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Comunicações Orais (8h15 - 10h)
ASTROFÍSICA,
GIA, FÍSICA
PARTÍCULAS
COSMOLONUCLEAR E DE
[11/11/09 - 08h15 - Sala Tocantins]
ESPECTRUM OF SCREENING MASSES
FOR SU(2) GAUGE THEORY IN 2+1 END 3+1
DIMENSIONS, R. S. COSTA, Centro Brasileiro
de Pesquisas Fı́sicas-CBPF, M. CHIAPPARINI, Universidade do Estado do Rio de Janeiro-UERJ, T.
MENDES, A. CUCCHIERI, Universidade de São
Paulo-USP-São Carlos, S. B. DUARTE, Centro
Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas-CBPF ¥ In this work
study the spectrum of the lowest screening masses for
Yang-Mills theories on the lattice. We used the SU(2)
gauge group in 2+1 and 3+1 dimensions. The calculations were done near the critical temperature of
the con?nement-descon?nement phase transition. We
obtained values for the ratios of the screening masses
[1] consistent with predictions from universality arguments. For the case studied in this work and for temperatures above the critical temperature Tc, can be used
universality arguments to de?ne a scaling region above
the critical temperature. In this region of the scaling
can be conjecture that the e?ective theory belongs to
the universality class of theories whose global symmetry
group coincides with the center of the gauge group. For
the group SU(2) in n+1 dimensions (n = 2:3). This conjecture has been veri?ed studying the values of critical
exponents [2], universal amplitude ratios [3] and correlation functions in Tc [4] . In this e?ective description,
the degree of ground freedom is the Polyakov loop.
I.
THE POLYAKOV LOOP AND THE
SCREENING MASSES
Consider the following definition for the Polyakov loop
L(~n) ≡
In terms of the variables links of the Polyakov loop in
Eq (1) is written as
R Nt
a
1
T rP e[i 0 dtg0 A4 (~n,n4 )Ta ] ,
Nx Ny Nz
(1)
[1] R. Sousa, M. Chiapparini, T. Mendes and A. Cucchieri,
International Journal of Modern Physics E. 16 (2007)
2939.
[2] S. Fortunato, F. Karsch, P. Petreczky and H. Satz, Nucl.
Phys. B (Proc. Suppl.) 94 (2001) 398.
[11/11/09 - 08h30 - Sala Tocantins]
Forças de maré sob corpos descarregados
em buracos negros de Reissner-Nordström,
Leandro
Erberson Rodrigues Pinheiro,
Amador de Oliveira, Luı́s Carlos Bassalo
Crispino, Universidade Federal do Pará ¥ A Teoria
da Relatividade Geral teve seu inı́cio a partir da
publicação dos trabalhos de Albert Einstein em 1915.
Einstein fez uso do formalismo matemático proposto
por Georg Friedrich Bernhard Riemann para descrever
1
Tr
L(~n) =
Nx Ny Nz
"
Nt
Y
#
U4 (~n, n4 ) .
(2)
n4 =1
where
Ny
Nx X
Nz
X
X
1
L=
L(~n)
Nx Ny Nz n =1 n =1 n =1
1
2
(3)
3
Consider now the following correlation function of the
Polyakov loop
G(r) ≡ hL̄(0)L̄(r)i − hL̄(0)ihL̄(r)i,
(4)
The correlation function G(r) receives contribuions
from all screening masses in the 0+ channel, that is
from the smallest mass m1 , corresponding to the ground
state, from the mass of the first excited m2 , and so on.
On a periodic lattice we can parametrize the correlation
function of (4) in the following form [? ]
G(r) = C0 +
∞
X
h
i
Ck e−mk r + e−mk (L−r)
(5)
k=1
where L = N .
Applying only in the interval
[r, N/2] to get the mass mk , having obtained first the
{mk−1 , mk−2 , . . . , m1 } masses previous.
II.
RESULTS
We calculated the correlation function in Eq. (2) for
the case of pure SU(2) gauge theory (i.e., two-color
QCD) in 2+1 dimensions using Monte Carlo techniques
and considering several lattice sizes. We performed the
simulations for Nt = 4 β = 6, 55 in 2 + 1 dimensions
and β = 2, 4 in 3 + 1 dimensions , slightly above the
confinement-deconfinement phase transition in both the
cases.
como a geometria do espaço-tempo se deforma na
presença de matéria e energia. Uma das situações
fı́sicas previstas pela Teoria da Relatividade Geral é
que as forças de maré sobre um sistema de partı́culas
em queda livre se mantêm finitas sobre o horizonte
de eventos e se tornam infinitas na singularidade de
um buraco negro de Schwarzschild. De fato, é um
resultado bastante conhecido que, para o buraco negro
de Schwarzschild, o efeito das forças de maré sobre
uma distribuição esfericamente simétrica de partı́culas
em queda livre consiste em uma elongação da distribuição de partı́culas na direção do movimento e uma
compressão nas direções transversais ao movimento,
cujos valores tornam-se infinitos sobre a singularidade
do buraco negro. Neste trabalho analisamos as forças
2
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
de maré que agem sobre um corpo descarregado caindo
livremente em direção a um buraco negro estático e com
carga elétrica (buraco negro de Reissner-Norsdtröm).
Referências Bibliográficas
[1] L. Landau e E. Lifshitz. Teoria do Campo, Fı́sica
Teórica. Volume 2. Editora Mir. URSS (1980).
[2] R. D’Inverno. Introducing Einstein’s Relativity.
Clarendon Press. Oxford (1992).
[3] C. W. Minsner, K. S. Thorne e J. A.Wheeler. Gravitation. W. H. Freeman and Company. San Francisco
(1973).
[4] M. P. Hobson, G. Efstathiou e A. N. Lasenby. General Relativity - An Introduction for Physicists. Cambridge University Press. Cambridge (2006).
[11/11/09 - 08h45 - Sala Tocantins]
Estudo sobre soluções esfericamente simétricas
em teorias f (R) da gravitação em dimensões arbitrárias, Thiago Caramês, UFF - RJ - Brasil,
Eugênio Mello, UFPB - PB - Brasil ¥ Em 1998,
descobriu-se por meio da análise de curvas de luz de
supernovas do tipo IA que o universo está em expansão
