Matias Bezerra, Marcelo
Zimmer Sampaio Flores, Francisco Franciné
134
Maia Jr., Ewerton Wagner Santos Caetano,
Benildo Sousa Cavada, Valder Nogueira Freire,
UFC - CE - Brasil • Uma das hipóteses para a doença
de Alzheimer é a diminuição dos nı́veis de acetilcolina,
noradrenalina e serotonia. A acetilcolina (neurotransmissor decisivo no desempenho cognitivo) é fundamental
no mecanismo da memória e do aprendizado, sua concentração durante a sinapse vai ser responsável por
permitir a fixação e o resgate de informações além
do aprendizado de coisas novas. A acetilcolinesterase
fraciona enzimaticamente a acetilcolina em ácido acético
e colina. Fármacos anticolinesterásicos, que protegem
a acetilcolina da hidrólise, aumentam a sobrevida das
moléculas de acetilcolina, sendo utilizados no tratamento
da doença de Alzheimer e até a presente data demonstraram a maior eficiência no seu tratamento clı́nico. Dessa
forma, o estudo do volume molecular, das distancias
interatomicas e do arranjo espacial entre os grupamentos
farmacofóricos desses inibidores da acetilcolinesterase
compõem aspectos fundamentais na compreensão das
diferenças na interação fármaco-receptor. No presente
trabalho, quatro inibidores da acetilcolinesterase foram
estudados:
NAP ((-)-S-3[1-dimetilamina)-etil]fenol),
EMCC (N,N-ethilmetilcarbamil cloride) Rivastigmina
(Exelonr ) e Miotine. Foram realizados cálculos ab initio
através da teoria do funcional da densidade utilizando o
funcional hı́brido B3LYP na aproximação do gradiente
generalizado (GGA) com o conjunto de base 6-31G para
os quatro inibidores da acetilcolinesterase na fase gasosa.
Para os cálculos foi usado o programa Gaussian 03.
Primeiramente, a geometria dos compostos foi otimizada por minimização da energia e, em seguida foram
calculados os espectros infravermelho (IR) e Raman.
[27/10/06 - P065]
Um estudo teórico de propriedades de Complexos de Hidrogênio e dos Mecanismo de reação
entre os Heterocı́clicos Metil-Oxirana, HidroxiOxirana, Oxirana e a espécie HF, Jefferson
José Soares da Silva, , Arquimedes Mariano, Liana de Sousa, Kelson Lopes, Claudia F.Braga,
Elizete Ventura, Regiane C.M.U. Araújo, Laboratório de Quı́mica Quântica Computacional Departamento de Quı́mica - UFPB • Os complexos heterociclicos, em especial os epóxidos, representam uma classe de
composto com grande potencialidade para aplicações nas
mais diversas áreas da indústria. Atualmente a demanda
mundial destes compostos é de quatorze milhões de toneladas por ano, com um crescimento em torno de 3 %
a cada ano. A aplicabilidade desta classe de substâncias
e principalmente devida a sua grande versatilidade, podendo ser utilizado desde a indústria farmacêutica, como
intermediários em reações orgânicas, até a obtenção de
resinas. Além disso, estes compostos apresentam uma
quı́mica muito interessante. A presença de um anel altamente reativo nos epóxidos, o tornam suscetı́vel a uma
grande variedade de reações frente à nucleofilos, eletrofilos, ácidos, bases, agentes redutores e oxidantes. O objetivo do presente trabalho é investigar as propriedades
estruturais, eletrônicas e vibracionais bem como a reatividade destes de alguns epóxidos através de cálculos de
27/10/06 - XXIV EFNNE
estrutura eletrônica. Foi utilizado o método baseado na
Teoria do Funcional de Densidade (DFT) através do funcional PBE1PBE, na base 6-311++G (d, p). Os pacotes computacionais utilizados foram o Gaussian 03W e o
GaussView 3.07. Os epóxidos investigados foram: óxidos
de etileno (com e sem substituições) complexados com
a espécie HF (C2 H4 O − HF , OH − C2 H3 O − HF e
H3 C − C2 H3 O − HF ). Os resultados mostram que há
uma boa correlação entre a energia de estabilização, E,
e a distância da ligação de hidrogênio. Também verificou a correlação entre E e a freqüência de estiramento
da ligação H-F. Outra resultado importante se refere aos
processos de transferência de carga. A estabilização dos
complexos está diretamente relacionada aos processos de
transferência de carga entre as espécies doadora e receptora de prótons.
[27/10/06 - P066]
Estudo de Primeiros Princı́pios em Nanotubos de Carbono Interagindo com NO2 SbF6 .,
Adelmo Santiago Sabino, Josué Mendes Filho,
Antonio Gomes de Souza Filho, Departamento de
Fı́sica, Universidade Federal do Ceará, Silvete Coradi Guerini, David Lima Azevedo, Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão •
Neste trabalho apresentamos o estudo da interação do
nitrônio hexafluorantimonato (NO2 SbF6 -NHFA) com nanotubos de carbono (5,5), (8,0) e bundles de nanotubos de
carbono (8,0), pois o tratamento NO2 SbF6 é responsável
pela formação de superbundle.
Para estudar as propriedades estruturais e eletrônicas nos
sistemas considerados, utilizamos uma abordagem teórica
baseada em cálculos de primeiros princı́pios, fazendo uso
da teoria do funcional da densidade com a aproximação
da densidade local para o termo de exchange- correlação.
Os cálculos foram realizados usando o programa computacional Siesta.
A fim de analizarmos a interação dos nanotubos e bundles
de carbono com o NHFA, investigamos o ı́on NO+
2 e o
aniôn SbF−
interagindo
com
os
nanotubos
e
intercalado
6
em bundles de nanotubo de carbono.
A partir da caracterização eletrônica e estrural constatamos que os sistemas formados por nanotubo de carbono
(8,0) interagindo com o NO+
2 são fortemente ligados via
adsorção quı́mica, enquanto os outros sistemas interagem
via adsorção fı́sica.
[27/10/06 - P067]
Estudo de funções de base atômicas para sistemas
moleculares diatômicos,
Manuela S. Arruda,
Frederico V. Prudente, A. M. Maniero, Instituto
de Fı́sica - Universidade Federal da Bahia • No estudo
de moléculas é possı́vel dividir a equação de Schrödinger, através da aproximação de Born Oppenheimer, em
dois problemas: um relacionado com a parte nuclear e o
outro com a parte eletrônica. A equação nuclear está relacionada com os fenômenos da dinâmica molecular, entre eles, os movimentos vibracional e rotacional, os estados meta-estáveis, o processo de fotodissociação e os
espalhamentos elástico, inelástico e reativo de moléculas.
Neste contexto, a interação entre os núcleos é descrita
pela Curva de Energia Potencial (CEP) para o caso de
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
sistemas unidimensionais e que traz a informação de um
particular estado eletrônico do sistema molecular e da
energia de repulsão núcleo-núcleo. A equação de Schrö
dinger eletrônica descreve os movimentos dos elétrons em
uma dada configuração nuclear. Cada uma dessas configurações gera uma solução da energia no estado eletrônico
de interesse. As CEPs são construı́das a partir de um
conjunto formado por essas soluções e podem ser obtidas
através de métodos de correlação eletrônica pós-HartreeFock. Neste trabalho apresentamos um estudo de funções
de base de orbitais atômicos para as curvas de energia potencial para as moléculas diatômicas hidrogênio molecular e hidreto de lı́tio no cálculo em nı́vel de Hartree-Fock.
Esta análise nos permitirá indicar a melhor base que será
aplicada nos métodos de correlação eletrônica.
[27/10/06 - P068]
Analise de propriedades fı́sico-quı́micas da Redutase da APS em meio aquoso via dinâmica molecular., Elias Silva dos Santos, Instituto de Fı́sica,
Universidade Federal da Bahia, Elias Ramos de Souza,
CEFET/BA, Paulo Fernando Almeida, ICS, Universidade Federal da Bahia • As propriedades fisicoquı́micas da RAPS - Redutase da Adeninafosfosulfato,
flavoproteı́na importante na cadeia de reações que culminam com a redução do sulfato (SO4) a gás sulfı́drico
(H2S), são obtidas através da técnica da Dinâmica Molecular (DM). Neste trabalho, a estrutura tridimensional da
enzima obtida através de Difração de Raio X, código PDB
1JNR, foi solvatada dentro de uma caixa triclinica de
712nm3, com 19547 moléculas de água do tipo SPC, após
a obtenção da topologia de seus co-fatores Flavina Adenina dinucleotı́deo - FAD, localizado no sitio ativo, e centros FeS responsáveis por transportar dois elétrons da superfı́cie da enzima ao FAD, fazendo uso de cálculos semiempı́ricos e ab initio. O processo de catálise se dá através
do ataque nucleofı́lico do enxofre da APS ao átomo N5
do FAD. A energia foi minimizada a aproximadamente 1,16e+6 KJ/mol.nm pelo Método da Primeira Derivada,
implementado nos algoritmos Steep Descent e Gradiente
Conjugado. A carga total do sistema foi neutralizada com
ı́ons de sódio. Dinâmica com restrinção para os átomos da
enzima foi feita durante 500ps e dinâmica molecular completa por 2.5ns, mantendo o sistema a temperatura média
de 311K e pressão constante 1 bar, enquanto as velocidades foram geradas utilizando a distribuição de Boltzmann.
Informações sobre campo elétrico, temperatura média dos
co-fatores e dados sobre a energia do sistema foram obtidos. Fizemos também a análise conformacional do FAD
e comparamos com as conformações encontradas na literatura.
[27/10/06 - P069]
DIODO TÚNEL ORGÂNICO (DTO),
Aldilene Saraiva-Souza, , Marcos A. L. Reis, Pósgraduação em Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Pará, 66.075-900 Belém PA., Rodrigo M. Gester, Shirsley J. S. Silva, Jordan Del Nero, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Pará,
66.075-110 Belém PA., F.M. Souza, Instituto de
Estudos Superiores da Amazônia, 66055-260, Belém,
PA., Wagner E. Silva, Pós-graduação em Quı́mica,
135
Universidade Federal de Pernambuco, 50740-430 Recife PE., Lucimara S. Roman, Departamento de
Fı́sica, Universidade Federal do Paraná, 81.531-990 Curitiba PR. • Neste Trabalho apresentamos um estudo
teórico e experimental das propriedades eletrônicas do
composto molecular 2,3,4,5-Tetraphenyl-1-phenylethynylcyclopenta-2,4-dienol, estrutura esta que possui propriedades não-lineares de transporte de cargas, sem porém
apresentar grupos atômicos tipicamente doadores[D] e
aceitadores[A] de elétrons. Este tipo de sistema sem
grupos DA tem despertado recente interesse no campo
de dispositivos moleculares devido sua fácil sintetização.
Nossos resultados foram obtidos através de cálculos DFT
(Density Functional Theory) na aproximação de HartreeFock. Em particular, fizemos cálculos ZINDO/S-CI com
220 configurações em média (singleto/tripleto), considerando estruturas conformacionais, energias e freqüências
vibracionais através de otimizações sistemáticas da geometria molecular. Nossos cálculos mostram que sob
ação de um campo elétrico externo, o sistema estudado
comporta-se como um diodo túnel tı́pico, isto é, a corrente
elétrica sofre um súbito decréscimo sob lenta variação
de tensão, apresentando resistência diferencial negativa
(RDN). Analisamos a transferência eletrônica de carga
ao longo da molécula e geramos curvas caracterı́sticas IV. Nossos resultados experimentais e teóricos mostram
que o fenômeno RDN é evidenciado em voltagens negativas, mostrando drástica redução de corrente. Após
o efeito túnel, observamos um comportamento linear na
curva I-V, similar à região de condução em diodos usuais.
Isso se distingue do trivial, principalmente por apresentar
efeito túnel sob polarização reversa, onde portadores minoritários (elétrons da camada N) deslocam-se em sentido
oposto aos portadores majoritários (lacunas da camada
P) sob polarização direta. Essa caracterı́stica evidencia
o comportamento de diodo túnel orgânico da molécula
analisada.
PROINT-UFPA, PIBIQ-CNPQ, CAPES, CNPq.
[27/10/06 - P070]
Modeling spectral reflectance via domain walls,
Morgana L.F. Freire, UEPB, Francisco A. Brito,
UFCG •
In this work by using a domain wall model we show how
to describe a planar system with internal structure scattering an incoming radiation. We specialize ourselves on
modeling a plant leaf by using two-dimensional domain
walls with internal structures. Such domain walls can be
found as soliton solutions in field theory describing magnetic materials. The radiation scattered by such domain
walls behaves quite similar to the spectral reflectance of
plant leaves. The model nicely simulates the spectral reflectance of a plant leaf as a function of the wavelength. In
the visible region (400 a 700 nm) one observes two valley
around 480 nm and 680 nm that evidences the absorption of the chlorophylls “b” and “a”, respectively, and
a peak around 555 nm that characterizes the color of a
green plant leaf. In the near infrared region (700 nm 1300 nm) the reflectance is almost constant.
136
[27/10/06 - P071]
Estudos do Mecanismo de catálise e variação
de Energia Livre da Thermus Thermophilus(ATP SULFURILASE), Via Dinâmica Molecular., Elias Ramos, , Dermeval Heitor, UFBA
• Neste trabalho,estudamos a formação estrutural da
proteı́na(ATP Sulfurylase), da Thermus Thermophilus,
cuja referência no Banco de dados PDB é 1V47.PDB ,
discutindo seus aspectos biológicos e o seu mecanismo
para promover a catálise, levando em consideração seus
aspectos cinéticos, potenciais redox e cálculos de energia
livre.Abordamos a análise que envolve umas das etapas da
redução sulfato a sulfeto pela via dissimilativa. O passo
da ativação envolve a transferência da porção adenosina
5-fosforilo da molécula de ATP para o sulfato pela ação
de um cofator metálico, formando um intermediário ativado a adenosina 5 - fosfosulfato (APS) que corresponde
ao primeiro passo no biogeociclo do enxofre,iniciado durante a assimilação do sulfato por organismos,tais como:
fungos, bactérias,arquibactérias e plantas.
[27/10/06 - P072]
Distribuição de cargas em Complexo LiF@C60
utilizando
diferentes
métodos
quânticos.,
Edvan Moreira, David Lima Azevedo, Universidade Federal do Maranhão(UFMA)
• Fulereno é
uma molécula que possui quı́mica peculiar devido a sua
estrutura na forma de cavidade. Ele pode aprisionar
átomos ou pequenas moléculas que por sua vez podem
gerar supercondutores, reatores moleculares e materiais
ferroelétricos[1]. A molécula de LiF possui um momento
de dipólo significativo e pode produzir efeitos de indução
de carga no C60. Um importante aspecto a ser estudado
é a distribuição de cargas neste complexo utilizando
diferentes métodos quânticos: semi-empı́ricos e ab-initio
como Hartree-Fock e Density Functional Theory (dft).
A fim de reduzir substancialmente o custo computacional, para descrever os elétrons do caroço dos átomos,
utilizaremos pseudopotenciais. Os métodos de cálculos
de cargas que apresentaremos obedecem os seguintes
esquemas:
Mulliken, Merz-Singh-Kollman(MSK)[2],
CHelp[3] (Cargas derivadas do potencial), Análise de
População Atômica(NBO)[4]. Embora o esquema de
Mulliken seja o esquema de cálculo de cargas mais
amplamente usado, mas, como sabemos possui algumas
deficiências[5]. Neste caso faremos uma comparação
destes diferentes esquemas destacando as vantagens e
consistência fı́sica de cada um deles.
[1]Yun Hang Hu and Eli Ruckenstein, J. Am. Chem. Soc.
354,56(1991). J. Am. Chem. Soc. 127(32), 11279, 2005.
[2]B. H. Besler, K. M. Merz Jr., and P. A. Kollman, J.
Comp. Chem. 11, 431 (1990).
[3]L. E. Chirlian and M. M. Francl, J. Comp. Chem. 8,
894 (1987).
[4]J. E. Carpenter and F. Weinhold, J. Mol. Struct. (Theochem) 169, 41 (1988).
[5]F. Martin, H. Zipse, Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com), 2004.
27/10/06 - XXIV EFNNE
ENS-Ensino de Fı́sica
[27/10/06 - P073]
Efeito
da
Radiação
ou
Ionização
no
mecanismo
de
eletrização
dos
Corpos,
Cristina
Porto
Keila Lopes Viana Novais,
Gonçalves, Luizdarcy de Matos Castro, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia • Apesar
da sua simplicidade de construção, o eletroscópio de
folhas constitui um excelente recurso pedagógico, pois
permite a visualização de conceitos fundamentais para
o entendimento da eletricidade. Além disso, alguns
conceitos mais avançados como a radioatividade e raios
cósmicos são mais bem compreendidos com o uso desse
simples instrumento. Historicamente, sabia-se que um
eletroscópio carregado, mesmo que bem isolado com espessas placas de chumbo, se descarregava gradualmente.
A primeira interpretação para explicar esse fenômeno foi
atribuı́da a raios que eram emanados da crosta terrestre.
Somente em 1910 quando o suı́ço Gockel lançou um
eletroscópio em um balão que alcançou 4500 metros
de altitude e notou que o eletroscópio se descarregava
mais rapidamente do que no solo terrestre. Fato esse,
que o levou a concluir que os raios não se originavam
na crosta terrestre, mas que, ou eram originados nas
regiões mais remotas da atmosfera ou em regiões mais
além da atmosfera. No entanto apesar do seu grande
valor didático e da sua grande simplicidade de confecção
o eletroscópio não tem sido muito utilizado para verificar
a possı́vel radioatividade de um objeto. Neste trabalho,
propomos a utilização de um eletroscópio para o estudo
de fenômenos associado à radiação, bem como outros
efeitos ionizantes. Os materiais utilizados são alternativos ou de baixo custo. Assim, através deste experimento
podemos explorar de uma maneira simplificada e lúdica,
conceitos como radioatividade, blindagem eletrostática,
pode de penetração da radiação e tipos de radiação.
[27/10/06 - P074]
O USO DE SUCATAS DE TERMOSTATOS NO ENSINO DA TERMODINÂMICA,
Nuccia Carla Arruda de Sousa, Maria Izabel
Vieira Alves, Jorge Anderson P. Ramos, Luizdarcy de Matos Castro, Universidade Estadual do
Sudoeste da Bahia • O USO DE SUCATAS DE TERMOSTATOS NO ENSINO DA TERMODINÂMICA
Ambientes fechados, como auditórios, fornos, estufas, saunas e refrigeradores, muitas vezes estão equipados com
controles de temperatura. Nesses casos o controle é feito
geralmente através de dispositivos chamados termostatos.
Tais dispositivos interrompem o funcionamento dos aparelhos de refrigeração ou de aquecimento quando o valor
da temperatura para a qual estão regulados é atingido e
restabelecem o funcionamento quando a temperatura se
afasta do valor desejado. O entendimento do funcionamento desses dispositivos de controle de temperatura não
ocorre, freqüentemente devido ao não entendimento dos
princı́pios fı́sicos envolvido no seu funcionamento. Por
exemplo, na geladeira existe um termostato a gás que
fecha ou abre o circuito elétrico do motor. Seu funcionamento, na maioria das vezes não compreendido, ba-
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
seia na contração ou expansão de um gás com a variação
da temperatura. Entretanto, é indubitável a curiosidade
do aluno no que se refere ao entendimento dos mecanismos de operação dos vários equipamentos e dispositivos
do cotidiano. Neste trabalho, propomos o uso de sucatas de termostatos como auxilio no processo de ensinoaprendizagem. Os elementos dos dispositivos são apresentados não apenas pelo seu grande papel motivador e
sua proximidade do cotidiano do aluno, mas principalmente devido ao fato, que a explicação dos seus princı́pios
de funcionamento envolverem, não apenas uma imensa
quantidade, como profundidade de conceitos fı́sicos.
[27/10/06 - P075]
Os futuros professores e o uso das midias no ensino
médio, Dielson Hohenfeld, Maria Cristina Mesquita Martins, Instituto de Fı́sica -UFBA • As mı́dias
chegam nas escolas por pressões de diversos setores, inclusive das indústrias de equipamentos e de entretenimento,
aproveitando-se do potencial do mercado educacional e
das polı́ticas públicas com seus projetos de comunicação
e informatização escolar. Por outro lado, dentro da área
de formação de professores a literatura nos indica vários
referenciais (Rezende 2000, Viet 2001, Carvalho 2002) que
visam melhorar a formação dos professores de fı́sica para
que eles sejam capazes de selecionar, elaborar e avaliar estratégias de ensino coerentes com as potencialidades das
tecnologias de comunicação e informação. Neste trabalho
apresentamos reflexões que irão nos permitir analisar a
formação de professores de fı́sica no estado da Bahia, na
perspectiva que os cursos de licenciatura possam preparar
o professor para utilizar e aproveitar as potencialidades
das mı́dias no ensino médio. Utilizaremos nossa revisão
bibliográfica para mostrar o dialogo existente entre os estudiosos tanto no que se refere aos aspectos teóricos voltados para as necessidades curriculares de uma forma geral
quanto na possibilidade da utilização das mı́dias no ensino
de fı́sica. Daı́ a relevância do tema estudado na perspectiva de contribuir para a formação dos futuros professores,
e tento como expectativa que estes possam desenvolver
práticas pedagógicas utilizando as novas tecnologias, criando ambientes onde realmente exista a aprendizagem e
que nossos estudantes deixem de ser copistas, passando a
aprender de forma ativa cumprindo-se os objetivos propostos socialmente para a escola.
[27/10/06 - P076]
TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA: OS LICENCIANDOS EM FÍSICA ESTÃO PREPARADOS
PARA ENFRENTÁ-LA?, Vı́nı́cius Zumaeta, Maria Cristina Mesquita Martins, Instituto de Fı́sica
-UFBA • Temos observado que os licenciandos em fı́sica
têm enfrentado um grande problema na hora de transpor os conteúdos apreendidos nos cursos de graduação,
para a sua sala de aula. Muitos acham que ensinar é o
mesmo que dar aulas, que para isso basta apenas pronunciar algumas palavras e rabiscar fórmulas diante de
uma turma de estudantes e tudo sairá bem. No Brasil, essa discussão vem crescendo a partir dos estudos sobre o conceito de Transposição Didática apresentados por
Yves Chevallard na década de 80 (CHEVALLARD, 1991)
e segundo Marandino (2004), foi quem mais divulgou es-
137
sas idéias no Brasil. O trabalho que ora apresentamos
parte da discussão desse conceito para aprofundar os estudos com respeito aos problemas anteriormente citados.
Buscamos para tanto responder às questões: Será que os
cursos de graduação (Licenciatura) estão propiciando o
entendimento de que sala de aula é um lugar precioso?
Quanto de observação e prática de ensino licenciandos tiveram a oportunidade de experimentar (vivenciar)? Será
que os licenciandos sabem o que é pesquisar e têm a dimensão do que é ser professor. O que um curso de Licenciatura deve discutir almejando um novo significado
no sentido de ser professor para o licenciando? Este trabalho é um projeto de pesquisa a ser apresentado, para
dissertação de Mestrado em Ensino, Filosofia e História
das Ciências - IFUFBA, no qual a discussão estará centrada no processo de formação acadêmica do professor,
visando o Ensino de Fı́sica na Educação Básica.
[27/10/06 - P077]
A cultura material da fı́sica: uma análize dos primeiros experimentos sobre o teorema de Bell.,
Wilson Fábio de Oliveira Bispo, Universidade Federal da Bahia • Neste trabalho nós estudamos a cultura
material dos primeiros experimentos com fótons óticos
que testaram as desigualdades de Bell. O conceito de
cultura material foi introduzido na história da Fı́sica por
Peter Galison, em seu livro “Image& Logic”(1997), um
estudo sobre a cultura material da microfı́sica no século
XX. Analisamos os experimentos de Freedman& Clauser
(1972), de Clauser (1976) e de Fry& Thompson (1976),
com o objetivo de conhecer melhor os aparatos, entender
como os experimentos funcionavam e verificar se estes poderiam ter sido realizados anteriormente. Dentre os artefatos cruciais para a realização dos primeiros experimentos, estão o tubo fotomultiplicador e o circuito de coincidência, ambos disponı́veis no inı́cio da década de 1930, o
último inventado pelo fı́sico italiano Bruno Rossi para uso
em detecção de raios cósmicos. Esses resultados, mais a
constatação (Freire, 2006) de que existiu na comunidade
dos fı́sicos, entre as décadas de 1930 1960, um preconceito
contra o tema dos fundamentos da mecânica quântica, nos
levam a acreditar que os dois primeiros experimentos poderiam ter sido realizados bem antes da década de 1970,
e isso não ocorreu provavelmente devido ao pouco interesse da comunidade de fı́sicos no tema dos fundamentos
da mecânica quântica.
[27/10/06 - P078]
INSTRUMENTAÇÃO EM SALA DE AULA:
USOS E POSSIBILIDADES DA MECÂNICA,
Heli Lucas Santos Pinto, Menilton Menezes,
Universidade Federal de Sergipe •
Transmitir de forma clara o conhecimento sobre
fenômenos fı́sicos para os alunos de Ensino médio é um desafio enfrentado diariamente em sala de aula. Utilizar-se
de estratégias que dinamizem o aprendizado como experimentos didáticos que reproduzem de forma simples tais
fenômenos e uma das estratégias mais eficazes para alcançar tal objetivo. Experiências de mecânica utilizandose de plano inclinado (Louis de Broglie (1892 - 1987)),
onde se verifica a ação do peso trator e a conservação
do trabalho, com pêndulos simples verificando o perı́odo
138
(T) e a freqüência (f) de uma oscilação e com isso demonstrar funcionamento de certos tipos de relógios são
bons exemplos de verificações simples e baratas. O problema enfrentado pelo professor, porém não se restringe
as limitações didáticas, problema de ordem administrativa e orçamentária constantemente tem restringido o professor e impedido a realização de aulas mais dinâmicas.
Dessa forma, a capacidade por parte do docente de elaborar experimentos simples e de baixo custo torna-se essencial para o desenvolvimento do aluno na compreensão
de fenômenos fı́sicos. A preparação para elaboração de
tais experimentos além de ser utilizada em sala de aula
deve também ser transmitida ao aluno para que esse
passe a ser um instrumento de grande importância na
elaboração de novas experiências, demonstrando assim assimilação do conteúdo e da noção de experimentação de
certo fenômeno.
[27/10/06 - P079]
Laboratórios Virtuais no ensino de Fı́sica: uma
possibilidade de Aprendizagem Significativa.,
Jancarlos Menezes Lapa, Maria Cristina Mesquita Martins, Universidade Federal da Bahia • Algumas reflexões sobre o Ensino de Ciências nos remetem aos
desafios que esse campo nos propõe. Com isso, a busca
de novos métodos para a uma melhor compreensão dos
fenômenos fı́sicos, se configura como um campo promissor no ensino de Fı́sica. Nesse contexto, o uso das TICs, Tecnologias da Informação e Comunicação, enquanto proposta metodológica, desponta como um caminho possı́vel
a ser investigado. Neste trabalho apresentamos a proposta de pesquisa que visa analisar quais as influências
que os modelos construı́dos no computador podem trazer ao educando na elaboração do conhecimento fı́sico, na
perspectiva da teoria ausubeliana. Para isso será feito um
estudo de caso com estudantes do ensino médio, através
da introdução de animações interativas no computador
durante as aulas de fı́sica, onde serão utilizadas simulações
computacionais elaboradas nos softwares: Java, Flash e
Modellus. Neste projeto serão feitas explorações de algumas representações dinâmicas de fenômenos fı́sicos no
ambiente virtual, no intuito de analisarmos como esses
objetos de aprendizagem conseguem atuar, de maneira
significativa, na estrutura cognitiva dos estudantes, bem
como discutir o grau de motivação entre os participantes
do processo de ensino-aprendizagem. Enquanto parte integrante do programa do Mestrado em Ensino, História
e Filosofia da Ciência UFBA/UEFS esperamos com essa
pesquisa, contribuir para a discussão da utilização de novas tecnologias por conta do incremento computacional
em sala de aula.
[27/10/06 - P080]
ADEQUAÇÃO DE TEMAS DA PESQUISA
CIENTÍFICA PARA A INSERÇÃO DE
CONTEÚDOS NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES,
Cristine Nunes Ferreira, ,
Marcus Vinı́cius Guerra Santos,
Ramon
Ribeiro de Souza, Daniel Alvarenga Viana, Centro
Federal de Educação Tecnológica de Campos • Neste
trabalho, estudamos a possibilidade de adequar temas de
pesquisa cientı́fica a fim de utilizá-lo como ferramental
27/10/06 - XXIV EFNNE
para facilitar a inserção de conteúdos no curso de
formação de professores. Nosso ambiente de trabalho
é o curso de Ciências da Natureza, que compreende os
cursos de licenciatura em fı́sica, quı́mica e biologia do
Centro Federal de Formação Tecnológica de Campos
(CEFET/Campos). Nos focaremos no ensino de fı́sica de
forma interdisciplinar. A pesquisa cientı́fica é de suma
importância para a motivação intelectual do aprendizado.
Através dela, a fı́sica pode ser passada de uma forma
dinâmica, contextualizada e aplicada, colocando o aluno
como participante da dinâmica de fundamentação da
fı́sica além de fixar os conteúdos programáticos de cada
disciplina da fı́sica. Neste contexto, utilizaremos o tema
de pesquisa: A Formação de Estrelas. Apresentaremos
diversas formas de inserção desses temas nos conteúdos
programáticos, especificando as matérias do curso
necessárias para o entendimento destes problemas de
pesquisa e criando dispositivos de graduação no nı́vel
de conhecimento a ser passado. Como aplicação desse
estudo, apresentaremos como os alunos podem utilizar
esse mecanismo para adaptar tais conteúdos para a
fixação programática no Ensino Médio. O Objetivo na
aplicação ao Ensino Médio é a de fazer os alunos focarem
seu curso em seus objetivos de trabalho, que será o aluno
do Ensino Médio e, desta forma, também promover
transformação no mesmo. A formação de Professores
seguindo esse mecanismo pode ser profundamente bem
sucedida e estimular no próprio aluno o gosto e entusiasmo pelo aprendizado e pela atualização contı́nua de
seus conhecimentos, mesmo depois de formados.
[27/10/06 - P081]
O Teatro e Experimentos de Baixo Custo como recursos didáticos no Ensino de Fı́sica, Ferdinand
Martins da Silva, , Hamona Novaes dos Santos,
UESB - BA - Brasil • Este trabalho tem por objetivo relatar uma experiência oriunda da aplicação de um projeto
desenvolvido na disciplina Instrumentação para o Ensino
de Fı́sica II, do curso de licenciatura em Fı́sica da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, executado no
primeiro semestre do ano vigente, no Colégio da Perspectiva, integrante da Rede Particular de ensino, em Vitória
da Conquista, Bahia. O projeto envolveu todos os alunos
do Ensino Médio, que divididos em três grupos, montaram uma peça teatral abordando o tema Queda de Corpos e realizaram atividades com Experimentos de Baixo
Custo construı́dos por eles próprios. O estı́mulo à pesquisa e a produção cientı́fica, foram elementos fundamentais para a realização desse trabalho, que conseguiu envolver a direção, professores e alunos da escola, obtendo
um resultado satisfatório. Os estudantes, que a principio
demonstraram certa resistência à participação no projeto,
acabaram respondendo ao mesmo de forma significativa,
sendo que atualmente estão se mobilizando para a realização de uma Feira de Ciências. A partir dos resultados
obtidos, tem-se observado uma sensı́vel melhoria do rendimento escolar bimestral, além de um crescente interesse
pela disciplina de Fı́sica por parte de cada estudante. Na
realização da atividade relativa à peça teatral, os alunos
tiveram que recorrer a conhecimentos artı́sticos e também
à história da ciência, o que levou a alguns o interesse pela
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
carreira profissional na área de Fı́sica.
[27/10/06 - P082]
INSTRUMENTAÇÃO PARA ENSINO DE
FÍSICA - Uma proposta de curso baseado em
Projetos.,
Ferdinand Martins da Silva, Jornandes Jesús Correia, Luciana Melo Almeida,
Lucélia Vitória Souza dos Anjos, Thaila Figueiredo Assunção, Whinnie Laisa Amorim Meira,
UESB - BA - Brasil • A matéria Instrumentação para
Ensino de Fı́sica do curso de licenciatura em fı́sica da
UESB é dividida em duas disciplinas (Instrumentação
para Ensino de Fı́sica I e II - IEF I e IEF II) oferecidas
nos VI e VII semestres respectivamente, integrando o
conjunto das disciplinas da Prática de Ensino. Cada disciplina possui uma carga horária de 120 horas, sendo 60
h presencial, e as outras 60 horas destinadas a trabalhos
extra-classe. Tem-se observado que os alunos tendem a
não despertar muito interesse pela disciplina, situando-a
nos rol das disciplinas pedagógicas que, segundo afirmam, pouco conhecimento acrescenta àqueles adquiridos
nas disciplinas de conteúdos especı́ficos. Diante de tal
situação, o desafio consistiu em elaborar uma proposta de
curso que pudesse despertar o interesse dos alunos pelo
mesmo, além de mostrar a importância dessas disciplinas
na formação dos futuros licenciados. Dessa forma, o
curso tomou o seguinte aspecto: na IEF I, num primeiro
momento, os estudantes realizam leituras teóricas sobre
os diversos temas relacionados com o Ensino de Fı́sica,
tendo como bibliografia básica livros e artigos de revistas
que relatam experiências e pesquisas da área.
No
segundo momento, os estudantes escolhem um dos temas
e são orientados a elaborar um projeto de ensino que
verse sobre o mesmo. No terceiro e último momento
os alunos começam a fase mais difı́cil, pois além de se
debruçarem sobre as leituras especı́ficas do tema, têm
agora o desafio de redigirem o Projeto de Ensino, a ser
aplicado na IEF II, e adaptá-lo às normas de um trabalho
cientı́fico. Ao final do curso elaboramos um questionário
contendo seis perguntas abordando os seguintes tópicos:
conteúdos e temas abordados; metodologia; carga horária
do curso; conhecimento anterior dos temas; dificuldades
encontradas e sugestões. A análise desses instrumentos
e dos cursos já ministrados aponta para um grande
interesse dos alunos pelas disciplinas, além de que alguns
dos projetos redundaram na apresentação de trabalhos
em eventos e congressos cientı́ficos.
[27/10/06 - P083]
REPRESENTAÇÃO SOCIAL DOS PROFISSIONAIS DE FÍSICA, Ferdinand Martins da Silva,
, Davi Donato Araújo, Ana Paula Oliveira dos
Santos, UESB - BA - Brasil • Este trabalho é resultado
de uma pesquisa sobre a representação social da Fı́sica e
do profissional da área. A investigação tem como objetivo
avaliar o interesse e o conhecimento da sociedade e analisar o perfil do profissional a partir das respostas coletadas.
Este trabalho teve como metodologia a utilização de um
questionário composto por 17 (dezessete) perguntas objetivas e subjetivas versando sobre do que trata a Fı́sica,
sobre sua utilidade e reconhecimento de fı́sicos de renome
139
no meio cientı́fico, visando a partir destes coletar dados
com intuito de discutir como a Fı́sica - Ciência e Profissão
- é vista na região. Os entrevistados foram escolhidos aleatoriamente nas ruas, escolas e na Universidade Estadual
do Sudoeste da Bahia. Os resultados parciais revelam que
os depoentes demonstram que esta ciência trouxe poucas
contribuições para a humanidade, e mesmo reconhecendo
sua importância, desconhecem suas aplicações. A pesquisa prevê ainda a discussão sobre a importância da disciplina e suas aplicações na sala de aula voltada para o
cotidiano do aluno, objetivando uma melhor compreensão
da Fı́sica nas escolas e na comunidade em geral, tornando
mais interessante à busca por este conhecimento. Acreditamos que com a atual descrença com relação as carreiras
cientı́ficas, espera-se que trabalhos dessa natureza possam contribuir para entender as razões que levam a tal
situação e possam reverte-las.
[27/10/06 - P084]
O Ensino de Fı́sica na Região do Cariri (Crato,
Juazeiro e Barbalha) - CE, Daniel Gomes Silva,
Francisco Augusto Silva Nobre, Universidade Regional do Cariri - URCA • O ensino em nosso paı́s tem
o passado nos últimos anos por alterações e como não
podia deixar de ser, o ensino de Fı́sica vem sofrendo reflexos destas mudanças. Entre muitos, um dos fatores
que contribuem para um ensino de Fı́sica ineficiente é a
formação dos professores, tendo por trás a atual estrutura
de ensino do paı́s, a qual leva a algumas distorções, como
por exemplo, uma objetividade exagerada que busca o
ensino somente com o intuito do estudante passar no vestibular. O ensino de Fı́sica no Estado do Ceará não é
dado de maneira satisfatória. Rarı́ssimos são os professores de Fı́sica na rede secundária de ensino do Ceará
que são Licenciados ou Bacharéis em Fı́sica, Licenciados
em Ciências com Habilitação em Fı́sica ou que tenham
alguma pós-graduação em Fı́sica. O que se observa na
maioria das vezes, nos cursos de Fı́sica de segundo grau,
é a fraca abordagem conceitual. Sendo este um problema
tão grave quanto a falta de laboratórios. Usa-se geralmente apostilas resumidas, onde se mostra basicamente
uma fórmula em seguida uma série de exercı́cios repetitivos, tornando estudante capaz de resolver certos tipos
de problemas, mas com muita dificuldade em discutir os
fenômenos fı́sicos. Esta realidade do ensino de Fı́sica é
mais intensa no interior do Estado, e o Cariri não foge a
esta regra. Precisamos, portanto, criar meios para mudar
esta realidade. Este trabalho visa mostrar a situação do
ensino da Fı́sica na Região do Cariri-CE e relacionar a
formação acadêmica dos professores de Fı́sica do ensino
de segundo grau e a falta de laboratórios de Fı́sica Básica,
com o comprovado baixo aproveitamento dos estudantes
na disciplina de Fı́sica. Finalmente propomos algumas
alternativas para solucionar o problema.
[27/10/06 - P085]
BIOFÍSICA
DA
VISÃO:
UMA
ABORDAGEM
MULTIDISCIPLINAR
PARA
O
ENSINO
DE
ÓPTICA,
BRUNO
RICARDO
PINTO
DOS
SANTOS,
,
CARLOS LUCIANO OLIVEIRA DE AGUIAR,
DENYSON TEIXEIRA ALMEIDA, JOÃO BOSCO
140
V. PAMPOLHA JUNIOR, MÁRCIO JOSÉ CORDEIRO DE SENA, CENTRO FEDERAL DE
EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARÁ (CEFTPA) • Propomos através deste trabalho o ensino da
Óptica para os alunos do terceiro ano do Ensino Médio,
a partir dos questionamentos, tais como: Como funciona
a visão? Por que as pessoas possuem olhos de cores diferentes? Como distinguimos as cores? Por que algumas
pessoas usam óculos ou lentes para enxergar melhor?
Entre outros questionamentos pertinentes aliados aos
conhecimentos de outras disciplinas como a Biologia,
Quı́mica e Matemática, devido à dificuldade no Ensino
Médio de ser trabalhado esse assunto. Iniciaremos a
abordagem da Óptica explicando o mecanismo da visão
desde a estrutura do globo ocular, a formação da imagem
na retina até a sua percepção pelo cérebro. Neste
inicio, é oportuno abordar a estrutura biológica, por
meio dos elementos formadores do globo ocular, com
atenção especial para a córnea, ao cristalino e a retina
explanando desde suas células fotorreceptoras (Cones
e Bastonetes) a conversões quı́micas (do 11-cis-retinal
à 11-trans-retinal) que possibilitam a sensibilização da
retina que culminará na efetivação da fototransdução;
concomitantemente analisaremos os diferentes padrões de
pigmentação da ı́ris associado ao mecanismo de herança
poligênica (herança quantitativa). Ao explanarmos a
estrutura ocular é possı́vel relacionar o princı́pio da
refração da luz, da convergência e divergência do feixe
luminoso; ressaltaremos ainda, os diferentes padrões de
dispersão luminosa na ı́ris, bem como, a sua relação
com os diferentes nı́veis de melanização dessa estrutura.
Ensinar que a percepção da imagem pelo cérebro (córtex
somestésico da visão) só é possı́vel se a luz sensibilizar
uma região especı́fica do olho: retina. Mostraremos
o caminho geométrico pelo qual a radiação visı́vel
se propaga, desde o instante que incide na interface
ar-córnea, atravessando o cristalino até ser captada pela
retina. Usando esse tipo de abordagem Multidisciplinar
esperamos despertar o interesse dos alunos pelo tema
em questão, bem como contribuir para edificação do
processo ensino-aprendizagem.
[27/10/06 - P086]
CONSTRUÇÃO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM DE BAIXO CUSTO COMO FAVORECEDOR DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA, CLARAFEIJÓ DE OLIVEIRA,
, DAYANE DE SOUZA CHAVES, CEFET- CEBRASIL • Este trabalho tem como objetivo a construção de objetos de aprendizagem para auxiliar o professor no ensino da mecânica no primeiro ano do ensino
médio . Para a construção desses objetos são utilizados
materiais recicláveis como garrafas de refrigerantes vazias,
lâmpadas, caixas de papelão, cordas e outros materiais
de baixo custo que fazem parte do cotidiano do aluno.
Estes objetos constituem mais uma ferramenta para facilitar o processo de ensino e aprendizagem pois, os mesmos trazem situações problematizadoras que despertam a
atenção do aluno para compreensão do fenômeno, fazendo
com que este aprenda a mecânica de uma maneira lúdica,
interdisciplinar e contextualizada e ainda valorizando seu
27/10/06 - XXIV EFNNE
conhecimento prévio dos assuntos abordados. Buscou-se
fundamentação teórica na aprendizagem significativa de
David Ausubel, em que a formação de subsunçores é de
fundamental importância no processo de aprendizagem.
Este é um trabalho de iniciação cientı́fica no qual contamos com o apóio PIBIC/CNPq. Em breve será aplicado
nas turma de primeiro ano do ensino médio do CEFET
CE.
[27/10/06 - P087]
Uma Apresentação Histórico-conceitual do Teorema de Bell., Frederick Moreira dos Santos,
Olival Freire Jr., Universidade Federal da Bahia
• Uma proposta de transposição didática utilizando a
versão de Eugene P. Wigner para a demonstração do famoso teorema de Bell, feita em 1970. Nosso objetivo é
discutir, com maior propriedade, um importante tópico
da Fı́sica Quântica, o emaranhamento, neste caso, entre
duas partı́culas separadas a distâncias macroscópicas. O
estudo deste teorema por um grupo de fı́sicos teóricos e
experimentais a partir da década de 60, envolvendo tal
conceito, trouxe importantes implicações ao desenvolvimento de aplicações tecnológicas no campo da Informação
Quântica.
Partindo de um breve estudo do contexto cientı́fico,
histórico e cultural em que surgiu o teorema de Bell, examinamos a demonstração desse teorema dada por Wigner. Este partiu de uma abordagem usando teoria de
grupos para estabelecer os espaços e subespaços criados
pelas possı́veis combinações entre componentes de spin.
Ele reduz estes espaços em subespaços utilizando as propriedades do estado singleto e, em seguida, escolhe alguns
desses tendo como critério investigar a localidade num sistema entre duas partı́culas que se afastam, mas que partem de um estado emaranhado. A simplicidade na maneira como este formalismo em particular é construı́do,
familiar a um estudante que tenha cursado pelo menos a
metade de sua graduação em fı́sica ou engenharia, é que
nos leva a avaliar a potencialidade didática desta apresentação. A relevância adquirida pelo teorema de Bell,
em decorrência de seu interesse tanto cientı́fico quanto filosófico, sugere que se procurem caminhos accessı́veis para
a introdução desse tema nos cursos citados acima.
Nossa principal ação metodológica consistiu em abrir as
contas para compreender todos os elementos e passos evocados por Wigner a fim de apresentar sua forma simples
e original das desigualdades. Uma primeira apresentação
para discussão num grupo composto por professores e estudantes do Instituto de Fı́sica sinalizou tanto as possibilidades quanto as dificuldades ainda existentes. A próxima
etapa será a apresentação do teorema em uma experiência
didática real, em uma disciplina de Tópicos de Fı́sica Moderna para licenciandos em fı́sica da UFBa.
As questões e os conceitos apresentados nesta pesquisa
evidenciam a dificuldade de se traçar uma estreita linha
de distinção entre ciência e filosofia no trabalho de pesquisa de um fı́sico, seja teórico ou experimental. Cremos
que esta dimensão que consequentemente esta proposta
traz, com seu rico campo temático, ajuda a construir
uma visão mais madura da dinâmica heurı́stica em que a
comunidade cientı́fica trabalha para solucionar suas con-
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
trovérsias internas.
[27/10/06 - P088]
O Estudo da Polarização Por Dispersão
por Meio de Materias de Baixo Custo,
Joabson Guimarães da Silva,
Luciano
Rosa
Gugé, Simara Santos Campos, Luizdarcy da
Matos Castro, Jorge Anderson de Paiva Ramos,
UESB • O ensino de fı́sica tem-se realizado freqü
entemente mediante a apresentação de conceitos, leis
e fórmulas, de forma desarticulada, distanciando do
mundo vivido pelos alunos e professores e não só, mais
também por isso,vazios de significados.A compreensão
de teorias fı́sicas deve capacitar o aluno para uma
leitura de mundo articulada, dotada de potencial de
generalização que esse conhecimento possui.Entretanto,
a atividade experimental, apesar da sua indubitável
importância, tem sido menosprezada no ensino de
ciências, e quando aplicadas, os procedimentos são quase
sempre tradicionais. Alguns conceitos fı́sicos são de difı́cil
entendimento para o aluno devido ao seu grande grau
de abstração. A teoria ondulatória da luz sempre foi de
difı́cil compreensão para o aluno do ensino fundamental e
médio. O fenômeno da polarização da luz, apesar da sua
imensa importância, tem sido geralmente omitido dos
currı́culos do ensino médio, e que acarreta um grande
prejuı́zo no próprio entendimento do caráter ondulatório
da luz. Neste trabalho, propomos um experimento
usando um copo de vidro, polaróides alternativos, água
e leite, para demonstração em sala de aula. A motivação
gerada pela beleza dos efeitos visuais, que também são
intrigantes, constitui uma grande estratégia no processo
ensino-aprendizagem.
Os métodos alternativos usados para o estudo da polarização por dispersão nos permitem abordar conceitos
mais profundos da ciência, como por exemplo: o porque
do céu ser azul.
[27/10/06 - P089]
As concepções de lı́ngua no ensino de
fı́sica:
uma
abordagem
interdisciplinar,
Linaiara
Santos
Hermı́nio
de
Melo,
,
Samira Ruana Vidal do Nascimento,
UFCG,
UEPB - PB - Brasil • Estamos diante de setores da
comunidade como o dos profissionais e estudantes, que
reivindicam melhor preparo e formação, e as ciências,
em especial, que em determinados momentos e aspecto
tiveram seu desenvolvimento perturbado pela excessiva
especialização. Tais demandas exigem uma preocupação
com a formação global do homem, a superação de sua
visão fragmentada e o desenvolvimento e uma visão interdisciplinar do mundo (Japiassu, 1976). Com base nesta
afirmação o presente artigo foi desenvolvido, através de
uma relação interdisciplinar entre alunos dos cursos de
licenciatura em letras e fı́sica, com o objetivo de fazer
uma análise das abordagens de lı́ngua presentes no ensino
de fı́sica, para identificar qual a que apresenta resultados
mais satisfatórios, tendo em vista que as práticas dos
professores são regidas pelas suas idéias prévias e pela
natureza de seu conhecimento cientı́fico. Para isso, foram
aplicados questionários no primeiro ano do ensino médio
para professores e alunos de escolas públicas e privadas.
141
Partimos da hipótese de que a abordagem interacionista
de lı́ngua é a que oferece maior subsı́dio teórico para
o professor e demonstra maior resultado por parte dos
alunos, uma vez que há uma interação entre os indivı́duos
envolvidos numa contı́nua construção do conhecimento,
pois tem-se a visão de mundo do aluno como ponte para a
evolução de sua aprendizagem. Serviram de base teórica
para este trabalho: Baird et al. (1991); Corben (1996);
Gunstone& White (1998); Japiassu (1976); Silva (1999);
Platão& Fiorin (1996); Koch (1992); Bakhitn (1997).
[27/10/06 - P090]
Quem ensina Ciências Naturais nas escolas
públicas de Ensino Fundamental de 5 a 8
série?,
Elisabeth Gomes, , Juareis Batista
Lopes, Rosilene da Graça Ferreira, Nı́via
Fernanda Corrêa, Lı́gia Cristina Ferreira
Costa, Cláudia Adriana de Sousa Melo, UNIVIMA, UFMA • Formar o cidadão crı́tico, consciente
compreendendo o significado do conhecimento historicamente acumulado, requer do professor uma compreensão do ensino da ciência não apenas com conceitos,
princı́pios e definições cientı́ficas, mas é preciso compreender as relações que estes conceitos e princı́pios têm com
as transformações que acontecem no mundo, partindo dos
fenômenos cotidianos para os saberes escolares. No entanto evidencia-se nas escolas a deficiência na formação
do professor para ensinar Ciência Natural no ensino fundamental de 5 a 8 série, é visı́vel o conflito entre o saber
curricular dessas séries e o aprendizado do professor nos
cursos de Licenciatura em Fı́sica, Quı́mica e Biologia que
formam o professor para atuar nas séries finais do Ensino Fundamental e Médio, mas não garante ao professor licenciado trabalhar com a série cujo conteúdo tenha
relação com a sua formação - para o licenciado em Fı́sica
o ideal seria trabalhar com os conteúdos da 8 série, e não
conteúdos das 6 série que é vida e ambiente ou da 7 série
que é ser humano e saúde. Nesse contexto pretende-se
promover aos professores de ciências do Ensino Fundamental das escolas públicas do Estado instrumentos que
possibilite, a compreensão integrada dos fenômenos naturais numa perspectiva interdisciplinar, estabelecendo
vı́nculos conceituais entre as diferentes ciências, valorizando os conceitos, princı́pios, procedimentos, atitudes e
valores no ensino de ciências, por meio de comparações,
discussões, investigações e observações refletindo sobre a
sua ação transformadora na natureza.
[27/10/06 - P091]
Uma relação pouco explorada no ensino de Fı́sica:
a lei da inércia e o conceito de referencial inercial., Henrique Bezerra Cardoso, , Carlos Antonio López Ruiz, Maria das Graças Dias da Silva,
Universidade do Estado do Rio Grande do Norte - UERN
• A construção dos conceitos de inércia e de referencial
inercial têm apresentado, a partir do primeiro quartel do
século XX, uma importância significativa para o entendimento das inter-relações entre espaço, tempo e movimento. As teorias da relatividade são os exemplos mais
relevantes dessas inter-relações. Porém, não resulta difı́cil
perceber que, a lei da inércia e o conceito de referencial
inercial não são apresentados de forma inter-relacionada
142
na maioria dos livros didáticos de fı́sica - sejam estes utilizados no ensino médio ou universitário. Esses conceitos não são suficientemente explorados na construção do
aparato conceitual da mecânica clássica, particularmente
no que diz respeito a cinemática. Utilizando-se como recurso de transposição didática a História da Fı́sica, escolhemos o problema do movimento dos satélites ao redor
de um centro de atração para mostrar como os conceitos
de inércia e de referencial inercial se tornam ferramentas
poderosas para a descrição do movimento. Nossa abordagem problematizadora se dá através de uma reconstrução
racional-histórica, tendo, como ponto de partida, textos
produzidos por Galileu, Newton e seus comentadores.
[27/10/06 - P092]
A Construção de um Orrery de baixo custo e o
seu potencial didático para o ensino de astronomia., Antônio Djerson Pereira da Costa, José
Ronaldo Pereira da Silva, Henrique Bezerra
Cardoso, Universidade do Estado do Rio Grande do
Norte - UERN • Apresentamos uma forma alternativa de
se construir um Orrery, com material de baixo custo, para
auxiliar no ensino da astronomia. Exploramos o seu potencial didático para ensinar diversos temas e/ou conceitos de Astronomia, tais como: estações do ano, inclinação
do eixo da Terra, equinócio e intensidade de radiação incidente; duração do dia e da noite, sol da meia noite e sol a
pino; eclipses solar e lunar, fases e movimento de rotação
da lua; funcionamento de um Gnomo e o fenômeno das
marés. O projeto, ainda em andamento, pretende explorar a utilização do Orrery, durante um curso de extensão
oferecido pelo Departamento de Fı́sica da Universidade
do Estado do Rio Grande do Norte com temas de Astronomia, para professores do Ensino Fundamental. Os
elementos observacionais e conceituais, obtidos com a pesquisa em serviço, nos possibilitará a identificação de concepções e modelos alternativos, relacionadas ao ensino da
astronomia, orientando a elaboração futuras propostas de
transposições didáticas dos conteúdos envolvidos.
[27/10/06 - P093]
A concepção dos professores de Fı́sica acerca
do uso de experimentos de laboratório,
José Dário Fernandes da Silva, Antônio Barbosa de Albuquerque, Universidade Estadual da
Paraı́ba-UEPB • Este trabalho tem por objetivos a
avaliação dos limites quanto à formação dos professores
e os recursos materiais oferecidos pela instituição de ensino, além das possibilidades de utilização das atividades
experimentais como instrumento de aprendizagem significativa, objetivando ainda fornecer uma visão geral das
diferentes abordagens ao ensino de laboratório. Na coleta
de dados desta pesquisa utilizou-se de um questionário
elaborado previamente, com o objetivo de analisar as
concepções dos professores de Fı́sica do Ensino Médio
em atividade na cidade de Esperança - PB, acerca do
uso do Laboratório Didático em sala de aula. Buscamos
um entendimento sobre o tipo de procedimento utilizado,
se segue influência de um laboratório estruturado ou
de um laboratório não estruturado e com qual deles se
deseja trabalhar, tendo em vista que a escola dispõe
de equipamentos necessários para montar uma oficina
27/10/06 - XXIV EFNNE
de investigação. Os resultados obtidos mostraram que
existem algumas dificuldades para a realização das
apresentações dos experimentos, entre as quais por não
existir um ambiente favorável e ainda as salas de aula que
apresentam um número elevado de alunos. Foi observado
também que os professores quase na sua totalidade
informaram que os experimentos desempenham um papel
de destaque na formação dos alunos, classificando como:
“importante”ou “necessário para o desenvolvimento de
uma aprendizagem significativa”. A importância do
planejamento e dos dados obtidos no laboratório foram
bastante enfatizadas pelos professores de Fı́sica em
suas respostas. Ficou evidente que os professores de
Fı́sica, em sua maioria, não trabalham experimentos na
prática docente, sob a alegação de falta de tempo, não
demonstrando na ação aquilo que apresentam na teoria.
Palavras-chave: Ensino de Fı́sica, Laboratório Didático,
Relação Teoria-experimento e Aprendizagem Significativa.
[27/10/06 - P094]
a
fı́sica
ondulatória
nas
dunas,
Jose
Maria
Joerbed dos Santos Gonçalves,
Ramos, Antonio Jose da Silva Oliveira, Universidade Federal do Maranhão • Este trabalho vem descrever
os fenômenos ondulatórios encontrados nas dunas do
litoral maranhense.
As medidas dos comprimentos
de onda, e velocidade, foram uma das formas de dá
continuidade ao desenvolvimento da teoria ondulatória
descrito neste trabalho. O objetivo principal é mostrar
que os comprimentos de ondas são compatı́veis proporcionalmente entre as grandezas fı́sicas da velocidade, e freqü
ência. O formalismo fı́sico matemático utilizado para
descrever este fenômeno foi justamente o das ondas
progressivas, estacionárias e a elevação do ar para
cima (lift). De posse dessas idéias alguns aspectos
dos movimentos ondulatórios dos sedimentos foram
descritos teoricamente e experimentalmente, comprovando o efeito de formação, propagação e surgimento
de micro ondas que se formam sobre as próprias dunas. A formação das dunas descrita neste trabalho
mostra que as plantas litorâneas (manguezais e outras
plantas rasteiras) funcionam como obstáculos para que
aja acúmulo de areias ao redor dos mesmos formando
as dunas. Estas ondas que se formam ao longo do
litoral maranhense seguem um padrão caracterı́stico
descrita pela teoria ondulatória, onde a velocidade é
igual ao produto entre o comprimento de onda e a freqü
ência. Devido o acúmulo de areia nos obstáculos, as
dunas podem atingir uma inclinação de 5o a 12o na
parte frontal em que o vento sopra, e uma elevação de
34o na parte contrária (atras das dunas) à incidência
do vento. Palavras-chave: Excitação de vibração (onda)
- dunas. Comprimento de onda. Velocidade. Freqü
ência. Lift.
[27/10/06 - P095]
OBTENÇÃO DE IMAGENS DE FENÔMENOS
ASSOCIADOS À POLARIZAÇÃO DA LUZ UTILIZANDO UM EQUIPAMENTO DE SCANNER, Eduardo H. A. do Nascimento, Nivea Fernanda Corrêa, Carlos Alberto C. Feitosa, Uni-
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
versidade Federal do Maranhão • Imagens de fenômenos
fı́sicos podem constituir uma ferramenta importante na
elaboração de textos para o ensino médio, facilitando a
compreensão e fornecendo uma visão real da fı́sica. A
polarização é uma importante propriedade da luz e o registro de imagens desse fenômeno óptico passa a ter importância para o seu ensino. Neste trabalho foi utilizado
um equipamento de Scanner para a aquisição de imagens
de fenômenos relacionados com a polarização da luz, principalmente o fenômeno de polarização cromática associado ao efeito fotoelástico. Foram utilizados dois polarizadores do tipo Polaroid e entre eles diversas amostras
de plástico, submetidos a deformações mecânicas irreversı́veis. Estes plásticos foram colocados entre os polarizadores orientados paralelamente e perpendicularmente,
com o objetivo de mostrar os efeitos de sua orientação.
O mesmo procedimento foi realizado com outras amostras, tais como uma folha de mica e objetos de plásticos
rı́gidos conformados. Com isso, foi feita a aquisição das
imagens por um microcomputador e um banco de imagens foi construı́do. O uso do Scanner se mostrou satisfatório na obtenção de imagens digitais dos fenômenos
ópticos, pois gerou imagens onde a percepção do efeito
é muito clara e ficou evidenciado o potencial do procedimento na obtenção de imagens de alguns fenômenos.
O banco de imagens gerado poderá ser utilizado na elaboração de textos a nı́vel médio sobre a polarização da
luz, cujas informações e ilustrações sejam sobre imagens
reais e não simples representações diagramáticas, proporcionando ao aluno a oportunidade de um aprendizado voltado à aplicações práticas.
[27/10/06 - P096]
Efeito Goos-Hänchen, Nivea Fernanda Corrêa,
Carlos Alberto Carneiro Feitosa, Universidade
Federal do Maranhão • Alguns efeitos, mesmo que a teoria seja estudada na graduação, não são apresentados
nos conteúdos das disciplinas. Com isso, o conhecimento
de efeitos importantes da Fı́sica não é repassado para os
alunos durante a graduação, podendo às vezes comprometer a formação. O efeito Goos-Hänchen é um bom
exemplo para esse fato, apesar de ser um fenômeno importante para o entendimento da reflexão interna total,
na maioria das vezes não é mencionado. Esse efeito é
o deslocamento do ponto de máxima intensidade de um
feixe de luz refletido, na condição de reflexão interna total, em relação ao ponto previsto pela óptica geométrica,
que coincide com o ponto de máxima intensidade do feixe
incidente. Esse efeito foi confirmado experimentalmente
pelos pesquisadores Goos e Hänchen em 1943. Por ser um
fenômeno ondulatório, esse deslocamento também pode
ser observado na acústica e em pacotes de onda associados a partı́culas na mecânica quântica. O estudo do Efeito
Goos-Hänchen constitui um passo importante para a compreensão de sistemas fı́sicos com comportamento ondulatório. Neste trabalho foi realizado um estudo teórico do
Efeito Goos-Hänchen, onde foi descrita uma teoria para
o deslocamento Goos-Hänchen, proposta inicialmente por
Artmann, denominada Método da Defasagem que é baseada no Princı́pio da Fase Estacionária e uma aplicação
desse método para superfı́cies dielétricas planas. Por
143
esse método foi obtida uma expressão geral para o deslocamento Goos-Hänchen sem a especificação das caracterı́sticas do feixe nem da superfı́cie de reflexão, logo, não
foi avaliada a magnitude do deslocamento. A partir da
aplicação do Método foi possı́vel especializar a equação
obtida para um tipo particular de feixe e de superfı́cie refletora e com isso valores numéricos para o deslocamento
Goos-Hänchen foram estimados e analisados. Concluiu-se
que o deslocamento Goos-Hänchen não depende da origem do sistema de coordenadas nem do tempo; depende
da fase adquirida na reflexão interna total, das caracterı́sticas do feixe incidente, da geometria da superfı́cie
refletora e das propriedades ópticas dos materiais que definem a superfı́cie refletora. Nesse trabalho mostrou-se
que as teorias apresentadas na graduação, principalmente
nas disciplinas de eletromagnetismo clássico e fı́sica matemática, são suficiente para descrever o efeito Goos-Hä
nchen. Muitas informações não são repassadas aos alunos
não pela falta de conhecimento teórico, mas na maioria
das vezes pela ausência do tema nos livros textos, sendo
essas informações repassadas dependendo do interesse de
alunos e professores.
[27/10/06 - P097]
ATIVIDADES
PARA
O
ENSINO
DE
FÍSICA E DE MATEMÁTICA USANDO
MODELAGEM
COMPUTACIONAL,
José Renan Gomes dos Santos, Elton Casado
Fireman, UFAL-AL-Brasil • O objetivo deste trabalho
é propor atividades que auxiliem o ensino de Fı́sica e de
Matemática num contexto integracionista. As atividades
foram desenvolvidas tendo como fundamentação teórica a
evolução epistemológico do conceito de função e a teoria
de aprendizagem de David Ausubel. Além disso, devido
ao notório uso das tecnologias da informação em sala de
aula, também, optamos pela modelagem computacional
para dá corpo às atividades. Pois segundo a bibliografia,
os alunos se mostram mais receptivos às aulas usando
computadores. Dos diversos softwares de modelagem
computacional disponı́veis no mercado, escolhemos o
Modellus por apresentar uma interface gráfica intuitiva,
dispensando maiores conhecimentos de informática por
parte dos usuários e por ter distribuição gratuita pela
internet. As atividades contemplam os conteúdos de
funções (matemática) e de cinemática (fı́sica), são em
número de cinco, sendo as três primeiras de exploração
(aluno interage com os modelos prontos) e as demais de
criação (o aluno cria e depois interage com os modelos).
Esperamos que desta forma o aluno possa desenvolver
os conceitos abordados nas atividades e integre-os em
sua estrutura cognitiva, também acreditamos que, as
relações entre os conteúdos explorados e a interação com
modelos (representação simplificada da realidade), sejam
de grande valor para o ensino/aprendizagem de Fı́sica e
de Matemática.
[27/10/06 - P098]
UMA SEQÜÊNCIA LÓGICA E CONCEITUAL
PARA O ENSINO DE MECÂNICA NO ENSINO
MÉDIO.,
Claudio Rejane da Silva Dantas,
Francisco Augusto Silva Nobre, SEDUC/URCACE
• Este trabalho pretende dar alternativa que
144
busque a facilitar o aprendizado de Fı́sica no ensino
médio, que é a última etapa do ensino básico. Nesta
perspectiva, procuramos investigar duas turmas do
1o ano do ensino médio, turmas A e B. Na turma A
aplicamos o método convencional, no qual trabalhamos
a sequência de conteúdos que seguem a maioria dos
professores e livros didáticos. Na turma B aplicamos
a proposta, na qual defendemos uma sequência mais
lógica do ensino de mecânica. O trabalho constitui-se
de um estudo bibliográfico, e um estudo de caso que foi
realizado durante premeiro semestre de 2006, em uma
escola pública de Juazeiro do Norte-CE. Utiliza-se a
pesquisa com participação dos alunos, em que realizamos
trabalhos e testes nas turmas, analisamos estes dados
e fizemos uma comparação entre o aprensizado das
duas turmas. No estudo efetivado conclui-se que os
alunos do médodo convencioanal apresentam uma maior
dificuldade no aprendizado de Mecânica, em virtude do
exagerado uso da matemática que é atribuı́do nesta etapa
do ensino básico. Com o método proposto, turma B, os
alunos adquiriram um maior interesse pelo aprendizado
de Fı́sica, em virtude do caráter conceitual existente
que apresenta uma melhor relação entre os conteúdos,
dando ao aluno de escolas públicas a oportunidade de
verem mais temas que são básicos para compreensão
mais complexa da Fı́sica. O estudo possibilita ainda
a compreensão de que a Fı́sica apresenta um grau de
rejeição muito elevado pela maioria dos alunos, devido
o objetivo ser apenas preparar os alunos para enfrentar
”o vestibular ”e não para que o aluno possa associar os
conceitos fı́sicos com o mundo em sua volta.
[27/10/06 - P099]
Idéias e Concepções dos alunos do Ensino Médio a
respeito dos Fı́sicos., Ricardo Magno B. Mendes,
Raimundo Bezerra Filho, Geise Marjore Ferreira Mendes, Carlos William de Araujo Paschoal, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do
Maranhão • É senso comum que a maioria dos alunos
tem uma grande aversão à disciplina de Fı́sica no ensino médio. Isto ocorre, na maioria das vezes, porque
o ensino da Fı́sica no ensino médio tem sido ministrado
de forma simplista e mecânica, não havendo motivação
quanto aos temas abordados nem a conexão com o cotidiano. Este fato faz com que os alunos não sejam motivados
com relação ao assunto, além de fazer com que eles criem
uma imagem errônea e negativa a respeito desta ciência
e, conseqüentemente, dos fı́sicos. A respeito disto podese verificar que estes alunos têm uma visão muito restrita
ou equivocada do campo de trabalho e atuação do fı́sico,
bem como as relações desta ciência com outras áreas de
conhecimento cientı́fico, tais como Biologia, Quı́mica, Engenharias etc, além de sua importância para a sociedade.
Uma das primeiras conseqüências desta situação é a baixa
concorrência, nos últimos vestibulares, para o curso de
fı́sica em muitas instituições. Outra realidade observada
nas universidades distantes dos grandes centros é a falta
de perspectivas de boa parte dos graduandos quanto ao
futuro na profissão, uma vez que os alunos que chegam
até o curso de graduação, em sua maioria, ainda são imaturos e sem conhecer as especificidades do curso. Isto
27/10/06 - XXIV EFNNE
culmina em uma série de dificuldades durante a sua graduação, levando a um alto ı́ndice de reprovações e evasões.
Acreditando que essa problemática teve seu ponto inicial
durante as séries iniciais, o ensino médio tem um papel
fundamental no desempenho do aluno durante a sua graduação. Este trabalho apresenta uma pesquisa do tipo
qualitativa-etnográfica sobre as idéias e concepções que
os alunos do ensino médio de instituições públicas e privadas de São Luı́s do Maranhão têm sobre os Fı́sicos e a
Fı́sica, sua importância e suas relações com a sociedade.
[27/10/06 - P100]
Revisitando o Vestibular em 3 Fases para Candidatos aos Cursos de Bacharelado em Ciências Exatas da UFPE, Rebeca C. Novaes, Departamento
de Fı́sica UFPE, Isaac M. Xavier Jr., Departamento
de Estatı́stica UFPE • Com o objetivo de melhorar o
nı́vel do estudante ao entrar na universidade e diminuir
o percentual de evasão, vem sendo realizado na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), um Vestibular
em três etapas. Esta forma de Vestibular é aplicada apenas aos candidatos dos cursos de bacharelado em Matemática, Quı́mica e Estatı́stica. Os concursos Vestibular 2005 e Vestibular 2006 foram feitos em três etapas
sucessivas e eliminatórias. A primeira fase consiste de
um conjunto de provas do tipo múltipla escolha, idêntico
para todos os candidatos, independentemente da opção
de curso. Esta fase é idêntica a aplicada aos candidatos
do curso de bacharelado em Fı́sica. Na segunda fase, as
provas são diferenciadas e especı́ficas conforme o grupo
do curso. Um destes grupos é formado por candidatos
dos cursos de bacharelado em Matemática, Quı́mica e Estatı́stica. Os candidatos deste grupo fizeram apenas uma
prova de Português, composta por questões discursivas e
redação. A terceira fase consiste de duas disciplinas especı́ficas, consideradas essenciais ao prosseguimento dos
estudos em nı́vel superior. Esta fase de formação préacadêmica, é ministrada por professores dos departamentos de Matemática, Quı́mica e Estatı́stica da UFPE. Para
esta terceira fase são classificados até três vezes mais candidatos do que o número de vagas. Na terceira fase do
Vestibular 2005 não foram preenchidas todas as vagas oferecidas. Já na terceira fase do Vestibular 2006 foram preenchidas todas as vagas oferecidas. Os estudantes selecionados neste vestibular de três fases estão sendo acompanhados quanto ao desempenho acadêmico em duas disciplinas regulares no primeiro semestre acadêmico do curso
de bacharelado. Estas disciplinas são Cálculo I e Geometria Analı́tica. A turma selecionada em 2005 apresentou
melhora no desempenho nestas disciplinas com relação a
turmas anteriores selecionadas pela forma convencional
do concurso Vestibular. Os resultados de 2005 e 2006 da
seleção dos candidatos mostram que não houve praticamente correlação na ordem de classificação dos candidatos
entre as duas primeiras fases e a terceira fase. As disciplinas de formação pré-acadêmica oferecem além da melhoria no conhecimento básico das ciências exatas, uma
oportunidade ı́mpar de adaptação ao estilo acadêmico especı́fico dos departamentos da Universidade. Os próximos
concursos Vestibular da UFPE darão continuidade a esta
nova forma de Vestibular propiciando um aprimoramento
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
do processo.
[27/10/06 - P101]
Análise Crı́tica a abordagem de Relatividade no Ensino Médio e no Ensino Superior,
Paulo C. de B. Silva, Patricio J. F. da Silva,
Alex de A. Silva, UFCG • Em 1905, Einstein propôs
para a comunidade cientı́fica uma nova interpretação das
Leis da Mecânica, a qual contradizia a mecânica proposta
por Newton, que aparentemente não demonstrava falhas.
Alguns conceitos como massa, tempo e espaço, até então
considerados absolutos, passaram a ser relativos, ou
seja, suas medidas mostram-se diferentes conforme a
velocidade do observador. Mais de 100 anos após sua
descoberta, a relatividade mostra-se de acordo com os
experimentos e mesmo assim a grande parte da comunidade não possui conhecimento desta teoria, até mesmo
alguns cursos de graduação em fı́sica, não oferecem
esta disciplina em sua grade obrigatória. Atualmente,
algumas universidades estão exigindo conhecimento de
relatividade especial em seus vestibulares, no entanto
os livros de relatividade destinados ao ensino médio
abordam este conteúdo de forma superficial, incapaz
de transmitir ao leitor as modificações sugeridas por
Einstein sobre a mecânica clássica. Este problema atinge
até mesmo livros destinado a graduação, que por algumas
vezes não utilizar exemplos didáticos, comprometem o
entendimento do leitor. Um caso bastante conhecido é o
exemplo inicialmente proposto por Einstein de um vagão,
que estando em movimento recebe simultaneamente dois
pulsos luminosos em suas extremidades e é observado
por dois observadores, um que se encontra em repouso
no solo, e outro que se encontra dentro do vagão. Este
exemplo não deixa claro o que ocorreria de acordo com a
fı́sica de Newton, pois ao questionarmos alguns alunos o
que ocasionaria se ao invés de um pulso luminoso, uma
onda sonora fosse emitida, poucos conseguem perceber.
Diante deste quadro, sugerimos alguns exemplos e outras
formas de abordar a relatividade especial (tanto em
universidades quanto no ensino médio) que testando
com alguns alunos obtivemos resultados satisfatórios.
Propomos neste trabalho a divulgação desta forma de
abordagem.
[27/10/06 - P102]
Investigação Dos Motivos Que Levam Estudantes
da E.E.E.M.F. Min.
José Américo(AreiaPB) A Se Desmotivar Com A Fı́sica.,
Patricio J. F. da Silva, Paulo C. de B. Silva,
Rodrigo C. F. da Silva, UFCG • A Fı́sica e vista
pela maioria dos estudantes do ensino médio, como
uma das disciplinas mais difı́ceis e entediante que eles
possuem. Este “trauma”é muitas vezes construı́do na 8?
série do ensino fundamental e carregado até o último ano
do ensino médio. Na Paraı́ba, a pouca afinidade dos estudantes com a Fı́sica tem sido nos últimos anos o principal
motivo pela reprovação dos estudantes nos vestibulares.
Diante desta situação tentamos encontrar as diferentes
causas que desmotivam estudantes da E.E.E.M.F. Min.
José Américo (Areia-PB) a compreenderem de fato
esta disciplina. Nossa pretensão era que conhecendo as
dificuldades pudéssemos tomar as possı́veis providências.
145
Para isso, produzimos um questionário com perguntas
relacionadas à disciplina de Fı́sica, ao professor de Fı́sica,
as disciplinas de maior ligação a Fı́sica, e a escola. Este
questionário foi respondido por alguns estudantes da
escola e com a análise dos dados obtidos concluı́mos
entre outros problemas que grande parte dos estudantes
não compreende a matemática exigida, não possuem
afinidade com o seu professor, que por sua vez, não
possui habilitação nem dispõem de espaço fı́sico (um
laboratório, uma boa biblioteca, etc,.) para realização
do seu trabalho. Diante deste quadro, percebemos
a necessidade de se tomar providências e convidamos
professores e a direção que compõem a escola, para juntos
reavaliarmos o método de ensino e assim procurarmos
resolver esta situação. No entanto, acreditamos que este
problema não é especı́fico de nossa escola, mas comuns a
muitas outras. Assim, queremos através deste trabalho
compartilhar nossa experiência com outros professores
do ensino médio, para juntos tentarmos aos poucos
solucionar este problema.
[27/10/06 - P103]
CARACTERÍSTICAS ATUAIS DO ENSINO DE
ELETROMAGNETISMO NO NÍVEL MÉDIO
EM NATAL / RN, Dener da Silva Albuquerque,
Ciclamio Leite Barreto, UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE • Neste trabalho,
realizamos um levantamento sobre como professores selecionados, distribuı́dos em escolas da rede pública estadual
de ensino da região metropolitana de Natal, RN, têm ministrado os conteúdos de eletromagnetismo às turmas do
3o ano do ensino médio nos últimos anos. De posse destas
informações, pretendemos sistematizar subsı́dios que possam contribuir ao desenvolvimento de um conjunto de planos de aula diferenciados ou unidades didáticas temáticas,
visando superar as deficiências encontradas nestas constatações. Utilizamos como instrumento de coleta, um
questionário estruturado (questões fechadas), detendonos em algumas temáticas, tais como o material didático
(livro didático ou material elaborado pelo próprio professor); as concepções prévias ou espontâneas dos alunos;
a maneira (contextualizada ou ilustrativa) como são trabalhados os conteúdos; as discussões que relacionam os
conteúdos ao cotidiano dos alunos; as modalidades de
exercı́cios (se do tipo problemas, questões ou outras); o
formalismo matemático; as experiências demonstrativas
em sala de aula; se, como e quando utiliza textos atuais oriundos da Internet, jornais, revistas, entre outros
veı́culos de comunicação; se, como e quando implementa
as conexões interdisciplinares; as atividades extra-classe
propostas aos alunos; e do que consiste e como se aplica
a avaliação. Desta forma, pretendemos traçar um perfil
representativo do ensino de eletromagnetismo na escola
pública na referida região. Os próximos passos serão enfrentar os problemas identificados nesta enquete e, sempre que possı́vel e oportuno, sugerir formas para tornar
a prática em sala de aula mais empolgante, direcionada
a um processo ensino- aprendizagem significativo, tanto
para o professor quanto para o aluno, resgatando para
este ambiente aspectos de interesse da formação do cidadão, segundo as determinações dos Parâmetros Curri-
146
culares Nacionais. Além de buscar inovar metodologicamente, estamos seguros de que tais ações vão ao encontro
de satisfazer as prescrições da Lei de Diretrizes e Bases
da Educação Básica Nacional.
[27/10/06 - P104]
Roteiro pedagógico: uma plataforma de metodologias e avaliações, Neiva Irma Jost Manzini,
Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS •
Nome: Neiva Irma Jost Manzini - UNISINOS email: [email protected]
Roteiro pedagógico: uma plataforma de metodologias e
avaliações
Neste trabalho, discuto os resultados de uma pesquisa,
que teve como objetivo investigar as possibilidades e
limites de uma experiência de ensino-aprendizagem de
conteúdos de fı́sica, realizada durante dois anos, com alunos do Curso de Licenciatura em Fı́sica da Unisinos, e
de dois semestres com alunos dos cursos de Engenharia
da Unisinos. Nessa experiência, os conteúdos foram trabalhados com base na ”Epistemologia Genética”de Jean
Piaget e na Epistemologia de Gaston Bachelard. Com
esse objetivo, foi elaborado, em conjunto com os alunos,
um instrumento para acompanhar as atividades e os processos cognitivos, que denominei de ”roteiro pedagógico”.
Esse instrumento se constitui de etapas seqüenciais que
direcionam e avaliam o processo, permitindo a inserção
de outras metodologias e o acompanhamento avaliativo
permanente, tanto da aprendizagem dos alunos, como da
pertinência e da validade da metodologia utilizada. O roteiro pedagógico constitui-se de quatro partes, as quais
destinam-se a identificar, construir e reconstruir processos cognitivos sob a perspectiva da teoria piagetiana, visando a possibilitar ao aluno a compreensão das grandezas fı́sicas envolvidas nos fenômenos e das suas relações
lógico-matemáticas. No desenvolvimento e investigação
da experiência, foi dada ênfase à evolução histórica dos conhecimentos de fı́sica, relacionando-a ao processo de construção de estruturas cognitivas. A gravação dos encontros
semanais, o registro das observações das ações dos alunos
e as entrevistas com eles, realizadas durante o processo
da experiência, constituı́ram-se no material de análise. A
análise permitiu identificar processos de construção de estruturas cognitivas, em que os alunos passaram de uma
compreensão intra-operacional a uma compreensão transoperacional, no que se refere aos conteúdos desenvolvidos, bem como avaliar as metodologias empregadas e o
processo de reconstrução das mesmas. Segundo depoimentos dos alunos, o roteiro pedagógico possibilitou um
nı́vel maior de compreensão dos fenômenos fı́sicos estudados e uma maior facilidade para a análise de situações
do cotidiano que envolvem tais fenômenos. Tendo como
ponto de apoio, as conclusões obtidas a partir da análise
das construções cognitivas e da aprendizagem das relações
lógico-matemáticas, penso que a utilização do ”roteiro pedagógico”pode contribuir para uma aprendizagem significativa, no âmbito da fı́sica. Nesse sentido, este trabalho
pretende promover uma ação pedagógica voltada à necessidade que o aluno tem de obter explicações para as
coisas do seu mundo e oferecer aos professores subsı́dios
para uma prática pedagógica comprometida com essa ne-
27/10/06 - XXIV EFNNE
cessidade.
[27/10/06 - P105]
KEPLER E O MISTÉRIO COSMOGRÁFICO,
Escola
Rodrigo Ronelli Duarte de Andrade,
Agrotécnica Federal de Araguatins - EAFA, Robson
de Sousa Nascimento, Universidade Estadual da
Paraı́ba - UEPB • Em 1596, Johannes Kepler (15711630) publicou sua primeira obra, intitulada Mysterium
Cosmographicum, na qual defendeu o sistema copernicano como superior a todos os outros. Nesta obra, ele
propôs uma explicação para a posição e distância dos
seis planetas conhecidos com relação ao Sol (Mercúrio,
Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno) a partir de
uma organização geométrica do sistema solar. Para
tanto utilizou-se da idéia de que os sólidos platônicos
(o tetraedro, o hexaedro, o octaedro, o icosaedro e o
dodecaedro) eram a base com que Deus criou o universo.
Euclides em seu livro Elementos, explica porque existem
apenas cinco sólidos geométricos e apresenta as equações
dos raios das esferas inscritas e circunscritas a cada um
dos sólidos. Kepler imaginou que cada planeta ocuparia
uma órbita, cujo raio médio em relação ao Sol era igual
ao raio de uma esfera que tocaria internamente as faces
de um dado sólido geométrico e, externamente, as arestas
de um outro. Estas idéias expostas no Mysterium são
as sementes das leis planetárias por ele descobertas e
publicadas no Astronomia Nova (1609) e no Harmonia do
Mundo (1619). A proposta deste trabalho é apresentar o
que levou Kepler a considerar o sistema solar organizado
a partir dos cinco sólidos regulares, calcular os valores
das órbitas dos planetas segundo as equações dos sólidos
geométricos e comparar com os dados observacionais
encontrados no livro de Copérnico, De Revolutionibus
Orbitum Coelestium (1543).
Os valores adquiridos
apresentam boa aproximação com os valores da época,
o que pode justificar a forte crença que ele próprio,
apesar de todo seu rigor matemático, pôs em seu modelo,
permanecendo com essas idéias por toda sua vida.
[27/10/06 - P106]
CHUVAS
CONVECTIVAS
NO
ENSINO
DE FÍSICA,
Robson de Sousa Nascimento,
,
Universidade Estadual da Paraı́ba - UEPB,
Rodrigo Ronelli Duarte de Andrade,
Escola
Agrotécnica Federal de Araguatins - EAFA • Sabe-se
que a convecção está presente em muitos fenômenos
naturais e muitos aparelhos utilizam esse princı́pio para
melhor atender as nossas necessidades. A convecção é
devida a uma diferença de densidade entre a parte mais
quente e a mais fria de um fluido. Vemos aplicações em
um lı́quido ao ser aquecido, no resfriamento de alimentos
na geladeira, no ar condicionado, etc. Ao estudar o
processo de transferência de calor por convecção em algumas aplicações que são abordadas em livros didáticos,
o aluno está apto a compreender mais uma aplicação
deste fenômeno, e desta vez num contexto muito comum,
visto por todos, mas poucos sabem como ocorre. As
chuvas convectivas são formadas a partir do aquecimento
de massas de ar, relativamente pequenas, que estão em
contato com a superfı́cie de terrenos aquecidos. O ar ao
ser aquecido se eleva, por ser menos denso, para nı́veis
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
mais altos da atmosfera onde as baixas temperaturas
fazem com que o vapor se condense, formando, assim,
nuvens. Esse processo pode ou não resultar em chuva.
Quando, de alguma forma, esse ar é perturbado causando
uma brusca ascensão local das massas de ar ocorrem as
chuvas convectivas. A chuva convectiva, popularmente
são chamadas “chuvas de verão”, é identificada pela
grande intensidade, curta duração e restrita a pequenas
áreas. Explicar a formação deste tipo de chuva como um
fenômeno convectivo ajuda o aluno a perceber o quanto
a fı́sica está presente no seu dia-a-dia.
[27/10/06 - P107]
Experimentos
de
eletromagnetismo
utilizando
materiais
descartáveis,
Williams
Elcio Correia de Souza Tavares,
Ribeiro de Lima, Universidade Potiguar • O ensino
praticado no Brasil, em particular o de ciências, na
grande maioria das escolas de nı́vel fundamental e médio,
pressupõe uma atitude passiva dos alunos que não
favorece a criatividade, a inovação e a transformação
de conhecimento em riquezas. Professores e demais
profissionais ligados ao ensino de ciências sabem que
essa disciplina é marcadamente experimental. Porém,
por vários fatores, os experimentos ficam relegados a
um segundo plano, quando existem, na escola. Este fato
dificulta o aprendizado, causa desinteresse nas aulas por
parte dos alunos e dissemina a impressão geral que a
ciência é abstrata, desvinculada da realidade e que serve
apenas para a resolução numérica de problemas. Para
tentar inverter essa situação bastante difı́cil e para evitar
as aulas cansativas, desestimulantes e monótonas que
atualmente são maioria no nosso ensino fundamental
e médio, propomos montar pequenos experimentos
usando material que iria para o lixo. Os alunos são
levados a estudar fenômenos que ocorrem na natureza e
chegar a conclusões sobre as suas causas e consequências
utilizando experimentos simples, artesanais e criativos
que eles mesmos são capazes de construir. Ao mesmo
tempo, deve ser dado aos professores envolvidos uma
orientação para uma associar esses experimentos com
as aulas teóóricas, de maneira a integrá-las em um
processo único, onde a prática e a teoria se interliguem.
A presença nas aulas e o interesse verificado foram muito
maiores que nas aulas teóricas. O fato de realizarem
experimentos gerou discussões produtivas e estimulantes,
aumentando o aprendizado e o interesse geral pela
matéria. Experimentos de fı́sica podem ser feitos com
material de baixo custo e aumentam o interesse e o
aprendizado dos alunos.
[27/10/06 - P108]
O Curso de Fı́sica na Universidade Federal do Maranhão:
de 1967 a 2006,
Alinne Carvalho Sampaio Silva, Lusinete Sousa
Lobato, Maria Consuelo Alves Lima, Universidade
Federal do Maranhão • Neste trabalho resgatam-se fatos
históricos do Curso de Fı́sica na Universidade Federal
do Maranhão desde sua implantação. Utilizou-se como
metodologia coleta de informações em arquivos dos Departamentos de Matemática e Fı́sica desta Instituição e
através de entrevistas com os primeiros alunos graduados
147
no Curso de Fı́sica, identificaram-se fatos que levaram a
criação do Curso e, conseqüentemente, a formação inicial
do corpo docente. Relatou-se a evolução da qualificação
e produtividade dos docentes e da estrutura funcional
da Instituição quanto aos aspectos: fı́sico, econômico
e polı́tico, que contribuı́ram para a melhoria do Curso
de Fı́sica nos últimos anos. Descreveram-se, ainda, implantações de Programas na área de Fı́sica, desenvolvidos
pelos docentes do Curso, que vieram contribuir para
aumentar de forma significativa a produtividade das
pesquisas e a qualidade do ensino de Fı́sica no Estado
do Maranhão. Mostra-se que a Fı́sica no Maranhão
desenvolveu-se e mantém-se fortemente em evolução em
torno do Curso de Fı́sica da Universidade Federal do
Maranhão. Faz-se, finalmente, uma análise da atual
situação da Fı́sica, na Instituição, quanto às expectativas
de desenvolvimento em pesquisas, ensino e extensão, a
partir dos principais fatos, atuais, que apontam melhores
perspectivas para os profissionais que atuam na área da
Fı́sica, no Estado do Maranhão.
[27/10/06 - P109]
A Dinâmica dos Fluidos Complementada,
Marcelo Cunha, Rafael Oliveira, UFBA BA - Brasil • Serão apresentados erros graves na
interpretação das leis de Bernoulli. Muito Útil não só aos
professores de nı́vel médio, mas também aos docentes de
nı́vel superior, a fim de corrigir conceitos e explicações
erradas existentes na maioria dos alunos da graduação
a respeito deste tema. Um experimento nos motivou,
pois não tinhamos à resposta: ”A Bola flutuando num
jato de ar”( Secador de cabelos). Sabiamos que a lei
de Bernoulli explicava aquilo, no entanto quando se
inclinava o tubo a bolinha não caia! Fizemos um Estudo
deste experimento , observando-o varias vezes, anotando
e colhendo dados. Formulamos uma explicação um
tanto quanto convincente, embora no mesmo perı́odo
encontramos um Material de Professor Klauss e Sergio
Esperidião sobre a dinâmica dos fluidos e a Fı́sica do Vô
( sustentação da asa ) A apresentação inclui explicação,
de maneira análoga, de muitos outros fenômenos mal
interpretado e apresentado na maioria dos livros textos.
São eles: BOla Num Jato de Ar, Vaporizador, Ventos em
montanhas e a Sustentaçõa da asa. Todos explicados de
maneira correta e convincente.
Rafael e Marcelo
[27/10/06 - P110]
PALESTRAS DE TEMAS FÍSICOS APRESENTADAS POR ALUNOS DO ENSINO
MÉDIO,
Joselaine C. Santana, , Luzia C.
M. Santos, Carlos Henrique C. Oliveira,
Jônathas R. Jesus, Edna M. Santos, Maria
Helena C. Costa, Colégio Estadual Murilo Braga,
Elisângela de Andrade Santos, Maria Gileide
de Oliveira, Shislaine A. Andrade, Suzana Arleno S. Santos, Marcos Bispo, Denise J Santos,
Carlos Alberto S. Júnior, Ericarla Jesus Souza,
Zélia Soares Macedo., Universidade Federal de Sergipe • Os alunos do ensino médio da Escola Estadual
Murilo Braga (Itabaiana) que participam do programa
PIBICJr da FAP-SE, realizaram estudos sobre temas
148
da fı́sica, cujo objetivo principal foi desenvolver suas
habilidades para o entendimento da fı́sica e tornar os
assuntos pesquisados acessı́veis para demais alunos da
escola através de apresentação de palestras e montagem
de experimentos utilizando materiais de baixo custo.
Primeiramente foram realizadas pesquisas sobre as
leis de Newton, óptica e a grande polêmica da Ida do
Homem a Lua; tendo como fontes de pesquisas, os livros
didáticos, revistas e sites da internet. Depois para melhor
entendimento dos conteúdos, construı́ram experimentos
utilizando materiais de baixo custo. Em seguida, utilizando o Microsoft Power Point, montaram palestras,
que foram avaliadas pela orientadora desses alunos e
logo após foram apresentadas na escola em que estudam,
tendo como público alvo alunos do ensino fundamental,
onde houve uma grande participação e motivação dos alunos. Eles também foram convidados para apresentarem
palestras em três escolas particulares dessa região, para
alunos da oitava série do Colégio Opção, alunos da oitava
série do Colégio Magnus e alunos do supletivo do Colégio
Didático. Estes alunos que assistiram às palestras foram
alvos de uma investigação epistemológica, através de
questionários que foram preenchidos antes e depois das
palestras. O que se observou foi uma modificação em sua
visão da fı́sica e uma grande assimilação dos conceitos
que foram apresentados de maneira descontraı́da. O
trabalho está sendo muito proveitoso para esses alunos
que apresentaram as palestras, que além de adquirir senso
crı́tico quanto aos conhecimentos cientı́ficos, tornaram-se
mais comunicativos com a comunidade escolar.
[27/10/06 - P111]
A CIÊNCIA DE GHEORGHE LEÔNIDAS
TANCU: CONTRIBUIÇÃO NO ENSINO DE
FÍSICA 1950-1978, Ricardo Porto, Menilton
Menezes, Universidade Federal de Sergipe • O artigo
foi escrito para apresentar no campo de Fı́sica do Estado de Sergipe, como em um dos estrangeiros que se
radicou no nordeste deixando contribuições cientı́ficas importantes e significativas na formação discente na Universidade Federal de Sergipe. Muitas motivações permitiram escrever o artigo e entre essas foram suas obras
didáticas deixadas e os laboratórios montados no Instituto de Pesquisa de Sergipe (ITPS) e na escola de Quı́mica
de Sergipe na década de 50 do século XX. Pode-se afirmar que o Ensino de Fı́sica vem tomando campo e sua
consolidação se deu com a implantação dos laboratórios
com inúmeras experiências, reflexões, propostas e trabalhos acadêmicos dos docentes detentores do campo cientı́fico. Um dos docentes que destacamos é o professor
Gheorge Leônidas Tancu, brasileiro por escolha própria.
O ensino de Fı́sica como área interdisciplinar, permitenos citar a abrangência com outras áreas de ensino e assim poder combinar e transcender a temática da História
da educação e da Fı́sica. As tentativas de ler a grande
História de mistério são tão antigas quanto o próprio
pensamento humano. Somente em séculos atrás (três
séculos) é que os cientistas começaram a entender a linguagem da história. A evolução das Ciências Fı́sicas de
Galileu a Newton permitiu que novos cientistas fizessem
a divulgação dos conhecimentos dos conhecimentos dos
27/10/06 - XXIV EFNNE
fenômenos da natureza, mostrando as novas realidades
pela evolução da Fı́sica.
[27/10/06 - P112]
Fı́sica
Para
Crianças,
FranciscarLuiz Fernando Lopes Oliveira,
los Gomes da Silva, Sı́lvia Martins, Universidade
Federal de Uberlândia • Promover a inclusão social despertando a população para os processos e princı́pios da
Ciência, com a utilização de metodologia adequada e incentivando à aprendizagem, tem sido um dos desafios do
projeto Ciência Diversão e Arte. A partir desse projeto
foi criado um segundo denominado Fı́sica para Crianças
desenvoldido pelo Instituto de Fı́sica em parceria com
a Faculdade de Educação da Universidade Federal de
Uberlândia. Crianças da Escola Municipal Prof. Oswaldo
Vieira Gonçalves da cidade de Uberlândia participaram
do projeto cujos objetivos eram: levar às crianças a
uma vivência significativa e prazerosa, por meio de experiências de fenômenos fı́sicos, criando ambientes lúdicos
para estimular a aprendizagem dos conceitos envolvidos.
Disseminação da cultura de inserção da ciência na vida
cotidiana. Utilizamos experimentos fı́sicos, criando-se
assim ambientes de aprendizagem por meio de atividades
lúdicas para interação e compreensão dos fenômenos envolvidos. Com a inserção de jogos e brinquedos cientı́ficos
a comunidade alcançada foi desperta para os processos
e princı́pios da Ciência. Podemos inserir conceitos de
Fı́sica (energia potencial gravitacional, energia cinética,
equilı́brio, força e etc) relacionados com as brincadeiras
mais comuns das crianças, como o cabo de guerra, por
exemplo. As crianças eram da quarta série, e tinham em
média 10 anos de idade. Estas crianças elaboraram um
feira de Ciência na qual houve participação de grande
parte da comunidade do bairro Custódio Pereira. As
pessoas se mostraram participativas e interessadas tanto
com a parte lúdica quanto com os fenômenos cientı́ficos
envolvidos. Nesse trabalho apresentaremos a importância
da divulgação cientı́fica e um relato da experiência citada
acima.
[27/10/06 - P113]
O Ensino de Mecânica no Nı́vel Médio em Roraima, Eronildo Castro, , Adriano Barros, José
Carlos T. de Oliveira, Universidade Federal de Roraima • Neste trabalho, apresentaremos os resultados
de uma Avaliação Conceitual de Força e Movimento
(ACFM) aplicada junto aos alunos do Ensino Médio de
Roraima, com objetivo de diagnosticar suas concepções
acerca de alguns conceitos básicos de Mecânica (Força
e Movimento), tendo em vista que muitas pesquisas indicam a existência de concepções espontâneas utilizadas
pelos alunos para explicar os fenômenos fı́sicos do cotidiano não originadas exclusivamente em seu aprendizado
na escola. Este método de avaliação faz parte de um esforço que professores e pesquisadores da área de ensino
de Fı́sica têm feito com o objetivo de melhorar tanto a
qualidade da aprendizagem quanto à do ensino de fı́sica.
A avaliação, desenvolvida por pesquisadores americanos
na década de 90, consiste em um sistema de questões de
múltipla escolha para verificar a aprendizagem conceitual em Mecânica Newtoniana (Dinâmica). Discutimos
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
os resultados obtidos e comparamos com estudos realizados por pesquisadores da Universidade Federal de Goiás.
Além disso, apresentamos algumas estratégias para favorecer a mudança conceitual para que haja uma melhoria
no processo de ensino aprendizagem de Mecânica no Ensino Médio da região.
[27/10/06 - P114]
FÍSICA NO CONCRETO: DA TEORIA À
PRÁTICA, UMA VISÃO CONSTRUTIVISTA,
Francisco de Assis Fernandes Nobre, CEFET/PB
e Programa de Pós- Graduação em Ensino de Ciências
Naturais e Matemática/ UFRN, Ciclamio Leite Barreto, UFRN- Depto. de Fı́sica e Programa de Pós- Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática •
O nosso trabalho consiste do desenvolvimento e aplicação
bem sucedida de uma metodologia inovadora voltada para
o ensino-aprendizagem de fı́sica, fundamentada em bases
construtivistas, onde o conhecimento se constrói por interação entre sujeito e objeto de estudo. Assim o nosso objetivo foi estruturar uma disciplina de Fı́sica Tecnológica
de forma a tornar o canteiro de obras o nosso ambiente
de aprendizagem, oportunizando ao aprendiz a associação
entre a teoria e a prática, permitindo ao sujeito processar
informações geradas entre suas construções cognitivas e
suas contextualizações. Desta forma foi priorizada uma
seqüência de ações: em primeiro lugar desenvolveu- se
em sala de aula o conteúdo programático compartilhado
com a sua contextualização em experimentos laboratoriais
presenciais. Posteriormente, foram levantados dados que
associam a fı́sica à construção civil através da realização
de visitas técnicas aos canteiros de obras, propiciando ao
aprendiz a associação da teoria à prática em ambientes
construtivistas. Para finalizar, foi trabalhada a metodologia de projetos de pesquisa utilizando uma temática baseada na associação da fı́sica com a construção civil. Como
resultado, obtivemos uma reformulação do referido curso
fundamentada e implementada nos referentes: ementa
da disciplina, metodologia trabalhada, implementação e
análise, e programa da disciplina de fı́sica do Curso de
Tecnólogos em Gerência de Obras de Edificações, do CEFET/PB. Trata-se de um processo dinâmico, que reúne
e enfatiza ensino, aprendizagem, tecnologia, informação,
criatividade, competências e habilidades, em um processo
construtivista e, finalmente, envolvimento institucional.
[27/10/06 - P115]
DISCUTINDO SOLUÇÕES AOS POSSÍVEIS
DANOS CAUSADOS PELO EL NIÑO COMO
RECURSO PARA A SERVENTIA CIDADÃ DA
CIÊNCIA, Walter Romero Jr, Luciano Anderson Frois, Milton T. Schivani Alves, Ciclamio
Leite Barreto, UFRN - Universidade Federal do Rio
Grande do Norte • O uso de textos nas aulas de fı́sica é
uma prática que desenvolvemos em nosso grupo de pesquisa, que consiste na elaboração, implementação e avaliação de planos de aula, utilizando como principal ferramenta didática a leitura e interpretação de um texto
de apoio. Neste trabalho, apresentaremos a dinâmica
utilizada em sala de aula e discutiremos os resultados
de uma unidade didática temática (conjunto de aulas)
149
onde, através da leitura e interpretação de um texto sobre um fenômeno natural, desenvolvemos uma metodologia que investigou como o conhecimento cientı́fico assimilado pelos estudantes pode contribuir para uma intervenção e participação cidadã nos assuntos pertinentes
às conseqüências sobre o meio ambiente, especificamente
causadas pelo fenômeno El Niño. Depois da aula inicial
sobre os conteúdos especı́ficos associados ao fenômeno,
criamos em seguida uma situação hipotética na qual admitimos uma manchete de jornal fictı́cia - Em 2007 o El
Niño atacará o Nordeste com força total - anunciando a
ocorrência do fenômeno para o próximo ano, inclusive no
Rio Grande Norte. Foi deixado bem claro perante os estudantes tratar- se de uma situação fictı́cia. Com isto, os
estudantes simularam integrar uma organização não- governamental (ONG) preocupada em amenizar os efeitos
do El Niño sobre a população e propuseram uma discussão
com os deputados estaduais, a fim de construir soluções
para eventuais danos em terras potiguares. Avaliamos a
aula através de um questionário aberto respondido pelos alunos, no qual tivemos como maior preocupação uma
análise de como eles observaram o recurso do professor de
fı́sica de enfatizar a interdisciplinaridade. Acreditamos
que aulas que incorporam esta metodologia contribuem a
uma visão, por parte dos estudantes, mais integradora da
ciência. Isto as distancia da desfragmentação do ensino,
além de mostrar sua utilidade e relevância em questões
sociais.
[27/10/06 - P116]
Conhecendo as concepções sobre o ensino de
Fı́sica dos professores de Fı́sica do Ensino Médio,
Rocicler Oliveira Holanda, Patricia dos Santos
Rocha, Prof? Ms. Natal Lânia Roque Fernandes, Licenciatura Plena em Fı́sica - CEFETCE • O presente trabalho é o resultado de uma pesquisa de campo,
realizada por alunos do curso de licenciatura em fı́sica do
CEFET-CE, como parte das atividades da disciplina de
estagio III. O mesmo teve por objetivo analisar e conhecer
a postura do professor de Fı́sica, sua concepção sobre o
ensino de Fı́sica e sobre a profissão de professor, a sua metodologia de trabalho e o método de avaliação, bem como
as dificuldades encontradas no decorrer da carreira. Nosso
intuito foi compreender se os professores das escolas pesquisadas se caracterizam como professores técnicos, que
são treinados para lecionar determinados assuntos e não
desviam sua forma de ensinar, ou como professores profissionais que se preocupam com o aluno e com o conteúdo,
conforme abordado por Nóvoa (1992). A pesquisa foi realizada em duas escolas de Ensino Médio da rede pública
de Fortaleza. Utilizamos como instrumentos de coleta de
dados: observação em seis salas de aula e aplicação de um
questionário a seis professores. Na análise foram comparadas as respostas dos questionários com a atuação dos professores em sala de aula. Foi observado que alguns professores mostraram postura contraditória com suas respostas
no questionário. Outros demonstraram estarem bastante
preocupados com o ensino atual de Fı́sica e com as dificuldades de trabalhar apenas teoricamente os conteúdos
lecionados. Enfim, o trabalho nos mostrou o que os atuais
professores de Fı́sica pensam sobre o ensino e como se re-
150
lacionam com as dificuldades encontradas em sala de aula,
tanto para ministrar aula quanto para lidar com a indisciplina dos alunos. Um dos professores relata que o descaso
dos alunos para com o ensino deve-se às circunstâncias
difı́ceis de vida que atualmente os jovens estão passando.
[27/10/06 - P117]
Sistema Para o Estudo do Coeficiente de Viscosidade de Lı́quidos, Erivaldo Montarroyos R.
Lima, , Ana Clara R. Salazar, Artur Domingues
T. de Sá, Camila Afonso F. Araújo, Moema de
B. e S. Botelho, Marcos André S. de Oliveira,
UFPE - PE - Brasil • A necessidade do desenvolvimento
de montagens simples para o estudo, e demonstração da
validade da teoria de fenômenos fı́sicos com um baixo
grau de complexidade, vem crescendo gradualmente junto
com a conscientização da necessidade da divulgação e motivação do estudo da fı́sica. Apresentaremos um sistema
simples capaz de medir com uma boa aproximação o coeficiente de viscosidade de lı́quidos. Faremos uma comparação entre os resultados obtidos através da montagem
experimental com aqueles já conhecidos e tabelados. O
sistema desenvolvido é baseado na máquina de Atwood,
o qual consiste de uma roldana com um leitor ótico acoplado, uma coluna para colocação do lı́quido, uma esfera
a ser imersa no lı́quido e um contrapeso para balancear
o peso da esfera. A roldana, feita de material plástico
transparente, é dividida em franjas claras e escuras alternadas, o que permite ao leitor ótico identificar a passagem de uma franja para outra. Dessa forma, fazendo
a ligação do leitor a uma interface com a porta paralela
de um PC, podemos calcular as diferentes velocidades desenvolvidas pela esfera que está colocada na ponta de um
fio o qual faz a roldana girar. O papel do contrapeso é
permitir variar a aceleração e com isso variar também a
velocidade terminal da esfera. Temos então a máquina de
Atwood, onde a esfera em uma das extremidades do fio
vai imergir diretamente na coluna do lı́quido. Para fazer
a coleta de dados desenvolvemos um programa escrito em
linguagem QBASIC, o qual roda no DOS. Os resultados
obtidos em muito se aproximam daqueles calculados teoricamente; para água, por exemplo, cujo coeficiente de
viscosidade é de aproximadamente uma unidade, o valor médio por nós encontrado foi 0, 9233953Kg/m2 . O
sistema desenvolvido se apresenta de forma bastante interessante não só pela sua simplicidade de funcionamento
e implementação mas também pela sua motivação ao ensino e compreensão da fı́sica.
[27/10/06 - P118]
Ensino
e
aprendizagem
de
Fı́sica
Térmica
por
meio
de
experimentos.,
Jerry Williamis Lima Alves, Lelis Araújo de
Oliveira, Luı́s Carlos Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará • Este trabalho, desenvolvido no
Laboratório de Demonstrações da Universidade Federal
do Pará, visa mostrar a importância dos experimentos no
ensino e aprendizagem de Fı́sica Térmica, cujo conteúdo é
normalmente explorado no segundo ano do ensino médio.
É buscando inovar a metodologia do ensino de Fı́sica em
nossa região, que o Laboratório de Demonstrações vem
desenvolvendo um trabalho que visa estreitar os laços
27/10/06 - XXIV EFNNE
entre os estudantes e a ciência, aguçando a curiosidade
e melhorando o aproveitamento escolar dos alunos. No
ensino de Fı́sica, a realização de experimentos é uma
ferramenta de grande importância para a promoção do
desenvolvimento do conhecimento cientı́fico, pois a interação com os experimentos contribui significativamente
para a compreensão dos conceitos fı́sicos envolvidos,
potencializando nos alunos o interesse pela ciência de
um modo geral. Neste trabalho, analisamos a influência
que os experimentos exercem durante o processo de
ensino e aprendizagem dos alunos, especificamente no
que tange à Fı́sica Térmica. A utilização de materiais de
baixo custo na construção dos experimentos facilita sua
reprodução por parte dos alunos e professores, especialmente daqueles pertencentes a camadas da população
com menor poder aquisitivo. Utilizando experimentos
simples e interativos, construı́dos com material reciclado,
abordamos assuntos de Fı́sica Térmica, tais como:
condução de calor, convecção, mudanças de estado fı́sico,
transformações da energia, princı́pio de funcionamento
de motores, segunda lei da termodinâmica e lei geral
dos gases. Entre esses experimentos, podemos citar: o
barco a vapor, a caixa de convecção, a usina térmica, a
explosão sem motor e o balão mágico, que são descritos
com detalhe neste trabalho. A metodologia utilizada
se baseia na construção do conhecimento através dos
questionamentos feitos aos (e pelos) alunos, que, por
sua vez, buscam formular respostas com base em seu
conhecimento prévio somado ao conhecimento adquirido
durante a realização dos experimentos. Após a apresentação e discussão dos experimentos, exploramos a sua
aplicabilidade na vida cotidiana.
[27/10/06 - P119]
ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE ELETROMAGNETISMO NO ENSINO MÉDIO:
UMA NOVA PROPOSTA METODOLÓGICA,
Roberto
Marques
da
Silva
Junior,
,
Dayvd Allisson Menezes, Makson Costa Lima,
Jomar Medeiros Costa, Rodrigo Honório Cruz,
CEFET-RN
• Este trabalho surgiu no intuito de
propor um trabalho mais atrativo e interativo da fı́sica
experimental aos estudantes de ensino médio, para que
os mesmos compreendam melhor os conceitos fı́sicos
do eletromagnetismo.
Desenvolvemos uma proposta
metodológica, com base no cotidiano do professor de
nı́vel médio, para a prática experimental de Fı́sica dentro
da sala de aula. Realizamos experimentos simples envolvendo os seguintes temas: condutibilidade de materiais;
circuitos elétricos; a lei de Faraday e a lei de Lenz;
experiência de Oersted; transformadores. No inicio de
cada aula, faz-se perguntas desafiadoras relacionadas
com o assunto a ser estudado aos alunos. Em seguida,
o experimento é desenvolvido pelos estudantes. Eles
propõem soluções aos questionamentos realizados anteriormente pelo professor. Por fim, analisa-se, de acordo
com as fundamentações teóricas e os conceitos fı́sicos
presentes no experimento, a resposta mais adequada
ao problema proposto. Elaboramos, portanto, uma
atividade experimental que tem por objetivo estimular os
alunos de fı́sica a construir um conhecimento cognitivo
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
sobre o assunto. Os conhecimentos então adquiridos
pela atividade possibilitaram aos alunos uma análise
comparativa entre os conteúdos teóricos ministrados em
sala de aula e a prática experimental.
[27/10/06 - P120]
ENSINO
DE
MEDICINA
NUCLEAR
E
RADIOTERAPIA
PARA
UM
CURSO
TÉCNICO
EM
RADIOLOGIA,
CLÁUDIA PATRÍCIA TORRES CRUZ [1],
CICLAMIO LEITE BARRETO [2], [1] Programa
de Graduação - Licenciatura em Fı́sica - UFRN, [2]
Departamento de Fı́sica - UFRN • Duas disciplinas,
uma de medicina nuclear e outra de radioterapia, integrantes da matriz curricular de um curso técnico em
radiologia, cada com 30 horas-aula, foram ministradas,
no perı́odo noturno, de Agosto a Outubro de 2006, no
Centro de Ensino Profissionalizante do Rio Grande do
Norte (CEPRN), localizado em Natal. Informalmente,
ministrar essas disciplinas serviu como uma espécie de
ensaio ao estágio docente supervisionado previsto no
programa curricular da licenciatura em fı́sica, o qual
será preferencialmente realizado numa escola pública.
As aulas foram realizadas de modo participativo, os
temas introduzidos a partir de leitura, interpretação e
debate sobre textos cuidadosamente selecionados visando
abrangente contextualização dos conteúdos especı́ficos de
fı́sica. Necessariamente, os textos indicavam a natureza
interdisciplinar dos conteúdos que mais interessava aos
alunos. Como motivação, foram exibidos e debatidos
filmes pertinentes aos temas das disciplinas. Aulas expositivas foram realizadas visando uma discussão desses
referidos conteúdos, especialmente os fundamentos da
fı́sica nuclear, no caso da disciplina de medicina nuclear;
e raios x e radiação gama, feixes de elétrons emitidos por
aceleradores, danos da radiação na matéria, detectores
de radiação e os usos que delas são feitos, no caso da
disciplina de radioterapia. Noutras aulas expositivas, foi
sistematicamente utilizado o programa Power Point, da
Microsoft, a fim de ilustrar eficazmente as aplicações,
tanto de medicina nuclear quanto de radioterapia,
através de imagens cuidadosamente legendadas, colhidas
de sites criteriosamente selecionados da Internet e de
livros textos da área, que mostrassem a inserção das
máquinas no próprio ambiente de trabalho das unidades
hospitalares de diagnóstico e tratamento. Os alunos
foram estimulados a apresentar em pequenos grupos
diversos temas relacionados às aplicações na forma de
seminários, inclusive com dramatizações. O processo
avaliativo levou em consideração a participação nas
atividades realizadas em sala de aula, além das provas
escritas, com questões de múltipla escolha e de exposição
metódica, e apresentação de seminários. Em que pese a
dificuldade de vários alunos de acompanhar o curso, haja
vista trabalharem durante o dia e disporem de pouco
tempo de estudo extra-classe, bem como a escassa base
matemática, a motivação que lhes foi preparada bastou
para que a maioria tirasse proveito dessas disciplinas e se
estimulasse ainda mais com o curso em desenvolvimento.
151
[27/10/06 - P121]
DESENVOLVIMENTO
DE
EXPERIMENTOS DE FÍSICA POR ALUNOS DA REDE
PÚBLICA DE ENSINO NA CIDADE DE
FORTALEZA.,
Afrânio Araújo Coelho, ,
Joelma Anástacio Carvalho, UFC-CE-Brasil • A
fı́sica através da prática tem alcançado maior aceitação
por parte dos alunos do ensino médio. Este trabalho
tem como objetivo despertar no aluno da rede pública de
ensino o interesse pelo estudo da fı́sica através do Projeto
de Extensão FAZENDO CIÊNCIA que trabalha com o
desenvolvimento de experimentos, mediante orientação
de bolsista de extensão da Universidade Federal do
Ceará. Na primeira etapa, foi feita a divulgação do
projeto em várias escolas públicas da cidade de Fortaleza. Tivemos uma excelente receptividade por parte dos
alunos bem como de professores e coordenadores. Na
segunda etapa, foram escolhidos 30 (trinta) alunos para
serem acompanhados com seus respectivos experimentos
escolhidos pelos mesmos. Semanalmente eles apresentam
seus experimentos para serem avaliados e discutidos em
maiores detalhes. A finalidade consiste em passar para
estes alunos a parte teórica a partir da prática realizada
por eles. As apresentações semanais são enriquecidas por
relatórios referentes aos experimentos a serem analisados.
Observa-se um interesse crescente por parte dos alunos
participantes. A exemplo disso pode-se citar uma aluna
do 2o ano do Liceu do Conjunto Ceará, escola localizada
na periferia da cidade, muito distante da Seara da
Ciência, local onde o projeto é realizado. A despeito
da distância ela é uma aluna assı́dua e compromissada.
Um fator limitante consiste nas dificuldades financeiras,
em particular no que tange a questão do custeio do
transporte, provocando a evasão dos alunos, atualmente
em número de 10, dos 30 iniciais. Este trabalho é de
fundamental importância para estes alunos, pois além
de fazer com que os mesmos façam experimentos de
todas as partes da fı́sica, facilita o aprendizado dos
conteúdos vistos em sala de aula. Outrossim, o estudante
poderá atingir um estágio mais avançado deste projeto
que consiste na elaboração de experiências inéditas. A
apresentação dos experimentos por parte dos alunos é
realizada com bastante entusiasmo e dedicação, pois
são alunos oriundos de escolas sem laboratório. Os
experimentos dos alunos são avaliados sob dois aspectos: quanto a apresentação do experimento montado
e também quanto ao relatório ilustrativo e descritivo.
Destarte, o aluno recebe orientações não só na parte
técnica do trabalho como também quanto a apresentação
formal. A grande maioria destes alunos tem difı́cil acesso
a computador. Assim, a Seara da Ciência disponibiliza
o seu laboratório de informática para realização de
pesquisas.
[27/10/06 - P122]
Projeto
Ciência,
Diversão
e
Arte,
Franciscarlos Gomes da Silva, Luiz Fernando
Lopes Oliveira, Silvia Martins, Universidade Federal de Uberlândia • O projeto de um “Espaço da Ciência”,
conceito aproximado de Museu de Ciência, começou a
ser discutido entre a Secretaria Municipal de Ciência e
152
Tecnologia e a Pró-Reitoria de Extensão da UFU no dia
31 de maio/2001. Em setembro/2001, realizou-se um
seminário que reuniu dezenas de professores e alunos
da rede pública de ensino, com destaque para aqueles
participantes de outro projeto de difusão cientı́fica, o
“Ciência Cidadã”, também promovido em parceria pela
Universidade e a Prefeitura. Em Novembro/2004 uma
equipe multidisciplinar da UFU, em parceria com a
Prefeitura elaborou o Projeto “Ciência Arte e Diversão”e
encaminhou ao órgão financiador Fapemig, tendo sido o
mesmo aprovado neste mesmo ano.Pretende-se com tal
projeto incluir uma abordagem metodológica inovadora
e participativa, através da produção de experimentos
e exposição itinerante, possibilitando assim a inserção
da sociedade e principalmente alunos, professores das
diversas escolas de Uberlândia e outros municı́pios da
região, e ainda: difundir o conhecimento cientı́fico,
transformando o saber especializado em bem comum;
produzir e expor experimentos/atividades interativas na
área de Fı́sica, capazes de contribuir para a formação
de cidadania; o envolvimento emocional e mental das
pessoas; e a compreensão da unidade entre o homem
e a natureza; promover a inclusão social despertando
a população (público leigo, estudantes e professores)
para os processos e princı́pios da Ciência, com utilização
de metodologia adequada e incentivo à aprendizagem;
manter exposição de experimentos com visitação orientada de alunos e professores das redes pública e privada;
organizar oficina de produção de experimentos cientı́ficos
por alunos do ensino superior, médio e fundamental, a
partir de reciclagem de material descartado.
[27/10/06 - P123]
Aprendizagem Significativa de Fı́sica por Meio
de Tecnologias Digitais, S. C. de Lima, E. K. Takahashi, E. B. Mendes e V. Gargiulo, Universidade
Federal de Uberlândia • Com o objetivo de contribuir
para a melhoria do ensino de Fı́sica no nı́vel médio, foi
desenvolvida uma metodologia de ensino fundamentada
em teorias da aprendizagem e aliada a novas tecnologias
de informação e comunicação. Utilizou-se como referencial teórico a Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel e a técnica de mapas conceituais como ferramenta
pedagógica principal para viabilizar uma aprendizagem
significativa e possibilitar uma reorganização do ensino
dessa disciplina no referido nı́vel de ensino formal. Mapas de mecânica básica foram elaborados e utilizados em
uma proposta de nova metodologia de ensino de Fı́sica
com ênfase na manipulação de conceitos, ao invés da priorização no uso de fórmulas matemáticas, como ocorre
atualmente. A metodologia foi incluı́da em um ambiente
virtual de aprendizagem cooperativa, desenvolvido especialmente para essa finalidade, agregada a outras ferramentas cognitivas, para ser acessado via Internet. A nova
estratégia de ensino foi aplicada a estudantes do 1? ano
do ensino médio de algumas escolas de Uberlândia. Os
resultados preliminares mostram que o estudante, em geral, não está predisposto a aprender de forma significativa,
gerando uma ansiedade no aluno quando este é colocado
em uma situação de aprendizagem diferente da tradicional, em que as fórmulas matemáticas não são utilizadas à
27/10/06 - XXIV EFNNE
exaustão. Da mesma forma, o uso da Internet no processo
de ensino-aprendizagem precisa ser melhor estudado, face
ao efeito dispersivo produzido nos estudantes, que perdem o foco dos objetivos propostos e apresentam grande
dificuldade em gerenciar o tempo de aprendizagem.
[27/10/06 - P124]
MATEMÁTICA, FÍSICA E INFORMÁTICA:
UMA INTERDISCIPLINARIDADE NO NÍVEL
FUNDAMENTAL,
Gilvandenys Leite Sales,
Centro Federal de Educação Tecnológica do Ceará,
Eliana Moreira de Oliveira, Escola Municipal
Francisco Nunes, José Aires de Castro Filho,
Universidade Federal do Ceará • Este trabalho tem
por objetivo aplicar no nı́vel fundamental de escolas
públicas uma metodologia de ensino-aprendizagem,
que faça uso de recursos informatizados de aprendizagem concomitantemente com aparatos experimentais
de laboratório. Buscou-se fundamentação teórica na
aprendizagem significativa de David Ausubel, em que a
formação de subsunçores é de fundamental importância
no processo de aprendizagem. Foi selecionada uma turma
de sexta série de uma escola de Fortaleza que ainda não
possui laboratório de informática e escolhido o tema:
grandezas diretamente e inversamente proporcionais.
Em um primeiro momento a professora destes alunos
trabalhou conceitos relativos a este conteúdo. A seguir
os alunos foram atendidos no laboratório de Fı́sica do
CEFET CE, onde trabalharam com uma gangorra e
vários “pesinhos”com o intuito de atribuir significado
aos conceitos apreendidos nas aulas de Matemática. Em
um outro momento, os alunos foram levados para o
laboratório de informática, onde acessaram no endereço
http://rived.proinfo.mec.gov.br o objeto de aprendizagem virtual - GANGORRA INTERATIVA. Além
de promover a interdisciplinaridade entre Matemática,
Fı́sica e Informática, espera-se favorecer a inclusão digital
destes alunos. Espera-se ainda que a aplicação desta
metodologia possa permitir a formação de conceitos
básicos da Matemática de forma significativa para que
no futuro venham facilitar a compreensão de conceitos
fı́sicos.
[27/10/06 - P125]
A inclusão de Fı́sica moderna e contemporânea
no Ensino Médio: uma experiência com os estudantes da Rede Pública Estadual do Estado do
Paraná., Marina de Lurdes Machado, , Juliana Loch, SEED/PR, Ezequiel Burkarter, UFPR
• Este trabalho apresenta o resultado da produção de materiais didático-pedagógicos destinados aos estudantes do
Ensino Médio. A idéia de sua produção nasceu do contato, durante evento de formação continuada, com um
grupo professores do Ensino Médio da Rede Pública Estadual do Estado do Paraná (aproximadamente trezentos professores) a partir da percepção da sua vontade
e, ao mesmo tempo, do seu medo em inserir Fı́sica moderna e contemporânea no currı́culo do Ensino Médio.
Assim, buscou-se produzir um material que fosse adequado à faixa etária dos alunos deste nı́vel de ensino e,
ainda, acessı́vel e atraente tanto a esse aluno quanto ao
professor. Em cada texto, são apresentadas atividades
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
que levam o aluno à pesquisa e reflexão sobre o conteúdo
fı́sico, procurando despertar nele a vontade pelo aprender. Para a construção dos textos optou-se pela Fı́sica
como um campo de conhecimento disciplinar, mas considerando que esse campo mantém relações interdisciplinares, como por exemplo, com a Quı́mica, a Biologia, a
Matemática e/ou campos de conhecimento, o material
produzido é interdisciplinar. Também se procurou uma
contextualização histórico-social de forma a levar o aluno
à percepção da evolução das idéias e das relações do desenvolvimento dessas idéias com a sociedade em que elas
foram desenvolvidas. Além disso, buscou-se a inserção
de elementos do cotidiano dos estudantes como forma de
aproximar os conceitos fı́sicos da realidade do estudante.
Esse material já está sendo utilizado, experimentalmente,
por um grupo de professores para verificar a sua aceitação
e viabilidade. O material será, ainda, disponibilizado em
ambiente on-line, de forma que estudantes e professores
tenham acesso a ele.
[27/10/06 - P126]
Aplicação da Técnica de Resolução de Problemas
no Ensino de Fı́sica, Dayane Carvalho Cardoso,
Eduardo Kojy Takahashi, Elise Barbosa Mendes,
Victor Gargiulo, Universidade Federal de Uberlândia
• O objetivo deste trabalho é utilizar a técnica de Resolução de Problemas no Ensino/Aprendizagem de Fı́sica.
Segundo Pozo, essa técnica “baseia-se na apresentação de
situações abertas e sugestivas que exijam dos alunos uma
atitude ativa e um esforço para buscar respostas, construindo seu próprio conhecimento”. Portanto, como os
alunos possuem, em geral, dificuldade para resolver problemas de fı́sica, temos como objetivo desenvolver e aplicar problemas de Fı́sica mais criativos, que abordem a
realidade do estudante, de forma que a busca pela sua
solução seja mais interessante e apresente desafios. Como
conseqüência, espera-se que a utilização dessa técnica facilite a reestruturação cognitiva resultando em uma aprendizagem significativa. Para uma eficiente utilização da
Técnica de Resolução de Problemas utilizamos de algumas estratégias propostas por Polya, que consiste em um
esquema contendo alguns passos a serem percorridos na
solução do problema, como: Compreensão do Problema,
Concepção de um Plano de Ação, Execução do Plano e
Visão Retrospectiva. A execução desses passos leva o
aluno a entender o problema de forma mais clara e seguir um raciocı́nio organizado, que ajuda na resolução de
um problema e possibilita a incorporação consciente de
algumas técnicas importantes no processo de resolução,
tais como a identificação de conceitos conhecidos e desconhecidos associados ao problema, a inter-relação com outros problemas e conhecimentos adquiridos previamente,
a demonstração da compreensão do problema proposto,
o levantamento de hipóteses, etc. Essa técnica de está
sendo aplicada no ensino de Fı́sica a alguns alunos do
Ensino Médio de Uberlândia, juntamente com outras metodologias de ensino complementares. Tem-se notado um
grande interesse dos estudantes na nova metodologia de
aprendizagem. A aplicação dessa metodologia caminha
para a solução de um dos grandes problemas no Ensino
de Fı́sica, a dificuldade dos alunos em compreender e re-
153
solver problemas.
[27/10/06 - P127]
Uma análise do processo de elaboração do
Projeto Polı́tico Pedagógico nos estabelecimentos de Ensino Médio do Estado do Paraná - a elaboração do currı́culo de Fı́sica.,
Ezequiel Burkarter, , UFPR, Juliana Loch,
Marina de Lurdes Machado, SEED/PR • Este trabalho apresenta o percurso dos professores da rede pública
estadual do Paraná na construção do currı́culo de Fı́sica
para o Projeto Polı́tico Pedagógico de suas escolas. A
partir dos documentos da legislação brasileira oficial para
o ensino médio, esses professores foram chamados para
construir coletivamente o currı́culo para o ensino médio
para a disciplina de fı́sica. A análise foi realizada através
dos documentos produzidos no perı́odo compreendido entre outubro de 2003 e maio de 2006, através de cinco
encontros presenciais e seis encontros descentralizados. A
produção foi disponibilizada em rede online, pela Secretaria de Educação do Estado do Paraná. A análise do
primeiro texto produzido mostrou que o referencial dos
professores para a elaboração daquele currı́culo foram os
livros didáticos para o Ensino Médio. No entanto, a partir
do texto produzido no quarto encontro já é possı́vel perceber uma mudança sensı́vel na concepção de currı́culo para
a Fı́sica no Ensino Médio, quando a opção foi pela história
da Fı́sica, tanto da ciência como da disciplina escolar. Assim, o currı́culo foi montado a partir do referencial teórico
de três campos de conhecimento da Fı́sica: o estudo de
movimentos, a termodinâmica e o eletromagnetismo, no
qual a ótica foi incluı́da. O trabalho também analisa os
autores que foram referência para a construção, desde o
inı́cio das discussões até a versão final do texto.
[27/10/06 - P128]
Radiação Ultravioleta e Fı́sica, Crislane Souza,
, Hamona Novaes dos Santos, Joane Santana,
Klayton Santana, Noelia Souza, Carlos Takiya,
UESB • O médico dinamarques Niels Ryberg Finsen
(Nobel de medicina 1903) foi o pioneiro na fototerapia,
utilizando a radiação ultravioleta (UV) no tratamento de
lupus vulgaris, uma forma de tuberculose de pele. Em
1959, o fisiologista H. F. Blum, publica, “Carcinogenesis
by ultraviolet light”relativo a estudos da década de 40 que
constata a forte correlação entre doses de radiação ultravioleta e o cancer de pele. Em 1976, em Roma, no Congresso Internacional de Fotobiologia, foi ressaltado que a
exposição a luz solar é danosa a saúde e foi feita a sugestão do uso diário de protetores solares. Em 1994, a
Organização Mundial da Saude, junto com outros órgaos
formaram um grupo de trabalho para rever os efeitos
biológicos da radiação ultravioleta. O sol emite 7% da sua
radiação da faixa de ultravioleta. A radiação ultravioleta
é um tema atual e estão sendo realizadas pesquisas em
dosimetria, estudos de efeitos biológicos e efeitos globais
terrestres. O Brasil monitora os ı́ndices UV diariamente
em diversas cidades, dados que podem ser facilmente obtidos no Site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE- CPTEC) O presente trabalho consiste em um
texto didático para ser discutido nas aulas de fı́sica para
estudantes de graduação. O trabalho apresenta:1) As on-
154
das eletromagnéticas e os processos de interações com a
materia em geral 2) A radiação ultravioleta 3) A definição
do Índice UV 4) As fontes de UV. 5) Os efeitos biológicos
nos humanos. 6)Normas e recomendações internacionais.
7) Protetores solares 8) Dados estatı́sticos de ı́ndices UV
em João Pessoa e outras cidades 9) Uma discussão geral
sobre a radiação UV. 10) Referências.
[27/10/06 - P129]
A
Fı́sica
da
Radioterapia,
Hamona Novaes dos Santos, Klayton Santana,
Carlos Takiya, UESB, Diógenes A.G. Sales,
Oncomed (VC-Ba) • Logo após a descoberta dos raios
x por Wilhelm Röntgen, em 1895, os cientistas perceberam que estes raios poderiam ter grandes aplicações
práticas. As primeiras aplicações estão relacionadas
as fraturas de ossos. A descoberta da radioatividade
artificial e o desenvolvimento dos métodos de produção
de radioisótopos em grande escala estimularam muitos
pesquisadores ao estudo de sua aplicação em vários
ramos da ciência. As radiações podem também ser
produzidas por aceleradores de partı́culas para pesquisa
em fı́sica nuclear. Esses aceleradores podem produzir
radiação com energia muito maior que as fornecidas
por radioisótopos. Na medicina, as aplicações são feitas
num campo genericamente designado a radiologia, que
por sua vez compreende a radioterapia, a radiologia
diagnóstica e a medicina nuclear. A radioterapia se
baseia na destruição do tumor pela absorção da energia
da radiação incidente, tendo como principio maximizar
o dano ao tumor e minimizar o dano a tecidos vizinhos,
normais, o que se consegue irradiando o tumor de várias
direções.
O presente trabalho consiste em um texto didático para
ser discutido com alunos de graduação da disciplina de
fı́sica. O trabalho apresenta uma discussão sobre a presença dos conceitos da fı́sica na radioterapia, como na:
radiação ionizante, interação da radiação com a matéria,
fontes radioativas, aceleradores de partı́culas, equipamentos de raios X, dosimetria e blindagens. O trabalho apresenta também uma breve discussão sobre os possı́veis
prejuı́zos e benefı́cios da radioterapia na saúde humana.
[27/10/06 - P130]
Uma Análise do Ensino de Fı́sica Moderna na Cooperativa Educacional dos Servidores da UFMA em São Luı́s - MA,
Cleiton Cavalcante de Oliveira,
Luciene
Araujo Nascimento, Glaucy de Fatima Nunes
Silva, Alexsandra dos Anjos Silva, Universidade
Federal do Maranhão - UFMA • Tendo em vista que
muitas das Universidades estão inserindo os conteúdos de
Fı́sica Moderna no programa dos vestibulares, e também
com incentivos da Sociedade Brasileira de Fı́sica (SBF),
muitas das escolas já inseriram o conteúdo na grade
curricular. Este trabalho tem como objetivo geral, traçar
um perfil do ensino de Fı́sica Moderna na Cooperativa
Educacional dos Servidores da UFMA - COESUFMA,
onde se desenvolveu a pesquisa. O trabalho se deu através
de observação de aulas, aplicação de questionário, com
perguntas abertas e fechadas, tanto aos alunos quanto
aos professores, bem como dialogo entre eles. Sabe-se
27/10/06 - XXIV EFNNE
que a Fı́sica tem sido estigmatizada em nossa cultura
escolar como uma disciplina difı́cil e incompreensı́vel,
com a inclusão dos conteúdos de Relatividade e Fı́sica
Nuclear, foi notado que esta dificuldade aumenta. Apesar
de que os Parâmetros Nacionais para o Ensino de Fı́sica
colocarem que o ensino deve apresentar uma contextualização sócio-cultural e de que o conhecimento cientifico
e tecnológico seja compreendida como resultado de uma
construção humana. Sendo a principais conclusões a de
que, assim como colocado pelos estudantes de houvesse
uma maior contextualização, o rendimento seria bem
maior. A pesquisa fundamentou-se através da leitura e
análise de artigos acerca de Ensino de fı́sica Moderna ao
nı́vel de Ensino Médio.
[27/10/06 - P131]
Novo Método de Obtenção de Ondas Estacionárias em Cordas, Erivaldo Montarroyos, ,
Krisnamurti José Andrade, Petrúcio B. Silva,
Camila A. F. Araújo, Departamento de Fı́sica - Universidade Federal de Pernambuco • O uso do experimento
de ondas estacionária em cordas em praticamente todos
os laboratórios de ensino de fı́sica se deve ao fato dele
produzir resultados bastantes satisfatórios e pelas facilidades de montagem o qual o equipamento mais sofisticado
é o vibrador. Normalmente a excitação da ressonância na
corda é feita através de um instrumento vibrador o qual
oscila no mesmo plano de vibração da onda na corda. No
nosso experimento temos um alto-falante colocado emborcado (com o cone para a direção do chão) em um suporte cujo cone vibra verticalmente. Na região central do
cone colamos um gancho para fixarmos a corda (linha)
no alto-falante. A uma distância de aproximadamente
50cm abaixo do alto-falante colocamos uma forquilha que
permite a livre passagem da corda na vertical. Abaixo
da forquilha penduramos na corda um peso (tensão) para
que ela fique distendida. Ao ser aplicado um sinal de
áudio no alto-falante a corda fica sujeita a um movimento
vertical que, hora faz ficar mais livre (movimento do cone
para baixo), e hora faz ficar mais distendida (movimento
do cone para cima). Caso a freqüência coincida com uma
do modo normal de oscilação da corda, surgem na corda
ondas estacionárias surgindo regiões de nós e ventres correspondentes aquele modo de oscilação. Na realidade o
que observamos é uma ressonância paramétrica onde o
parâmetro comprimento da corda é alterado numa freqü
ência que favorece o surgimento daquele modo. Note que
o cone do alto-falante vibra na vertical e a corda na horizontal. A transferência de energia do alto-falante para
a corda é mais eficiente que aquele do vibrador onde ele
oscila no mesmo sentido de vibração da corda (tradicional), com a mesma freqüência e pouca eficiência na transferência de energia para a corda. No nosso caso a freqü
ência de oscilação do alto-falante é duas vezes a freqüência
da corda e os modos de vibração (horizontal) acontecem
em um plano vertical. Numa sala com lâmpadas fluorescentes do tipo “luz do dia”principalmente, podemos
observar, para aqueles modos com freqüências próximas
de 120Hz ou múltiplos, o efeito estroboscópico das cores
geradas pelas lâmpadas, como também o surgimento de
freqüência de batimento. As medidas realizadas compro-
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
vam perfeitamente as previsões teóricas para a equação
que relaciona a freqüência dos modos de ressonância com
o número de ventres, tensão na corda e com sua densidade.
[27/10/06 - P132]
CONSTRUÇÃO DE MAQUETES DE TALHAS UTILIZANDO SUCATAS E MATERIAIS DE BAIXO CUSTO E FÁCIL AQUISIÇÃO,
Jornandes Jesús Correia, Ferdinand Martins da
Silva, Lı́via Rocha Magalhães, Pedro Dias Pinto,
UESB - BA - Brasil • Este trabalho é resultado de
uma série de atividades desenvolvidas pelo Grupo de Pesquisa em História e Ensino da Fı́sica (GPHEF), vinculado ao Museu Pedagógico Casa Padre Palmeira da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB), tendo
como principais linhas de investigação: as legislações e a
história do ensino de fı́sica; a análise de diversas formas de
apresentação de determinados conceitos fı́sicos apresentados em livros didáticos; a fı́sica do cotidiano; a instrumentação para o ensino de fı́sica; e a construção de materiais de baixo custo no ensino de fı́sica. Neste sentido,
apresentamos alguns protótipos (maquetes) de Talhas Potenciais, Diferenciais e Exponenciais com o objetivo de
comprovar e experimentar os modelos matemáticos propostos para tais arranjos de polias, além de procurar contribuir para que a fı́sica deixe de ser uma disciplina puramente teórica, como atualmente é ministrada no ensino
médio, sem nenhuma aplicação prática. Os protótipos
construı́dos são de fácil reprodução por estudantes e professores de fı́sica do ensino médio, uma vez que utilizam
sucatas extraı́das de computadores, pedaços de madeiras,
cordão, bobinas de linhas de costura e outros materiais de
baixo custo e fácil aquisição, tornando o experimento interessante, educativo e lúdico. Os resultados preliminares,
embora de natureza qualitativa, apontam concordância
com os modelos matemáticos para os diversos arranjos de
polias.
Palavras Chave: Ensino de Fı́sica, Experimentos de Baixo
Custo, Talha, Cadernal, Moitão e Sarilho.
[27/10/06 - P133]
Suporte tecnológico para aprendizagem de fı́sica,
R. F. de Morais, E. K. Takahashi, E. B. Mendes,
Universidade Federal de Uberlândia • Esse trabalho é
um sub-projeto do projeto multidisciplinar “Aprendizagem Cooperativa por meio de Tecnologias Digitais e Ferramentas Cognitivas”desenvolvido pelas áreas de Fı́sica,
Educação, Engenharia Elétrica e Artes Visuais da Universidade Federal de Uberlândia. Essa pesquisa de iniciação
cientı́fica tem como objetivo estudar, aplicar e avaliar
suportes tecnológicos para aprendizagem cooperativa a
distância, com o intuito de oferecer novos modelos para o
ensino de Fı́sica e estimular a cultura da aprendizagem cooperativa no ensino médio. Os objetivos especı́ficos são estudar diferentes ferramentas computacionais para oferecer
suporte tecnológico à aprendizagem de fı́sica pela Internet, confeccionando material didático digital e acoplandoo na plataforma Moodle, orientar os alunos e professores
na utilização destas ferramentas computacionais e analisar os recursos tecnológicos da Moodle para elaborar
novas especificações tecnológicas que contemplem os de-
155
senhos pedagógicos contemporâneos para ambientes digitais. Para tanto utilizaremos: A plataforma Moodle,
pois é um sistema distribuı́do livremente como software
de código fonte aberta e que, após devidamente instalada
em um servidor conectado à Internet, pode ser acessado
por qualquer computador, pois foi desenvolvido em PHP e
pode suportar vários tipos de banco de dados (particularmente o Mysql), para a confecção de Mapas Conceituais
utilizaremos o CMap tools, na produção de hipertextos
utilizaremos linguagens computacionais, como o HTML e
o VRML para o desenvolvimento de ambientes virtuais.
[27/10/06 - P134]
FÍSICA NO ENSINO MÉDIO DA PARAÍBA,
Rafael de Lima Rodrigues, João Eugênio Pereira, UFCG-Cajazeiras-PB, José Pereira da Silva,
CEFET-UNED-Cajazeiras-PB, Danyel Judson Bezerra Soares, UFCG-Campus de Cuité-PB • De
acordo com as Orientaçẽs Curriculares do Ensino Médio,
2006, os docentes devem proporcionar estı́mulo à revisão
de práticas pedagógicas, em busca da melhoria do ensino. O PCNEM apresenta uma proposta de reforma do
currı́culo, fornecendo aos professores subsı́dios para distinguir o conteúdo programático de sala de aula do vivenciado pelo aluno, buscando a contextualização e a interdisciplinaridade. A reforma curricular deve ser considerada como um processo contı́nuo que fornece uma
dinâmica interativa com o mundo contemporâneo. Os
Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio
(PCNEM) sugere uma reforma curricular elaborada por
professores do ensino superior em parceria com o magistério do ensino médio, distinguindo as metodologias do
ensino médio e superior. Há reformulações recentes denominadas de Parâmetros Curriculares em Ação - PCN+,
em 2002; as Orientaçẽs Curriculares do Ensino Médio,
em dezembro de 2004 e documentos curriculares sobre
algumas áreas de conhecimento, 2005. Em 2006, o Governo Federal lança as Orientações Curriculares do Ensino Médio para aproximar o conteúdo programático de
sala de aula com o que tem sido vivenciado pelos estudantes. A necessidade de mudança é um fator perceptı́vel
em todos os momentos da história da educação, isto não
se discute, porém o que é mais intrigante é como adaptar
estas mudanças diante de tantas dificuldades encontradas
no ensino médio. Indicamos um meio de aplicar estas
mudanças de tal maneira que seja um fator positivo na
construção do conhecimento, um dos pontos questionado
é como adaptar estas mudanças aos conteúdos estudados.
Neste trabalho, abordamos uma proposta para o ensino
de Fı́sica no Ensino Médio de Paraı́ ba, pois temos observado muitas dificuldades dos professores de Fı́sica em
atingir os objetivos almejados, por isso, apresentamos algumas estratégias capazes de produzir mudanças. Neste
trabalho, discutimos algumas das propostas sugeridas no
PCNEM, que podem ser adotadas como modelo e que talvez possa produzir os efeitos de mudanças que queremos
que ocorram no ensino médio da disciplina de Fı́sica, sob
os pontos de vista clássico e quântico.
156
[27/10/06 - P135]
O LABORATÓRIO DIDÁTICO DE CIÊNCIAS
NO INTERIOR DA BAHIA: UM RECORTE DE ESTUDOS EXPLORATÓRIOS,
José Carlos Oliveira de Jesus, Moisés da Cruz
Silva, Departamento de Fı́sica - Universidade Estadual
de Feira de Santana, Teresinha Fróes Burnham,
REDPECT - Faculdade de Educação - Universidade
Federal da Bahia • O laboratório didático de Fı́sica
tem importante papel no processo ensino-aprendizagem
porque atua como motivador para questionamentos
espontâneos dos alunos, promovendo a autonomia
intelectual e o desenvolvimento de habilidades e competências, através da contextualização de noções e
conceitos que são construı́dos na interação com professores e colegas no ambiente escolar, ou nos grupos sociais.
Assim, é preciso que as escolas estejam equipadas com
uma infra-estrutura para a realização de experiências
e os professores tenham uma boa formação que lhes
proporcione o domı́nio desejável e necessário de métodos
e técnicas de instrumentação e medição.
Todavia,
observa-se que estudantes ingressam na Universidade
com enormes dificuldades para acompanhar e realizar
atividades experimentais didáticas de rotina, a exemplo
do uso de um paquı́metro. Por que isso acontece após
onze anos de escolarização? Para tentar responder a
essa pergunta, é preciso ir às escolas, observar, conhecer
gestores, servidores, professores e alunos para construir
com eles um diagnóstico do ensino em laboratório
didático de Fı́sica no cotidiano escolar. Neste trabalho,
relata-se sobre estudos exploratórios realizados em
escolas públicas do municı́pio de Serrinha, Bahia. Foram
colhidas informações sobre a existência de laboratório
de ciências nas escolas, sobre a área de formação do
professor e sua concepção de trabalho experimental
didático, sobre sua carga horária semanal e sobre os
desvios de função docente, tendo sempre em mente como
esses fatores se expressavam no cotidiano do trabalho
experimental didático. Os resultados foram analisados
na perspectiva da complexidade, buscando-se a tecitura
dos problemas de gestão escolar, projeto pedagógico,
formação inicial docente e concepção docente sobre o
trabalho experimental didático. Essas informações foram
também confrontadas com dados do INEP, banco de
dados EDUDATABRASIL.
[27/10/06 - P136]
Estudo
do
Oscilador
Harmônico
Usando
Computação
Algébrica,
Denise Andrade do Nascimento,
Miguel
de
Campos, Universidade Federal de Roraima • O estudo
do oscilador harmônico é de grande importâcia, devido
a sua aplicabilidade e relativa simplicidade em vários
problemas de Fı́sica. Oscilações e vibrações são comuns
nos objetos que nos rodeiam, quer nas estruturas e
máquinas que construı́mos, quer ao nı́vel microscópico,
nos átomos e nas moléculas. Podemos citar desde problemas relacionados com atrito de corpos em movimento,
oscilações planetárias devido à interação gravitacional
com um satélite, e até mesmo no estudo de ligações
quı́micas.
27/10/06 - XXIV EFNNE
Outra situação que é encontrada com muita frequência
em fı́sica é a de osciladores acoplados. Estudando o acoplamento de osciladores, reproduzimos as figuras de Lissajous sem precisar de geradores de frequência ou osciloscópio, ou seja, obtemos essas figuras usando computação algébrica.
O crescimento do uso decomputação algébrica tem levado
a mudanças, até mesmo curriculares, nos cursos básicos
de graduação. A idéia não é transformar o aluno em um
mero espectador dos processos matemáticos que deve utilizar em sua passagem pelos cursos de graduação, porém
de usar a computação algébrica como retenção do conhecimento bem como fonte para uma análise mais competente
das ferramentas matemáticas que fará uso.
Em nosso trabalho fazemos uma breve análise da hierarquia de objetivos educacionais no domı́nio cognitivo seguindo a taxonomia sugerida por Bloom. Por outro lado,
usamos a computação algébrica para fazer um estudo
do oscilador harmônico simples, amortecido e forçado.
Usando computação algébrica também construı́mos as figuras de Lissajous e as comparamos com as já existentes na literatura observando que em algumas ocasiões as
figuras de Lissajous que estão publicadas na literatura
não estão corretas, o que naturalmente pode gerar alguma confusão. Também chamamos a atenção para as
correções efetuadas.
[27/10/06 - P137]
BRINQUEDOTECA
CIENTÍFICA:
UMA
OPÇÃO LÚDICA E UM LABORATÓRIO DE
FÍSICA SUSTENTÁVEL PARA A ESCOLA
PÚBLICA.,
Deisy Piedade Munhoz Lopes,
Alzira Cristina de Mello Stein Barana, Departamento de Fı́sica , IGCE, UNESP, Rio Claro, SP
• É de conhecimento geral a precariedade de recursos
e materiais didático-pedagógicos nas escolas da rede
pública. Laboratórios de ensino ou mesmo a aplicação
de atividades práticas de Fı́sica em sala de aula são
praticamente inexistentes, dependem da iniciativa e
empenho do professor, que sozinho precisa desenvolver
métodos e materiais para tal finalidade. Tais dificuldades
geram desinteresse e a opção por evitar a realização de
atividades práticas, comprometendo assim a compreensão
efetiva dos conceitos por parte dos alunos. As aulas convencionais tornam-se em geral expositivas, despertando
pouca motivação e envolvimento dos alunos. Pedagogos
têm analisado o papel das atividades lúdicas no ensino e,
portanto, no desenvolvimento intelectual dos estudantes.
Acreditam que atividades desta natureza propiciam
uma atitude de cooperação, imitação, competição e
um espı́rito mais livre para receber novas informações
e conteúdos. Tendo como desafio estes problemas e
a consciência do papel de uma brinquedoteca como
ferramenta de ensino aprendizagem, este projeto criou
uma Brinquedoteca Cientı́fica, onde o conhecimento é
unido ao prazer da descoberta. O objetivo desta proposta
é familiarizar os alunos com a Fı́sica e mostrar-lhes como
ela pode explicar o funcionamento dos brinquedos. A
Brinquedoteca possui um acervo de brinquedos de baixo
custo. Cada brinquedo-experimento vem acompanhado
de um manual, constando a foto do brinquedo, o objetivo
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
da atividade, os fundamentos teóricos, a lista de material
necessário e a brincadeira sugerida. Os alunos da escola
pública participam da Brinquedoteca Cientı́fica através
de oficinas, sob a orientação de bolsistas do projeto. Os
brinquedos utilizados podem ser industrializados ou não.
Por exemplo, um pião ou um ioiô são em si mesmos suficientes para evidenciar um fenômeno ou exemplificar um
conceito fı́sico. Já um guindaste eletromagnético pode
ser construı́do a partir de um caminhão industrializado
e da adaptação nele de um eletroı́mã, onde brincando
trabalha-se com conceitos do eletromagnetismo. Esta
conduta procura seguir o pensamento de Pierre Lucie:
“Entre ensinar Fı́sica brincando e ensinar chateando, eu
prefiro ensinar brincando....”A Brinquedoteca é uma ação
afirmativa no sentido da inclusão social de estudantes
excluı́dos do contato com a Ciência na forma práticaexperimental, pela falta de laboratórios nas escolas
públicas. Por outro lado ela também serve de inspiração
para que o professor da escola pública busque novas
formas de ensino, e se apresenta como uma opção para
construção de alternativas para o ensino prático através
do que chamamos laboratório sustentável (Reproduzir,
Reutilizar e Reciclar). Financiamento: PROEX/UNESP
EST-Fı́sica Estatı́stica
[27/10/06 - P138]
Transições
antiferromagnéticas-paramagnéticas
induzidas por campos transverso e longitudinal
em sistemas quasi-unidimensinal, Minos A. Neto,
J. Ricardo de sousa, Universidade Federal Fluminense, Universidade Federal do Amazonas • Transições
magnéticas induzidas por campo em sistemas de spins
antiferromagnético quasi-unidimensionial (1D) têm sido
objeto de estudo na descoberta de fenômenos magnéticos.
Transições de ordem-desordem induzidas por campo são
observados em materias do tipo Heisenberg isotrópico
como P bN i2 V2 O8 e o T lCuCl3 . Para o antiferromagneto
anisotrópico, entretanto, transições magnéticas induzidas
por campo são essencialmente diferentes para estes
sistemas de spins. Recentemente, do material antiferromagnético SrCo2 V2 O8 , fortemente anisotrópico, foi
obtido o diagrama de fase no plano H − T mostrando
claramente uma transição de fase AF − P ocorrida para
campos transverso e longitudinal onde nesse resultado experimental [Phys. Rev. B 73, 212406 (2006)] é observado
o comportamento magnético independente da direção dos
campos. Um modelo que pode ilustrar tal composto é o
modelo de Ising antiferromagnético unidimensional com
campos transverso Ω e longitudinal H. Vários métodos,
ao longo do tempo, têm se tornado frequentes nas
soluções aproximadas de modelos estatı́sticos quânticos,
como por exemplo: a aproximação de campo médio
(MFA), aproximação de Bethe (BP) e a aproximação
de campo efetivo (EFT) métodos mais rigorosos como
grupo de renormalização (RG) e expansão em série
(SE) têm sido algums dos métodos mais utilizados na
literatura. Utilizando-se da (EFT), apresentaremos os
cálculos do diagrama de fase nos planos H − T e Ω − T e
do comportamento da magnetização e do calor especı́fico
157
como função da temperatura para o modelo variando os
campos transversos Ω e longitudinal H e um estudo em
T = 0 para o estado fundamental.
[27/10/06 - P139]
Nonlinear diffusion equation and nonlinear external force: exact solution, P. C. Assis Jr., L.
R. da Silva, Universidade Federal do Rio Grande do
Norte, P. C. da Silva, Centro Federal de Ensino Tecnológico do Rio Grande do Norte, E. K. Lenzi, M. K.
Lenzi, Universidade Estadual do Maringá • The solutions of the nonlinear diffusion equation ∂t ρ = r1−N D
∂r {rN −1−θ ργ ∂r [ r−η ρν ]} − r1−N ∂r [rN −1 Fρ] are investigated by considering the presence of an external force
F which exhibits an explicit dependence on the distribution. Our investigation is first performed by considering the stationary case and after the dynamical case,
i.e., the case dependent on the time. The stationary
solution is obtained by considering the external force
F(r; ρ) = −F1 (r)−F2 (r)[ρ(r)]ν+γ−1 and the result found
is connected to the distributions which emerges from the
Tsallis statistics or the Boltzmann-Gibbs statistics. The
dynamical solution is investigated by considering the external force F(r, t; ρ) = −k(t)r + K/r1+θ+η [ρ(r, t)]γ+ν−1
and related to the Levy distributions in the asymptotic limit. In both cases, the solutions are expressed in terms of
the q-exponentials and the q-logarithmic functions which
emerges from the Tsallis formalism.
[27/10/06 - P140]
Relação de Escala para o Crescimento da População de Parasitas, Diego Araujo Frota, Antonio José da Costa Sampaio, Antonio Fernandes Siqueira, Universidade Estadual Vale do Acaraú •
O crescimento da taxa de transferência de materiais entre dois pontos tem por um lado promovido um avanço
em certas áreas de conhecimento bem como social, de um
lado, mas pode levar a contaminação e o aparecimento de
pragas e doenças, por outro. Neste trabalho avaliamos
a ação de um vetor transmitindo parasitas à uma espécie
vegetal por meio de simulação computacional. Resultados
preliminares mostram comportamento temporal diferentes ao longo do processo. Em cada estágio são estabelecidos as relações de escala Ni ∼ tαi , e os diversos indivı́duos
ligados aos processos. Os expoentes αi são comparados
com obtidos para modelos de crescimento, tais como, modelo balı́stico e Eden aleatório.
[27/10/06 - P141]
Imunização em uma Rede de Pequeno Mundo com
Automatos Celulares, Diego Araujo Frota, Antonio José da Costa Sampaio, Roberto Lima da
Costa Cisne Junior, Universidade Estadual Vale do
Acaraú • Neste trabalho, ainda em desenvolvimento, tentamos reproduzir o modelo SIRV, um modelo matemático
clássico que estuda o efeito da vacinação e do espalhamento de uma doença contagiosa em uma população, com
o uso de automatos e em um pequeno mundo. Em nosso
trabalho, a cada step, os indivı́duos podem encontrar-se
em três estágios: susceptı́vel, infectado e removido. O
individuo susceptı́vel contamina-se entrando em contato
com um indivı́duo no estágio de infectado, e a partir deste
momento começa a contagem de um tempo ti , para o qual
158
satisfeita a condição t − ti > T o individuo passa para o
estágio de removido, em nosso trabalho adotamos T = 3.
A vacinação, é aplicada à uma fração ρ da população, e
um indı́viduo vacinado passa automaticamente para o estado de removido, não podendo ser infectado no futuro.
A dinâmica, é realizada 103 vezes, e uma média após algumas simulações é feita. Estudos prelimanares de nosso
trabalho, mostram que a proporção de individuos não vacinados que se contaminam, varia com a aleatoriedade do
pequeno mundo.
[27/10/06 - P142]
DINAMICA
DE
UMA
EPIDEMIA
DE
DENGUE,
Diego
Araujo
Frota,
,
AntoFrancisco Kelgilson Ferreira Gomes,
nio José da Costa Sampaio, Universidade Estadual
Vale do Acaraú • Nesse trabalho desenvolvemos um
modelo dinâmico para reproduzir uma disseminação de
uma epidemia de dengue sobre uma população composta
de seres humanos susceptı́veis. O modelo resulta de um
conjunto de equações que tenta tratar todos os aspectos
do espalhamento de uma epidemia tı́pica de contágio entre duas populações: pessoas e mosquitos. Consideramos
na dinâmica o processo complexo da disseminação da
doença por contágio, onde cada população se contamina
no contato. Basicamente, assumimos a coexistência das
duas populações de indivı́duos, uma população de seres
humanos e uma população de mosquitos Aedis Egiptius,
inicialmente sadios sem perigo de contaminação, apesar
do contágio entre eles.
Admitimos que o contágio
para a disseminação da epidemia iniciará somente se
ocorrer um dos dois casos: a existência de um foco de
mosquitos contaminados ou a presença de um foco de
seres humanos contaminados em alguma área localizada
da região em estudo. O modelo, parte do princı́pio
que as pessoas podem ser encontradas em três possı́veis
estados: sadio, contaminado e imune. Após contaminado
o ser humano adoece, permanecendo nesse estado por
um certo tempo, finalizando com sua imunização ou
sua morte, obviamente, com baixo risco de morrer. A
população de mosquito assume dois estados, ou ele é
sadio ou é contaminado, tanto um quanto o outro, após
alguns poucos passos de tempo morrem. Novos focos
de mosquitos surgem dependendo da concentração de
mosquitos em torno de determinadas regiões. O contágio
se dá quando mosquitos contaminados se aproximam de
seres humanos sadios e vice-versa.
REFERÊNCIAS:
1. - SIMULAÇÃO DE UMA EPIDEMIA DE DENGUE
NUMA GRADE BI-DIMENSIONAL, Mickaella Augusta
Fernandes Rodrigues Pontes1, Francisco Kelgilsom Ferreira Gomes1, Roberto Lima da Costa Cisne Jr.1 e
Antônio José da Costa Sampaio. Livro de resumos do
XXII Encontro de Fı́sicos do Norte e Nordeste de Feira
de Santana, Ba. P.142., 2004.
[27/10/06 - P143]
Equação de Fisher aplicada à dinâmica de populações com condições ambientais variáveis.,
Roberto
Paulo Gustavo Serafim de Carvalho,
André Kraenkel, William Artiles Roqueta,
INSTITUTO DE FÍSICA TEÓRICA - IFT/UNESP -
27/10/06 - XXIV EFNNE
BRASIL • O estudo da dinâmica de populaçõoes tem
sido assunto de grande interesse nos últimos anos, com
grande aplicabilidade em diferentes campos de pesquisa.
Um exemplo é a descrição de padrões que surgem em
colônias de bactérias, outros estudos descrevem o comportamento da população de alguns organimos, insetos e
também roedores.
Para estudar tais dinâmicas faz-se necessário o uso de uma
ferramenta capaz de descrever os aspectos fı́sicos envolvidos. Além disso, esta ferramenta deve nos possibilitar
prever as conseqüências de possı́veis mudanças no sistema
em questão, como por exemplo, mudança nas codições de
meio ambiente submetida aos organismos estudados.
Se nos modelos mais básicos nós focarmos nossa atenção
na reprodução, competição por recursos e difusão natural,
a equação de Fisher surge como um modelo bastante útil.
Ela apresenta a seguinte forma:
∂ 2 u(x, t)
∂u(x, t)
=D
+ au(x, t) − bu2 (x, t)
(1)
∂t
∂x2
Esta equação envolve um termo de difusão mais termos
não-lineares, onde D corresponde ao coeficiente de difusão, a a taxa de competição, b relaciona-se com o processo de competição e u(x,t) é o tipo de organismo ou
população estudada (roedores, batérias, mosquitos etc).
Por simplicidade consideraremos neste trabalho apenas a
análise unidimensional, a qual é bastante apropriada para
descrever experimentos em que temos condições ambientais variáveis.
A representação das condições ambientais variáveis é
feita considerando-se que em determinada região do
espaço o meio ambiente ofereçe condições desfavoráveis
para evolução populacional enquanto em outro apresenta
condições para que a população possa evoluir até atingir
um valor de equilı́brio. Apresentaremos a aplicabilidade
e os aspectos básicos de tal modelo através da solução
da equação que o descreve bem como as conseqüências
na evolução temporal pela variação das condições ambientais. Um dos aspectos desta evolução é conduzir a
população para um regime de extinção ou um regime estacionário.
[27/10/06 - P144]
ESTUDO DO TRANSPORTE DE MASSA
ATRAVÉS DE INTERFACES IRREGULARES
USANDO O MODELO DE CAMINHADA
ALEATÓRIA FORA DA REDE E TÉCNICAS
DE DINÂMICA MOLECULAR., Humberto Filomeno da Silva Filho, , Marcio Fernando de Andrade Moreira, Nilton Ferreira Frazão, Universidade Federal do Maranhão • Atualmente o problema
do transporte laplaciano através de interfaces irregulares
tornou-se um assunto de grande interesse de pesquisa em
muitas áreas de caráter tecnológico que incluem catálise
heterogênea, transferência de calor, eletroquı́mica e transporte através de membranas [1,2]. O presente estudo tem
como objetivo principal investigar o transporte difusivo
molecular através de interfaces absorventes em duas dimensões que apresentam geometria fractal, por meio de
dois métodos: aplicação das técnicas de Dinâmica Molecular e do modelo de caminhada aleatória, com partı́culas
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
interagindo através do potencial de Lennard-Jones. O estudo envolverá a simulação de dois tipos de interfaces:
uma onde a partı́cula encontra uma interface totalmente
absorvente e outra onde existe uma certa probabilidade de
absorção. Levaremos em conta essas duas condições e suas
influências no cálculo do fluxo de partı́culas e das regiões
ativas da estrutura fractal.O estudo será realizado considerando que a partı́cula executa um movimento aleatório
fora da rede e serão apresentadas argumentações sobre a
validade do modelo quando comparado àquele que considera um sistema de N partı́culas que interagem através
de um potencial do tipo Lennad-Jones. Esse procedimento torna a descrição mais simples e seus resultados
são equivalentes àqueles obtidos com o uso de potenciais de interação comumente utilizados em simulações de
Dinâmica Molecular. [1] Physical Rewier E, vol, 57, n 6
(1998), 6888 [2] Chemical Engineering Science, 56 (2001),
5011-5023.
[27/10/06 - P145]
Brownian motion with a time-dependent viscosity,
J. M. Silva, UFRN, J. A. S. Lima, IAG/USP • In this
paper we applied the Langevin approach for a parametric
class of Lagrangian which incorporates a time varying frictional effect to the motion of a classical particle. The Langevin equations for this new kind of q-Brownian motion
are analytically solved and their solutions compared with
the standard case which is recovered for q = 1. However, a
variety of qualitatively different sthocastic behaviors can
be observed when the free parameter q is continuously
modified. In particular, for q < 1 the free particle solution is a stable attractor for large values of time since
the viscosity and the stochastic force tend to zero at this
limit. It is shown that, by using the so-called colored
noise an anomalous behavior is obtained for large values
of time.
[27/10/06 - P146]
Estado
Estacionário
da
Dinâmica
de
Incêndios em Florestas Não Homogêneas,
Alice Sebastião dos Santos,
Rosa
Teixeira,
Thiago Gomes dos Santos, Gustavo Camelo
Neto, Laboratório de Sistemas Complexos, Fundação
Universidade Estadual de Alagoas, Sérgio Coutinho,
Laboratório de Fı́sica Teória e Computacional, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco
• Um modelo, tipo autômato celular, para incêndios
florestais considerando árvores com diferentes tamanhos
e, portanto, diferentes graus de resistência à queima, vem
sendo estudado há algum tempo [1]. Particularmente,
são considerados apenas dois tipos de árvores, o primeiro,
extremamente suscetı́vel à propagação do fogo, possui
árvores que são incendiadas caso tenham apenas uma
vizinha em chamas. O segundo tipo apresenta, por
outro lado, um certo grau de resistência ao fogo, onde
as árvores são incendiadas apenas se, pelo menos, R
vizinhas estiverem em chamas. A inclusão de árvores
resistentes generaliza o modelo Drossel-Schwabl [2] para
incêndios florestais, introduzindo heterogeneidade, uma
caracterı́stica comum em florestas reais. Uma rede
quadrada L × L com vizinhança de Moore e condições
de contorno periódicas é considerada, onde cada sı́tio
159
possui um autômato que tem quatro estados distintos:
árvore suscetı́vel, árvore resistente, árvore incendiada ou
sı́tio desocupado (ou árvore queimada). A cada passo
de tempo, t, uma nova árvore pode crescer nos sı́tios
desocupados com probabilidade p, sendo uma fração
q de árvores suscetı́veis e 1 − q de árvores resistentes;
uma árvore qualquer pode, com probabilidade f , ser
incendiada por razões externas, iniciando-se uma nova
queimada. Cada incêndio se propaga de acordo com
regras determinı́sticas, espalhando-se para árvores vizinhas, de acordo com seu grau de resistência. Um estado
estacionário é estabelecido após um longo transiente, o
qual é caracterizado por concentrações constantes de cada
população. Consideramos o limite f /p → 0, onde ocorre
uma dupla separação das escalas de tempo do sistema,
1/p, o tempo médio entre o crescimento de duas novas
árvores e 1/f , o tempo médio entre o surgimento de dois
focos de incêndios, com isso, é excluı́da a possibilidade de
superposição (ou interação) de queimadas, simplificando
as regras do modelo e permitindo uma otimização do
código.
Em trabalho anterior estudamos a distribuição de tamanhos e de duração das queimadas no estado estacionário, analisando o papel da presença de árvores resistentes sobre a existência (ou não) de criticalidade
auto-organizada[3]; observamos a quebra da criticalidade
auto-organizada quando o grau de resistência ultrapassa
certo limiar. Neste trabalho, focalizamos nosso estudo
na dinâmica das populações de árvores resistentes, suscetı́veis e queimadas, quando o sistema atinge o estado
estacionário. Os resultados da simulação via autômato
celular são comparados com resultados obtidos através
de um modelo de campo médio. Uma análise mais detalhada da concentração de árvores resistentes na fase onde
não há criticalidade auto-organizada foi particularmente
realizada.
[1] Gustavo Camelo Neto, Tese de Doutorado, Universidade Federal de Pernambuco, (2003).
[2] B. Drossel and F. Schwabl, Phys. Rev. Lett. 69, 1629,
(1992);
[3] G. Camelo-Neto and S. Coutinho, submetido para publicação (2006)
[27/10/06 - P147]
Mapeamento e Modelagem do Estudo da
Propagação da Febre Aftosa no Brasil,
Iris Daniele de
Thiago Gomes dos Santos,
Farias Alves, Ricardo Almeida da Silva, Gustavo
Camelo Neto, Uriel M. S. Costa, Laboratório de
Sistemas Complexos, Fundação Universidade Estadual de
Alagoas • A febre aftosa é uma enfermidade altamente
contagiosa que ataca todos os animais de casco fendido,
principalmente bovinos, suı́nos, ovinos e caprinos, e
em menor escala os carnı́voros e mamı́feros; os animais
solı́pedes são mais resistentes. No ano de 2003 nenhum
foco de febre aftosa foi registrado no Brasil, entretanto
em 2004 foram registrados casos de febre aftosa em
municı́pios do Pará e Amazonas. Finalmente, em 2005
confirmou-se um foco de febre aftosa em Eldorado,
no estado do Mato Grosso do Sul, o que resultou na
suspensão da condição sanitária de zona livre de aftosa
160
em seis estados do Brasil pela Organização Internacional
de Epizootias (OIE).
Um modelo, tipo autômato celular, para a disseminação
da Febre Aftosa no Brasil é considerado. Nele, cada
autômato corresponde a uma fazenda e é colocado sobre uma rede quadrada L × L, com condições fechadas
de contorno. Cada fazenda pode se encontrar em quatro
possı́veis estados: suscetı́vel, vacinada, infectada e abatida. Fazendas suscetı́veis são passı́veis à febre aftosa, fazendas vacinadas são resistentes, não podendo se tornar
infectadas; fazendas abatidas são aquelas que foram atingidas pela febre aftosa e tiveram o gado abatido. As fazendas infectadas são aquelas que transmitem a febre, elas
permanecem infectadas por um passo de Monte Carlo,
que corresponde à uma varredura completa na rede, depois disso todo o gado da fazenda é abatido. A febre
é transmitida para as fazendas suscetı́veis vizinhas, preferencialmente para baixo, simulando o efeito do vento,
e para os lados, através de uma probabilidade de transmissão q. No estado inicial, uma fração p das fazendas
são vacinadas, sendo o restante suscetı́vel. Uma fazenda
central no topo da rede é, então, infectada e a infecção se
alastra. A probabilidade da febre alcançar a base da rede
e o número de fazendas atingidas em função do ı́ndice de
vacinação e da probabilidade de transmissão lateral, p e q,
respectivamente, foram obtidos. Também, o diagrama de
fases (p×q), contendo a região onde a infecção é epidêmica
e onde ela é endêmica é apresentado. Nossa proposta é
apresentar estratégias de vacinação, otimizando os custos com vacinação, prevenindo os órgãos públicos quais
os pontos onde a vacinação é imprescindı́vel, reduzindo o
risco de epidemias.
[27/10/06 - P148]
Modelo Computacional para a Abertura Estomatal, Gustavo Camelo Neto, Laboratório de Sistemas
Complexos, Fundação Universidade Estadual de Alagoas,
Carmen P. C. Prado, Instituto de Fı́sica, Universidade
de São Paulo • Novos conceitos e técnicas desenvolvidos
no contexto da teoria do caos e da mecânica estatı́stica
tem sido aplicados com sucesso em muitos problemas de
biologia. Com eles, tem sido possı́vel lidar com problemas que envolvem um grande número de elementos interagentes, em geral fora do equilı́brio. Em muitos casos,
embora o mecanismo de interação envolva forças de curto
alcance relativamente conhecidas, tais sistemas exibem
comportamento coletivo complexo e rico, muitas vezes
chamado comportamento emergente. Este parece ser o
caso de padrões espaço-temporais caóticos observados na
abertura e fechamento de estômatos em diversas folhas,
sob determinadas condições, como estresse hı́drico.
O controle das trocas gasosas em plantas é possı́vel
através da abertura e fechamento de pequenos poros presentes na superfı́cies das folhas, chamados estômatos.
Através dos estômatos a planta absorve CO2 , essencial
para a fotossı́ntese, e perde água por evaporação; o que é
necessário para manter o seu sistema circulatório e para
controlar sua temperatura. A água que sobe da raı́z chega
até as folhas movida por gradientes de pressão, criados
pela perda de água nas folhas. A planta controla esse
processo regulando a abertura dos estômatos. Através
27/10/06 - XXIV EFNNE
de medidas da condutância estomática observou-se uma
vasta classe de comportamentos, inclusive, mais recentemente, a possibilidade de formação de aglomerados de
estômatos sincronizados, conhecido na literatura como
”stomatal patchiness”ou ”stomatal heterogeneity”.
Neste trabalho, apresentaremos um modelo para a abertura dos estômatos. O tecido da folha é representado por
uma rede quadrada L × L, com condições de contorno
helicoidais onde moléculas de água movem-se interagindo
entre si e com um campo, dependente da densidade local de água. Nessa mesma rede, alguns sı́tios funcionam
como fontes, onde moléculas de água são trazidas para
a folha vindas do caule. Em uma escala mesoscócpica,
muito maior que o parâmetro de rede e muito menor que
L estão os estômatos, que têm sua abertura controlada
por um parâmetro externo e pela densidade de água na
região da folha onde ele está localizado. Com este modelo é possı́vel reproduzir a taxa de evaporação média
por estômato e os padrões espaço-temporais verificados
experimentalmente.
[27/10/06 - P149]
Um modelo de autômatos celulares para dinâmica
de crescimento de tumores na fase pré-vascular,
Eduardo Alves Reis, Leonardo Bacelar Lima
Santos, Suani Tavares Rubim de Pinho, UFBA Salvador - Brasil • As neoplasias são responsáveis por
12% das mortes anuais em todo o mundo. A modelagem
matemática e computacional é um instrumento capaz de
auxiliar no entendimento da dinâmica tumoral. Analisando a fase pré-vascular, quando a angiogênese ainda
não se manifestou, o tumor ainda é suficientemente pequeno, sendo portanto plausı́vel descrever sua dinâmica
através de modelos discretos. Neste trabalho, estudamos os padrões espaciais e o espaço de parâmetros de
um modelo bidimensional de autômatos celulares, com
4 estados (sitio vazio, célula normal, célula cancerosa,
célula necrosada), que propusemos para descrever o crescimento de um tumor na fase pré-vascular. Neste modelo
simples, capaz de reproduzir o crescimento Gompertziano, tı́pico de diferentes tumores, incluı́mos os processos celulares relevantes para o crescimento tumoral. São
eles: a dependência temporal da proliferação das células
cancerosas, a competição por espaço e nutrientes entre
células normais e cancerosas, a possibilidade de necrose e
a ocorrência de tratamento. Assumimos que os nutrientes
estão uniformemente distribuı́dos na rede, de modo que a
competição por nutrientes se confunde com a competição
por espaço.
A análise dos padrões espaciais do “tumor simulado”ocorre em tempo real da execução do programa computacional, desenvolvido em linguagem FORTRAN, utilizando o pacote g2. Com base nos resultados das simulações computacionais, fomos capazes de reproduzir a
morfologia compacta de certos tumores, a localização da
porção necrosada no interior do tumor e a ação da terapia
predominantemente de fora para dentro do tumor.
O modelo apresenta 6 parâmetros, quais sejam: a dimensão da rede (L), a probabilidade máxima de divisão
das células cancerosas (p0 ), a fração da rede a partir da
qual as células cancerosas chegam a um limite de “po-
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
tencial de crescimento”(f ), a probabilidade de morte das
células cancerosas devido ao tratamento (ptrc ), a probabilidade de morte das células normais devido ao tratamento (ptrn ), o passo de tempo em que começa a ação
terapêutica (tap ). Com base no estudo do espaço de
parâmetros, analisamos dois casos: sem e com tratamento. Para o caso sem tratamento, identificamos duas
fases: sem e com necrose; para o caso com tratamento,
também foram identificadas duas fases: cura e não-cura.
Em ambos os casos, p0 foi o parâmetro de controle das
transições; para cada valor de L, concluı́mos que existem
relações lineares entre p0 e os valores mı́nimos de f e de
ptrc para que haja necrose e cura respectivamente.
[27/10/06 - P150]
Onivoria e bifurcação em sistemas dinâmicos
do tipo predador-presa em açudes tropicais,
Aderaldo I. L. Araujo, Departamento de Fı́sica
Teórica e Experimental - UFRN - RN - Brasil, Gilberto Corso, Departamento de Biofı́sica e Farmacologia - UFRN - RN - Brasil, José Luiz Attayde, Departamento de Botânica, Ecologia e Zoologia - UFRN - RN Brasil • A teoria de cadeias alimentares é uma das teorias
mais importantes da ecologia e tem sido aplicada com relativo sucesso na recuperação de lagos e reservatórios eutrofizados de zonas temperadas. No entanto, sua aplicabilidade para a restauração de lagos tropicais eutrofizados
tem sido questionada por apresentar alguns pressupostos que ignoram caracterı́sticas comuns e dinamicamente
importantes das cadeias tróficas desses ambientes. Uma
dessas caracterı́sticas é o alto grau de onivoria observado
em muitas espécies de peixes tropicais, dentre os quais
podemos destacar a espécie tilápia do Nilo, Oreochromis
niloticus, espécie dominante nos açudes do nordeste brasileiro e comercialmente a mais importante desta região.
O presente trabalho teve como objetivo avaliar teoricamente as conseqüências da onivoria das tilápias sobre as
populações planctônicas e a qualidade da água nos açudes
nordestinos. Um sistema de duas equações diferenciais
acopladas foi proposto para descrever a dinâmica das populações de algas e animais planctônicos. O parâmetro
0 < ρ < 1 caracteriza a onivoria da tilápia. No limite
onde ρ → 1 as tilapias se alimentam predominantemente
de zooplâncton, enquanto ρ → 0 corresponde ao consumo
exclusivo de fitoplâncton. No sistema dinâmico considerado, um valor crı́tico deste parâmetro ρ dá origem a uma
[1] M. J. de Oliveira, J. Stat. Phys. 66, 273 (1992).Neste trabalho estuda-se uma variante do modelo do votante, denominado de modelo do voto da maioria. 2317 (1993).
[2] A.-L. Barabási, and R. Albert. Emergence of scaling in
random network. Science. 286, 509-512 (1999).
[3] N.G.F. Medeiros, A.T.C. Silva, F.G.B. Moreira. Domain
motion in the voter model with noise. Physical Review E
73 2006.
[27/10/06 - P152]
Construindo
redes
complexas
a
partir
de
seqüências
automáticas,
Suani
TaMarcio Rafael Nascimento Silva,
161
bifurcação do tipo sela-nó, onde a oscilação original do
tipo predador-presa entre fitoplâncton e zooplâncton é
quebrada, fazendo surgir um atrator global do sistema.
Este estado, que apresenta alta densidade de fitoplâncton
e baixa densidade de zooplâncton, é identificado com a
eutrofização do reservatório.
[27/10/06 - P151]
Modelo do Votante na Rede Barabási-Albert:
Um estudo do processo de ordenamento.,
Orahcio Felı́cio de Sousa, Nazareno Getter
Ferreira de Medeiros, Universidade Estadual de
Feira de Santana • O processo de ordenamento de um
sistema de partı́culas interagentes pode ser compreendido
por meio de um modelo simples de dois estados com
interação entre primeiros vizinhos, tal como o modelo
do votante. Este modelo simula a dinâmica de opinião
entre indivı́duos que têm que decidir por um entre
dois candidatos, como numa eleição. No modelo, cada
indivı́duo é representado por uma variável binária, σi ,
associada a cada sı́tio de uma rede, assumindo os valores
possı́veis σi = ±1.
Neste trabalho investigamos o processo de ordenamento
do modelo do votante com ruı́do [1] na rede BarabásiAlbert (BA) [2] com N sı́tios e conectividade média 2m.
Na presença de ruı́do cada indivı́duo pode assumir o valor
da variável de um dos seus primeiros vizinhos com probabilidade p = 1 − q, onde q, denominado de parâmetro
de ruı́do, é a probabilidade do indivı́duo discordar do seu
vizinho.
Neste trabalho usamos dois parâmetros de ordem, magnetização, µ, e densidade de interfaces, na , para estudar
o modelo do votante com ruı́do, sob a influência do regime de conectividade de uma rede sem-escala (rede BA).
A evolução temporal desses parâmetros, para um dado
tamanho de rede, mostra que a presença do ruı́do leva
o sistema para um estado de ordenamento incompleto
(formação de domı́nios) no limite termodinâmico. Nossas
simulações mostram ainda que a magnetização escala com
o número de sı́tios da rede com m ∼ N −0.5 . Investigamos
também a dependência do tamanho médio dos domı́nios
com o parâmetro de ruı́do. Resultados de simulações do
modelo do votante com ruı́do em uma rede linear regular
[3], mostram que a magnetização escala com o tamanho
do sistema com m ∼ N −0.5 enquanto o tamanho médio
dos domı́nios escala com ξ ∼ q −0.5 .
vares Rubim de Pinho, IF - UFBa - Salvador - Brasil,
Thierry Corrêa Petit Lobão, IM - UFBa - Salvador
- Brasil • As seqüências automáticas, tais como seqü
ências de Fibonacci e de Rudin-Shapiro, têm sido
usadas, no âmbito da Fı́sica, para modelar interações
aperiódicas entre elementos (átomos, spins, etc) de
sistemas fı́sicos de muitos elementos. Com base nas
regras de substituição, podemos determinar se a seqü
ência gerada é periódica ou não. Motivados pela análise
de seqüências de DNA enquanto seqüências de sı́mbolos
construı́das em redes complexas, e inspirados pelo modelo
162
de construção de rede com base nos cliques [1], neste
trabalho, construı́mos um algoritmo em que as seqü
ências automáticas são elementos geradores de redes
de cliques (nós conectados). Nestas redes, o tamanho
do clique é determinado pelo valor do sı́mbolo numa
dada posição da seqüência e as ligações entre os cliques
são estabelecidas com base no caráter ı́mpar / par de
todos os sı́mbolos anteriores ao sı́mbolo numa dada
posição. Considerando diversas seqüências periódicas e
aperiódicas, analisamos suas distribuições de graus e suas
matrizes de vizinhança [2].
Concluı́mos que, para as seqüências periódicas, tais propriedades refletem seu caráter periódico na medida em
que a distribuição de graus oscila periodicamente na faixa
central dos graus, apresentando patamares bem definidos,
e as matrizes de vizinhança apresentam padrões regulares. De forma análoga, para as seqüências aperiódicas,
as distribuições de graus oscilam de forma não periódica
na faixa central dos graus, visitando diferentes valores
de freqüências, e as matrizes de vizinhança apresentam
padrões irregulares. Vale ressaltar que, ao gerar computacionalmente a rede, partimos de uma palavra finita resultante da concatenação das palavras geradas por
cada letra do alfabeto, correspondendo assim a uma dada
geração. Devido ao caráter finito da palavra, as distribuições de graus, tanto no caso das regras que geram
seqüências periódicas quanto no das que geram seqüências
aperiódicas, registram baixas freqüências para valores altos de graus, apresentando alterações bem demarcadas no
regime de oscilação.
[1] Caldeira, Petit Lobão, Andrade, Neme & Miranda,
Eur. Phys. J. B 49, 523-529 (2006).
[2] Andrade, Miranda & Petit Lobão, Phys. Rev. E 73,
046101 (2006).
[27/10/06 - P153]
O Sensor Infravermelho de uma Cobra,
Caroline M. A. Paixão,
Marcos N. Santos,
Instituto de Fı́sica da Universidade Federal da Bahia
• Neste artigo buscamos usar o formalismo Termodinâmico e as Teorias de Radiação desenvolvidas por
Stefan-Boltzmam para construir um Modelo para o
mecanismo de funcionamento dos órgãos termorreceptores (Fossetas Loreais) existentes em certos tipos
de cobras, e uma equação de estado que relacione a
dependência da distância em relação à área, temperatura
e intensidade da radiação térmica emitida por um corpo
(presa). Este tema foi escolhido por apresentar várias
aplicações em diversas funções. Já se tem utilizado
células fóton sensı́veis com as quais se obtém uma
imagem térmica , seja na transmissão da rede elétrica
(transformadores) ou em aviões espiões. Porém nenhuma
destas tecnologias têm a sofisticação, complexidade e
sensibilidade da Fosseta Loreal. Para modelar este
sistema de detecção, lançamos mão de algumas pesquisas
já realizadas, entrevistas com profissionais que trabalham
com estas espécies de animais para saber mais sobre
seus comportamentos, além de buscar na literatura,
fontes que nos levasse a entender melhor o mecanismo de
funcionamento desse órgão termorreceptor. Estudando
todas essas informações chegamos a algumas conclusões,
27/10/06 - XXIV EFNNE
que ajudaram a desenvolver este trabalho. Na elaboração
deste Modelo Termodinâmico, colocamos como hipóteses
o movimento quase imperceptı́vel da cabeça da serpente
para ambos os lados, a fim de determinar a direção e a
distância de sua presa, determinados pela diferença de
temperatura entre a câmara interna (lacrada por uma
fina membrana termorreceptora e com temperatura constante), e a câmara externa (aberta, que está recebendo
o calor emanado pela presa). O Modelo construı́do
neste trabalho levou em consideração as propriedades de
emissividade e absortividade dos corpos com base na Lei
de Stefan-Boltzmam. Como resultado deste trabalho,
encontramos uma equação que relaciona a distância com
a intensidade da radiação térmica, área e temperatura
do corpo emissor (presa).
[27/10/06 - P154]
Critical behavior in a epidemic model on small
world networks, Ana T. C. Silva, Nazareno G. F
de Medeiros, Universidade Estadual de Feira de Santana, U. L. Fulco, Universidade Federal do Piauı́, M.
L. Lyra, Universidade Federal de Alagoas • First introduced to model epidemic spreading where individuals
does not have immunization, the contact process became
a paradigma to examine nonequilibrium phase transition.
In a discrete version, the lattice sites are occupied by susceptible or infected individuals where the former becomes
healthy with probability λ. On the other hand the susceptible ones can get sick if one of its nearest neighbours
is infected. We simulated this epidemic model on small
world networks constructed by rewiring a one-dimensional
lattice. Our goal is study carefully its critical behavior by
using the finite size scaling technique upon Monte Carlo
data. We found that the stationary density exhibts a
transition from an active to an absorbing state at a critical cure probability, λc , that changes smoothly when the
long-range interactions are increasing. Once this critical
probability is located its possible, admiting a scale relation to the order parameter gives by ρ(λc , L) ∝ L−β/νk ,
construct a family of auxiliary functions and determine
the exponent ratio β/νk . We calculated the static critical
exponents to the dynamics on the all range of probability
of rewiring p. Since our prime interest is investigate the
critical relaxation dynamics we also calculated the exponent ν⊥ and we found a different scaling to the density
of infected individuals in the time. When the fraction of
shortcuts introduced in the system is bigger than 0.1 the
behavior of the density changes in time from a power-law
to a logarithmic function.
[27/10/06 - P155]
The maximum value of the dynamic range for
the stochastic SIRS epidemic model on a ddimensional hypercubic lattice decreases with d,
V. R. Vitorino de Assis, Mauro Copelli, UFPE PE - Brasil • The response function of individual sensory
spiking neurons (firing rate vs. stimulus intensity) has a
small dynamic range. For example, in olfactory sensory
neurons, only ∼ 10 dB of stimulus intensity can be reasonably coded, if saturation and low-stimulus noise were
to be avoided. This is in stark contrast with the large
dynamic range observed in the next synaptic step: the
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
163
response of olfactory glomeruli and mitral cells can have
dynamic ranges twice as large. There is experimental evidence that electrical coupling among neurons (either via
gap junctions or ephaptic interactions) could be responsible for this enhancement of dynamic range. In order
to evaluate the effect of electric coupling in the collective
response of spiking neurons, we study the stochastic SIRS
epidemic model on the hypercubic lattice and reinterpret
the Susceptible-Infected-Recovered-Susceptible states as
Quiescent-Firing-Refractory-Quiescent, respectively. We
extend the model recently studied by Jaewook Joo and
Joel L. Lebowitz [Phys. Rev. E 70, 036114 (2004)] by introducing an external sensory stimulus (which, in the epidemiological context, amounts to a spontaneous infection
rate). We perform mean field calculations at the singlesite and pair levels, as well as simulations on one-, two-,
three- and four-dimensional lattices. We show that, due
to amplification via excitable waves, the dynamic range
grows with the electrical coupling up to a critical value,
above which the network presents self-sustained activity.
Above criticality, the dynamic range decreases with the
electrical coupling because self-sustained activity masks
low-intensity stimulus. The largest dynamic range is therefore obtained precisely at the nonequibrium phase transition, providing a clearcut example of optimal processing
at criticality. Furthermore, the maximum value of the
dynamic range for the d-dimensional hypercubic lattice
decreases with d.
[27/10/06 - P156]
Dinâmica
de
Ordenamento
do
Modelo
do Votante de 3 Estados com Ruı́do,
Nazareno G. F. Medeiros, Ana T. C. Silva,
Universidade Estadual de Feira de Santana, F. G.
Brady Moreira, Universidade Federal de Pernambuco
• O modelo do votante é um modelo simples de sistema
irreversı́vel que simula a dinâmica de formação de
consenso em grupos de indivı́duos que possuem opiniões
contraditórias. O modelo é definido em uma rede na
qual cada sı́tio (vértice) está associado a uma variável
estocástica (spin) que pode assumir apenas dois valores,
σi = ±1, representando as duas opiniões possı́veis. Na
evolução temporal cada sı́tio assume o valor de um
dos seus primeiros vizinhos. Para levar em conta a
possibilidade de um dado indivı́duo discordar da opinião
dos seus vizinhos, introduz-se no modelo o parâmentro q,
denominado ruı́do, que corresponde à probabilidade do
sı́tio assumir um estado contrário ao estado de um dos
seus vizinhos.
Neste trabalho, propomos uma variante do modelo do
votante de dois estados introduzindo um terceiro valor
possı́vel para a variável de estado σi . Nesta versão, cada
variável de sı́tio da rede pode assumir um dos três estados possı́veis, σi = 0, 1, 2, de um dos seus vizinhos. Tal
como no modelo usual, cada sı́tio pode assumir um valor
contrário ao do seu vizinho com probabilidade q.
Realizamos simulações do modelo em uma rede linear
regular de vários tamanhos e com diferentes valores do
parâmetro de ruı́do. Investigamos a dependência da magnetização do sistema e da densidade de ligações ativas,na ,
com o tamanho do sistema e com o ruı́do. Resultados
preliminares indicam que a dinâmica de formação de consenso do modelo é fortemente afetada pela presença do
ruı́do. Nossos resultados ainda sugerem que na presença
de ruı́do o sistema não converge para um estado de ordenamento completo no limite termodinâmico. Em trabalho recente [1] mostramos que a presença do ruı́do no
modelo do votante de dois estados em redes lineares regulares, leva o sistema para um estado de ordenamento
incompleto, com formação de domı́nios, no limite termodinâmico e que o tamanho destes domı́nios escala com
ξ ∼ q −1/2 e a magnetização escala com o tamanho do sistema com m ∼ N −1/2 . Um dos objetivos principais deste
trabalho é investigar se o modelo com três estados, na
presença de ruı́do, apresenta leis de escalas semelhantes.
[1] Nazareno G.F. Medeiros, Ana T.C. Silva and F.G. Brady
Moreira. Domain motion in the voter model with noise.
Physical Review E, 73, 046120, 2006.
fixed targets. We report that superdiffusion of either searcher or target confers substantial energetic advantages to
the former. While superdiffusion may not play a crucial
role for high target densities, in contrast it confers a vital
advantage in the limit of low densities at the edge of extinction: diffusive searchers rapidly die but superdiffusive
searchers can survive for long periods without entering
into the absorbing state. We explore how a power law
can arise in this critical state bordering starvation.
[27/10/06 - P157]
Search dynamics at the edge of extinction: anomalous diffusion as a critical survival state,
Caio L. Faustino, Gandhi M. Viswanathan, Instituto de Fı́sica da Universidade Federal de Alagoas, Marcos G. E. da Luz, Departamento de Fı́sica da Universidade Federal do Paraná, Luciano R. da Silva, Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, Ernesto P. Raposo,
Departamento de Fı́sica da Universidade Federal de Pernambuco • We investigate the general problem of autonomous random walkers whose sole source of energy are
search targets that are themselves diffusing random walkers. We study how the energy accumulated by the searcher varies with the target density via numerical simulations and compare the results with an analytical model for
[27/10/06 - P158]
Resposta de uma rede de neurônios excitáveis de
FitzHugh-Nagumo, Tiago Lins Ribeiro, Mauro
Copelli Lopes da Silva, Laboratório de Fı́sica Teórica
e Computacional, Departamento de Fı́sica, UFPE •
Neste trabalho foram estudadas as propriedades coletivas do modelo de FitzHugh-Nagumo, que é uma simplificação das equações de Hodgkin e Huxley para a dinâmica
neuronal. Esperamos contribuir para responder perguntas em aberto na Neurociência como: qual o papel fun-
164
cional das sinapses elétricas? e como o sistema nervoso
apresenta uma faixa dinâmica larga se suas unidades fundamentais, os neurônios, têm uma faixa dinâmica curta
quando estão isolados? Para tratar as propriedades coletivas do sistema foram simuladas redes de neurônios acoplados através de condutâncias passivas. As correntes
elétricas entre os neurônios obedecem à lei de Ohm, sendo
governadas pela diferença de potencial entre as membranas dos neurônios vizinhos. Cada neurônio é estimulado
com um processo de Poisson independente com taxa r,
que modela um estı́mulo externo. A taxa média de disparos da rede F é a resposta do sistema. Foram testadas
duas topologias para a rede: unidimensional e bidimensional.
A variável de interesse foi a faixa dinâmica, definida pelo
número de décadas de intensidades de estı́mulos que a
rede é capaz de codificar (descontando-se respostas muito
baixas ou muito altas). Foi observado um aumento da
faixa dinâmica da rede unidimensional em relação ao
caso desacoplado e da rede bidimensional em relação à
primeira. Isso sugere um papel funcional para as sinapses elétricas, além de explicar o aumento da faixa
dinâmica: quando acoplamos eletricamente os neurônios,
eles mostram-se capazes de responder a certos estı́mulos
aos quais não responderiam quando isolados. Para taxas
de estı́mulos muito baixas, a curva de resposta F (r) é
uma lei de potência cujos expoentes diminuem à medida
que aumentamos a dimensão da rede, contribuindo para a
amplificação de estı́mulos nessa região. Os resultados obtidos concordam com aqueles de trabalhos anteriores que
usam modelos mais simplificados, verificando-se portanto
a sua robustez.
[27/10/06 - P159]
Modelos
de
Propagação
por
Contágio
via
Autômatos
Celulares,
Rebeca Cabral de Novaes,
Sérgio Coutinho,
Laboratório de Fı́sica Teórica e Computacional, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco.,
Gustavo Camelo Neto, Laboratório de Sistemas
Complexos, Fundação Universidade Estadual de Alagoas, Arapiraca, AL. • Neste trabalho, fazemos uso
de modelos de autômatos celulares para investigar o
comportamento dinâmico de modelos de propagação
por contágio usados em epidemiologia matemática. Em
particular, focalizamos o estudo no perı́odo transiente
comparando as simulações com os resultados oriundos de
abordagens usando sistemas de equações diferenciais acopladas (EDP’s). Inicialmente consideramos os modelos
largamente utilizados Susceptı́vel-Infectado-Susceptı́vel
(SIS) e Susceptı́vel-Infectado-Recuperado (SIR), e posteriormente o modelo generalizado proposto por Dodds e
Watts [1] que incorpora e interpola as duas classes gerais
de modelos, quais sejam a dos modelos de interação
independente – tipo SIR e SIS, por exemplo – e aquela
dos chamados de modelos de limiar - como o modelo de
Bass, usado no estudo da difusão de inovações [2]. Esta
generalização é obtida pela introdução de uma memória
acumulada dos eventos de contágio (doses) ocorridos
no passado, para cada indivı́duo. Neste trabalho, o
modelo de Dodds e Watts foi reescrito em termos de
27/10/06 - XXIV EFNNE
autômatos celulares atribuı́dos aos sı́tios de uma rede
quadrada com vizinhança ampliada (vizinhança de Moore), substituindo o processo estocástico de acumulação
de doses por regras locais determinı́sticas. Desta forma
foi possı́vel obter resultados para comparar com outros
modelos de interesse descritos por abordagens de EDP’s.
Além disso, o papel da rede local de interações sobre o
comportamento dinâmico dos modelos foi investigado.
[1] P.S. Doods and Watts, Universal Behavior in a
Generalized Model of Contagion Phys. Rev. Lett., 92,
218701 (2004).
[2] F. Bass, Manage. Sci. 15, 215 (1969).
[27/10/06 - P160]
Escoamento Através de Meios Porosos, Ascânio
D. Araújo, , Ricardo V. de Araújo, H. J. Herrmann, J. S. Andrade Jr., Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal do Ceará • O transporte de momento e massa através de meios porosos, tais como reservatórios de água e hidrocarbonetos, é um problema de
extrema relevância em diversos domı́nios, com aplicações
em processos geotérmicos, sistemas biológicos, engenharia civil e do petróleo bem como dispersão de poluentes.
A complexa conexão existente entre a morfologia do meio
poroso e as propriedades dinâmicas do escoamento é um
tema de grande interesse cientı́fico e industrial. Trabalhos recentes mostram uma relação entre a porosidade
do meio e a distribuição de velocidade no seu interior,
porém ainda não está bem estabelecido como a morfologia influencia na formação dos canais preferenciais de
escoamento. No presente trabalho, utilizamos um meio
poroso bidimensional gerado pela alocação aleatória de
obstáculos circulares de diâmetro d. Neste modelo conhecido como swiss-cheese, os obstáculos podem sobrepor-se
conforme um parâmetro previamente definido que estabelece a fração de interseção. Investigamos o escoamento
de um fluido através deste meio poroso para diferentes
números de Reynolds. Inicialmente, calculamos os campos de velocidade e pressão no interior deste meio para diferentes regimes de escoamento. Analisamos as propriedades de escala da permeabilidade, para diferentes porosidades em função do número de Reynolds. Estes parâmetros
em conjunto com os valores da velocidade, definida ao
longo de uma linha de corrente, são analisados para diferentes condições de escoamento. Como análise final pretendemos investigar o efeito da correlação nos valores da
velocidade do fluido no interior do meio poroso.
[27/10/06 - P161]
Estudo da difusão na pilha de areia estocástica
não restrita, Sharon Dantas da Cunha, UFRN,
Ronald Dickman, UFMG, Luciano Rodrigues da
Silva, UFRN • As pilhas de areia [1] são os principais
exemplos de criticalidade auto-organizada[2]. Nestes sistemas existem mecanismos de controle que os levam a
uma transição de fase. Um dos modelos que existe na
literatura é a pilha de areia estocastica não-restrita [3].
Neste sistema a densidade de partı́culas é fixa durante o
tempo e partı́culas inicialmente são distribuı́das aleatoriamente em uma rede, no nosso caso unidimensional de
tamanho L. Um sı́tio passa a ser ativo quando abrigar
dois ou mais grãos. A evolução temporal deste sistema
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
consiste em escolher aleatoriamente um sı́tio ativo dentre os vários ativos que existem na rede, para ocorrer
a transferência de dois grãos para os seus vizinhos mais
próximos. Neste caso o incremento temporal é discreto
igual à ∆ = 1/NA , onde NA é o número de sı́tios ativos
da rede. Após um tempo de relaxação, se o sistema estiver no regime supercrı́tico, o sistema alcança um regime
estacionário (NA 6= 0) no qual os parâmetros oscilam em
torno de uma média. Se estiver no regime subcrı́tico, o
sistema entra no estado aborvente (NA = 0). Neste trabalho estudamos a evolução temporal do parâmetro de
ordem, da constante de difusão individual e difusão coletiva deste sistema no regime de tempo curto e no regime
estacionário.
[1]S. S. Manna, J. Phys A 24, L363 (1991)
[2] P. Bak, C. Tang, and K. Wiesenfeld, Phys. Rev. Let.
59, 381 (1987); Phys. Rev. A 38, 364 (1988)
[3]R. Dickman, M. Alava, M. A. Muñoz, J. Peltola, A.
Vespignani, and S. Zapperi,Phys. Rev. E 64. 056104
(2001).
[27/10/06 - P162]
DECOMPOSIÇÃO DE REDES COMPLEXAS
LIVRES DE ESCALA,
Samyr S. B. Jácome,
André A. Moreira, José S. Andrade Moreira,
Herrmann Hans Jürgen, Universidade Federal do
Ceará - UFC • Estruturas complexas descrevem uma
grande variedade de sistemas naturais e artificiais, cuja
importância é evidenciada nos diversos tipos de estudos
cientı́ficos e aplicações tecnológicas. Atualmente, muitas
destas estruturas naturais têm sido descobertas e estudadas, como por exemplo a teia alimentar em um sitema
ecológico, a propagação de opiniões e idéias num grupo social, as conexões de roteadores e computadores da internet
e a rede virtual de sı́tios na World Wide Web. Modelos
teóricos também foram desenvolvidos visando um melhor
entendimento dos sitemas complexos, como por exemplo
a teoria de percolação, teoria de gráfos aleatórios, redes de
pequeno mundo e redes livre de escala, sendo esta última
o nosso foco principal. No presente trabalho, realizamos
um estudo sistemático da decomposição de redes complexas naturais e artificiais. O processo de decomposição
consiste na retirada sincronizada e sequencial de todos os
sı́tios da rede com um determinado número fixo Kd de
conexões. Analisamos, então, a variação da retirada da
massa média < Mk > e do número médio de iterações
< Nit > necessárias para o esgotamento do processo em
função de Kd . Observamos que na rede de Barabási tanto
a variação da massa média < Mk > quanto a de iterações
média < Nit > com Kd seguem uma lei de potência.
Acreditamos que esta análise seja útil na caracterização
de redes reais, bem como na compreensão dos efeitos topográficos sobre a dinâmica de processos ocorrendo nestas
estruturas
[27/10/06 - P163]
The problem of short times for brownian motion using the diffusion equation., João Maria da Silva, , José Ademir Sales de Lima,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, C.P. 1641, 59072-970, Natal, RN, Brasil, Mariana Pelissari Monteiro Aguiar Baroni,
165
Reinaldo Roberto Rosa, Laboratório Associado de
Computação e Matemática Aplicada, Instituto Nacional
de Pesquisas Espaciais, 12245-970, São José dos Campos,
SP, Brasil • The studies of diffusion of particles (immersed in a fluid or gas) which can be described by a parabolic
diffusion equation usually leads to an infinite speed of propagation. In general, this apparent propagation speed is
the result of neglecting the atomistic structure of matter
and considering a frequency of finite collision. A favorable argument on this idea comes from the possibility that
parabolic equations transmit signs with infinite speeds.
In order to solve this difficulty, it is convenient to treat
the problem from a point of view of a wave treatment.
In the present paper, we presented a study on the hyperbolic differential equation describing the behavior of the
brownian particle. In particular, when the numeric and
exact solutions are compared the result privileges a finite
speed of propagation.
[27/10/06 - P164]
Modelo de Ashkin-Teller e Propagação de Danos:
Parâmetros Crı́ticos, Antonio Soares A. Filho,
Darlan A. Moreira, A. M. Mariz, Departamento
de Fı́sica - UFRN, F. D. Nobre, Centro Brasileiro de
Pesquisas Fı́sicas - CBPF • Fazendo uso da técnica de
propagação de danos, que consiste no monitoramento de
duas ou mais réplicas de um sistema estatı́stico, investigamos a criticalidade do modelo de Ashkin-Teller bidimensional. Este modelo, entre outras caracterı́sticas
interessantes, exibe uma linha de pontos crı́ticos no diagrama de fases que conecta os pontos crı́ticos de Ising
e de Potts 4-estados, a qual apresenta expoentes que variam continuamente. Os resultados encontrados, que empregam a simulação computacional do método de Monte
Carlo, são derivadas a partir de relações analı́ticas exatas,
análogas aquelas desenvolvidas inicialmente por Coniglio
e colaboradores para o modelo de Ising, as quais conectam
certas combinações de danos com as propriedades termodinâmicas, como a função de correlação e o parâmetro
de ordem do modelo. Na simulação de Monte Carlo, utilizamos a dinâmica de Glauber e de Metropolis, com a
atualização do tipo sequencial para diferentes tamanhos
de uma rede quadrada. As estimativas numéricas, para
as temperaturas e para os expoentes η (função de correlação) e β (parâmetros de ordem) em diferentes pontos sobre a linha de pontos crı́ticos, apresentam-se em
boa concordância com os valores encontrados na literatura, em todos os casos examinados, inclusive nos pontos
crı́ticos de Ising e de Potts 4-estados que tem fornecidos
valores bastante precisos com barras de erros inferiores a
1%, quando comparados com os valores exatos conhecidos
na literatura. Entretanto, em algumas situações nossas
estimativas são pioneiras, até onde sabemos.
[27/10/06 - P165]
Análise Fractal do Crescimento da Boerhaavia Coccinea, Idalmir de Souza Queiroz Júnior,
Milton Morais Xavier Júnior, UFERSA, Ramiro
Gustavo Valera Camacho, UERN • Várias formas
das estruturas naturais se apresentam de maneira tal que
podem ser representadas matematicamente. Uma das
mais intrigantes formas naturais é aquela que apresenta
166
certo grau de auto-similaridade. Além disso, se as dimensões destas estruturas obedecerem algum tipo de lei
de potência, elas podem ser representadas por fractais.
Neste trabalho, estudamos aspectos fractais da espécie
Boerhaavia coccinea Mill. da famı́lia Nyctaginaceae , que é uma planta medicinal nativa de ampla
distribuição na região nordeste, muito usada em garrafadas, lambedores e chás. A motivação para este estudo se
dá pela clara aparência fractal observada em seus ramos.
Além de apresentar claramente uma regra de construção,
apresenta uma complexidade em sua formação devido a
uma rotação regular que surge a cada novo ramo. Por
trás desta fractalidade pode estar escondida alguma regra natural de sobrevivência, evolução e/ou crescimento.
Para tanto, pretendemos determinar sua dimensão fractal, sua regra de crescimento e alguma associação entre
estas caracterı́sticas fractais e a planta. É possı́vel que a
maneira com que a planta cresce e as proporções entre as
dimensões de seus ramos influenciem na sua resistência
estrutural e a intempéries naturais. Este estudo também
pode ser aproveitado para a caracterização morfométrica
desta planta, ou ainda como uma ferramenta biométrica
para qualificar as diferentes formas que a compõem.
[27/10/06 - P166]
Modelo para a caracterização da rede complexa de
diferenciação das células-tronco, Viviane Galvão,
Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz - Fiocruz, Universidade Estadual de Feira de Santana, Ricardo Ribeiro
dos Santos, Milena Botelho Pereira Soares,
Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz - Fiocruz, José Garcia Vivas Miranda, Universidade Federal da Bahia •
Neste trabalho desenvolvemos um modelo que representa
a diferenciação de células-tronco de mamı́feros usando redes complexas. Quando o óvulo é fertilizado o processo de
divisão celular se inicia até um organismo completo se desenvolver. Os avanços ocorridos com o estudo das célulastronco vêm propiciando a descoberta de que vários tipos
de células diferentes podem gerar um só tipo de célula.
Então, construı́mos um modelo onde cada vértice representa um tipo de célula diferente e as arestas, direcionadas, a diferenciação celular. A rede é iniciada com uma
célula-tronco totipotente que se diferencia e origina uma
célula-tronco pluripotente. Como a célula-tronco pluripotente não pode originar uma totipotente a aresta que
as ligam é direcionada, i. e., somente uma célula pode
originar a outra. Esta diferenciação continua até que todas as células do organismo estejam presentes. Contudo,
existem diferentes tipos de células que podem originar um
mesmo tipo celular. Em seguida, adicionamos os dados
obtidos de experimentos recentes que comprovam a pluripotencialidade das células-tronco. As redes geradas foram
caracterizadas utilizando-se os ı́ndices: caminho mı́nimo
médio, coeficiente de aglomeração, diâmetro, grau médio
e a distribuição de graus. Estes ı́ndices foram calculados
antes e depois da inclusão dos dados experimentais revelando a mudança na topologia da rede. Estas mudanças
indicam que as novas descobertas na pluripotencialidade
das células-tronco contribuem para o aumento da complexidade da rede. Desta forma, o estudo das caracterı́sticas
topológicas pode ajudar na compreensão do mecanismo
27/10/06 - XXIV EFNNE
de diferenciação das células-tronco.
[27/10/06 - P167]
Why do dendrites have a tree topology?,
Leonardo Gollo, Mauro Copelli, UFPE •
Olfactory sensory neurons (SN) send their axons in bundles to olfactory glomeruli, which encompass dendritic
tufts of tens of olfactory mitral cells (MC). While the
response of SNs to sensory stimulus has a small dynamic
range (∼ 10dB), MCs present dynamic ranges typically
twice as large. It has recently been proposed that this
enhancement of dynamic range could be implemented by
the amplification of excitable waves due to electric coupling among SNs and/or MCs. A complementary view
attributes this enhancement to one of the most impressive cases of convergence in neural architecture: about
103−4 SNs converge to the same glomerulus. In order to
investigate the role of such massive convergence of input,
we model the MC dendritic tuft (which, as recent experimental evidence suggests, is active) as a Cayley tree of
excitable cellular automaton elements, each one accounting for a patch of dendritic membrane. External stimulus (modeled as a Poisson process) is assumed to arrive
at the whole tree. At each node, activity can propagate
in any direction, with a certain probability p, as long as
the target element is not in its refractory state. We write
down the master equation for the problem and solve it in
the mean field approximation. The response function of
the center of the tuft (zero-th generation) and the corresponding dynamic range is obtained as a function of the
parameters of the model and compared with simulations
results.
[27/10/06 - P168]
Modelo para transição de habitats ou ecossistemas
usando gradiente de percolação, Paulo Cavalcante da Silva, , UFRN Depto de Fisica Teórica e Experimental, Márcio Zikán Cardoso, UFRN Depto de
Botânica, Ecologia e Zoologia, Gilberto Corso, UFRN
Depto de Biofı́sica e Farmacologia, Luciano R. da
Silva, UFRN Depto de Fisica Teórica e Experimental
• A zona de transição entre dois ecossistemas é conhecida
por apresentar mudança na composição das espécies. Por
este motivo, e também devido a fragmentação do ambiente natural produzido por ações antrópicas, esta zona
de transição se tornou um importante objeto de estudo
teórico. Neste trabalho simulamos a zona de transição
usando conceitos de percolação sobre a rede quadrada.
Dois lados opostos do quadrado representam os dois ecossistemas (ou habitats) em jogo e um gradiente de valores entre 1 e um 0 ≤ k é criado para as linhas da rede.
Números aleatórios são gerados ocupando ou não ocupando a rede conforme este número seja maior ou menor do que o valor do gradiente da linha. No contexto
da ecologia interpretamos os sı́tios ocupados como formando uma região favorável a uma dada espécie e os não
ocupados como uma região desfavorável. Por fim estimamos computacionalmente as quantidades de interesse, e
passı́veis de mensuração, em ecologia: o número de aglomerados e o perı́metro entre a zona ocupada e não ocupada. Os valores obtidos na simulação são comparados
com dados de ocupação de habitats obtidos na literatura.
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
[27/10/06 - P169]
O papel da estocasticidade na compactação de cadeias proteı́cas, P. H. de Figueirêdo, S. Coutinho, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de
Pernambuco, M. A. Moret, Departamento de Fı́sica,
Universidade Estadual de Feira de Santana, E. Nogueira Jr., Instituto de Fı́sica, Universidade Federal da
Bahia • O processo segundo o qual, uma proteı́na se
enovela a partir de uma espiral aleatória para um estado
nativo único, em um intervalo de tempo relativamente
curto, é um dos problemas fundamentais da biofı́sica molecular. É bem aceito que esta estrutura tridimensional
única, caracterı́stica de cada proteı́na e de sua seqüencia de amino ácidos, determina as funções biológicas da
mesma. Neste trabalho, propomos uma modelagem estocástica para a construção de cadeias protéicas, a fim de
explorarmos aspectos espaciais de seus estados nativos.
O modelo consiste num caminhante aleatório angular no
espaço tridimensional, com passo de tamanho fixo e cujos
ângulos diedrais (Φ e Ψ) das ligações peptı́dicas, são escolhidos segundo duas distribuições de probabilidades gaussianas, cujas médias estão associadas com as estruturas
secundárias e a variância δ 2 é um parâmetro ajustável do
modelo. Esta abordagem permite a construção de uma
grande variedade de cadeias distintas, desde aquelas totalmente aleatórias às condizentes com dados experimentais. Propriedades geométricas de proteı́nas globulares
compostas por uma fração f de α-hélices e/ou fitas-β são
particularmente estudadas. Obtemos o comportamento
de escala para o raio de giração (Rg ) em função do tamanho da cadeia (N ); o grau de compactação (γ); o comportamento da distância euclidiana r em função do comprimento de contorno ao longo da cadeia lc ; a distribuição
do número de coordenação (zc ) de carbonos Cα na estrutura e a energia total envolvida, nestes contatos. Os
resultados encontrados foram comparados com dados extraı́dos de centenas de proteı́nas depositadas do wwPDB
(worldwide Protein Data Bank ) e mostram que, para a
fração média f ∼ 0.6 de estruturas secundárias (héliceα e/ou fita-β), as cadeias geradas com distribuições de
desvio padrão finito e próximo de δ ' 0.15π são mais
compactas do que aquelas construı́das com outros pares
de ângulos diedrais. Independente dos detalhes dos mecanismos fı́sico-quı́micos subjacentes, a construção de cadeias protéicas com método geral proposto sugere que tais
estruturas são governadas por distribuições de probabilidades estreitas e que a estocasticidade desempenha um
papel fundamental em sua compactação.
[27/10/06 - P170]
Modelagem de epidemias usando autômatos celulares e agentes, Alex Novaes de Santana, José
Garcia Vivas Miranda, Universidade Federal da Bahia
• A tentativa de se melhor conhecer a dinâmica de propagação de doenças, foi o que nos levou a construir um
modelo experimental e computacional, baseado na teoria
de autômatos celulares e agentes, para simulação de epidemias. O modelo apesar de experimental gerou resultados interessantes, onde os gráficos obtidos eram semelhantes ao crescimento Gompertziano, teoria bastante usada
em dinâmicas populacionais. Também foi implementado
167
um modelo gráfico utilizando a API gráfica OpenGl com
o objetivo de melhor visualizar a execução do modelo.
Concluı́mos que apesar do pouco tempo de pesquisa, foi
possı́vel se ter bons resultados nos motivando a dar continuação na pesquisa.
[27/10/06 - P171]
Parallel and Orthogonal Stimulus in ultra-diluted
neural networks, G.A. Sobral Júnior, V. M. Vieira, M. L. Lyra, C. R. da Silva, Instituto de Fı́sica
- UFAL - Brasil • Extending a model to Derrida, Gardner and Zippelius, we have studied the recognition ability
of an extreme and asymmetrically diluted version of the
Hopfield model for associative memory by including the
effect of an stimulus in the dynamics of the system. We
obtain exact results for the dynamic evolution of the average network superposition. The stimulus field was considered as proportional to the overlapping of the state of the
system with a particular stimulated pattern. Two situations were analyzed, namely the external stimulus acting
on the initialization pattern (parallel stimulus) and the
external stimulus acting on a pattern orthogonal to the
initialization one (orthogonal stimulus). In both cases,
we obtained the complete phase diagram in the parameter space composed of the stimulus field, thermal noise
and network capacity. Our results show that the system
improves its recognition ability for parallel stimulus. For
orthogonal stimulus two recognition phases emerge with
the system locking at the initialization or stimulated pattern. We found a fist-order transition between the phase
with stable initial state in the phase with stable stimulated pattern, whose phase-diagram presents a re-entrant
behavior due to the competition between the stimulus field and the recognition dynamics. We confront our analytical results with numerical simulations for the noiseless
case T = 0.
[27/10/06 - P172]
Técnicas estatı́sticas aplicadas ao estudo da expressão de receptores em linfócitos de pacientes
com malária, Carolina F. Cerqueira, R. M. Zorzenon dos Santos, Departamento de Fı́sica, UFPE,
Carlos Eduardo Tosta, Núcleo de Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, UNB • Apesar de ser uma
doença curável, a malária é uma das principais causas
de mortalidade na população mundial. Isto porque, no
caso da malária, cada infecção gera uma resposta imunológica independente, no hospedeiro indicando, que o
sistema imune não guarda memória das infecções anteriores. Dessa forma, a constante exposição à infecção nas
regiões endêmicas, pode levar á óbito, ou, em alguns casos, a um processo lento de imunização.
Neste trabalho, procuramos extrair informações, do ponto
de vista imunológico, sobre a expressão de receptores em
linfócitos de pacientes infectados com diferentes tipos de
plasmódio. Os dados que dispomos representam a intensidade de expressão de 15 receptores para 25 pacientes,
alocados em três grupos: Controle (não infectados), Falciparum e Vivax. No total são nove experimentos.
Inicialmente, estamos analisando três destes experimentos, os quais consideram a expressão desses receptores em
tempos diferentes 0, 6 e 20 horas, sem ativação por ne-
168
nhum tipo de antı́geno. Numa primeira etapa, fizemos
uma análise descritiva dos dados, através do cálculo de
média e desvio-padrão, e geramos diagramas de caixa,
para visualizar melhor o comportamento dos dados. Em
seguida, aplicamos a Análise de Componentes Principais
(ACP), buscando entender a variância deste conjunto de
dados.
A partir da aplicação dessas técnicas estatı́sticas, percebemos que a resposta dos receptores à infecção da Malária
é mais evidente a partir das 20 horas. E concluı́mos que
quatro dos receptores permitem diferenciar os grupos de
pacientes infectados e não-infectados. Desta análise ficou claro também que os nı́veis de expressão de pacientes
com P. Vivax diferem mais do Controle do que os dos
pacientes com P. Falciparum.
Apoio: CNPq/FACEPE
[27/10/06 - P173]
Revisitando o modelo de autômatos celulares
que descreve a dinâmica de infecção pelo HIV,
Lenira Pereira da Silva, CEFET-SE, R. M. Zorzenon dos Santos, Departamento de Fı́sica, UFPE •
Nesse trabalho revisitamos o modelo de autômatos celulares proposto por Zorzenon dos Santos e Coutinho [1] que
descreve o padrão de três estágios observado nos pacientes
durante a evolução da infecção pelo HIV. Para um dado
conjunto de parâmetros, diferentes configurações iniciais
levam a progressões distintas da dinâmica, o que nos permite associa-las a diferentes pacientes. Observa-se ainda
que, para um dado conjunto de amostras cerca de 2%
evoluem para a cura. Levando isto em conta, fazemos um
estudo do comportamento médio da densidade máxima de
células infectadas e sua posição na infecção primária, e do
perı́odo de latência quando variamos os parâmetros determinı́sticos e estocásticos do modelo, num universo de 2000
amostras. Alguns resultados novos são obtidos em relação
a estudos de espaço de parâmetros já realizados e são aqui
apresentados sucintamente. Com o objetivo de investigar
a dependência da dinâmica de três estágios com a localização espacial gerada pelo modelo original, que permite
[1] Anderson R.M. e May R.M., Infectious Disases oh Humans:
Dynamics and Control, Oxford University Press, Oxford
(1991)
[2] Diekmann O. e Heesterbeek J.A.P., Mathematical Epidemiology of Infectious Diseases: Model Building, Analysis, and Interpretation, John Wiley & Sons Ltd, England
(2000)
[3] Esteva L. e Vargas C., Analysis of a Dengue Disease Transmission Model, Mathematical Biosciences, vol. 150, pp.
131–151 (1998)
[4] Neumann. J.V. e Burks A.W., The Theory of SelfReproducing Automata, University of Illinois Press, Urbana (1966)
[5] Siqueira J.B. Jr., Martelli C.M., Coelho G.E., Simplicio
A.C. e Hatch D.L., Dengue and dengue hemorrhagic fever,
Brazil 1981-2002, Emerging Infectious Diseases, vol. 11,
pp. 48–53 (2005)
[6] Wolfram S., Theory and Applications of Cellular Automata, World Scientific, Singapore (1986)
27/10/06 - XXIV EFNNE
a disseminação da infecção por contacto, apresentamos
aqui também alguns resultados obtidos quando definimos
este modelo numa rede regular levando em conta uma vizinhança de primeiros e segundos vizinhos e numa rede
do tipo aleatória.
Referências:
[1] Zorzenon dos Santos, R. M. and Coutinho, S.G., Phys.
Rev. Lett. 87, 168102 (2001)
Apoio: CNPq, Facepe
[27/10/06 - P174]
Comparando Estimativas de Números Reprodutivos Básicos em Simulações de Espalhamento
da Dengue, Lı́liam César de Castro Medeiros,
UFPE/UFRPE, César Augusto Castilho, UFPE,
Wayner V. Souza, Carlos F. Luna, Aggeu Magalhães
- FIOCRUZ •
A Dengue é uma doença vetorial viral transmitida pelo
mosquito Aedes aegypti. Sua transmissão envolve hospedeiros humanos e vetores mosquitos. No Brasil, a Dengue
tem sido endêmica por 20 anos e tornou-se o principal problema de saúde pública [5], fazendo-se necessário aplicar
medidas de controle da doença. Uma maneira de estimar
uma medida que represente a força de uma epidemia é
estimando o número reprodutivo básico R0 [1], definido
como sendo o número esperado de casos secundários gerados a partir de um caso primário numa população suscetı́vel. Este número pode ser obtido a partir de modelos de equações diferenciais ordinárias que representam a
dinâmica da Dengue. No entanto, tais modelos não consideram a distribuição espacial de uma população. Também
pode-se estimar o número reprodutivo básico estocasticamente [2]. Este trabalho consiste em duas etapas: (1)
comparar o número reprodutivo básico obtido do modelo
de EDO’s apresentado por [3] com uma estimativa estocástica de R0 [2] obtida por simulações de espalhamento
da Dengue numa cidade utilizando autômatos celulares
[4], [6]; (2) verificar qual o percentual de simulações em
que houve epidemia e comparar com as estimativas dos
R0 ’s.
INS-Instrumentação
[27/10/06 - P175]
FOTOTRANSISTOR NA CARACTERIZAÇÃO
DOSIMÉTRICA DE FEIXES DE ELÉTRONS
UTILIZADOS
EM
RADIOTERAPIA,
C. M. S. Magalhães, J. O. da Silva, J. Antônio
Filho, Dpto de Energia Nuclear, Universidade Federal
de Pernambuco, D. P. A. Lima, L. A. P. dos Santos,
Centro Regional de Ciências Nucleares, CNEN, E. F.
Silva Jr., Dpto de Fı́sica, Universidade Federal de
Pernambuco, W. M. Santos, Hospital Gov. João Alves
Filho, Aracaju/SE • A Radioterapia é uma técnica utilizada no tratamento de tumores malignos ou benignos,
tumores metastásicos, e malformações arteriovenosas.
Os tratamentos são realizados geralmente com feixes
de radiação, fótons ou elétrons, gerados a partir de
XXIV EFNNE - Resumos - 27/10/06
potenciais de 5 a 14 MV por um acelerador linear de
elétrons (Linac) e dirigidos por um sistema de coordenadas. Para realização deste tipo de tratamento há um
procedimento conhecido como planejamento dosimétrico
ou avaliação dos parâmetros dosimétricos feito pouco
antes de se iniciar as sessões de tratamento em cada
paciente. Os fototransistores já têm sido utilizados como
detectores de radiação e algumas técnicas para resolver
o problema da perda de sensibilidade aos feixes de
fótons provenientes de aceleradores lineares estão sendo
estudados. O fototransistor por ser pequeno, de estado
sólido e de baixo custo traz vantagens em comparação
com os detectores tı́picos (e. g. câmara de ionização).
Além do mais, este tipo de dispositivo fornece uma
corrente relativamente alta (da ordem de nanoampère a
microampère), facilitando o procedimento de medição,
como por exemplo, usando o eletrômetro Flip-Flop.
Neste caso, ao contrário dos TLD’s, as medições podem
ser efetuadas em tempo real, eletronicamente, evitando
a espera dos resultados da dosimetria com TLD. Um
sistema de dosimetria eletrônica de radiações, desenvolvido conjuntamente com o Departamento de Energia
Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco e o
Laboratório de Instrumentação do CRCN/CNEN, foi
o equipamento utilizado para medir a dose do feixe de
elétrons num procedimento radioterápico. Este trabalho
consiste em caracterizar diversos tipos de fototransistores
e desenvolver um dosı́metro que poderá ser utilizado no
planejamento dosimétrico em radioterapia. Inicialmente
foram feitas curvas de respostas de fototrasistores para
feixes de fótons de 6 MV. Nelas foi possı́vel observar
um decréscimo na sensilbilidade dos fototransistores que
pode ser previsto e corrigido.
[27/10/06 - P176]
Desenvolvimento de medidores portáteis de consumo de energia elétrica, J. P. S. de Sousa, A. T.
Varella, CEFET - CE - Brasil, J. S. de Sousa, UFC
- CE - Brasil • Um dos grandes problemas atualmente
enfrentados no paı́s é a relação entre oferta e consumo de
energia que pressiona os custos, causando preocupação
em usuários em nı́veis comercial, industrial e doméstico.
Tal problema não possui solução simples e requer esforços
simultâneos em várias áreas como: (i) aumento da matriz energética através da pesquisa de novas fontes de
energia mais baratas, abundantes e renováveis como a
energia solar, eólica e geotérmica, (ii) desenvolvimento de
equipamentos eletrônicos de baixo consumo de energia e
(iii) re-educação dos hábitos de consumo de energia pelos
usuários. Vale ressaltar que os esforços nesta última área
não tem sido tão abundantes como nas outras. Por esta
razão, este projeto visa o desenvolvimento de medidores
eletrônicos de con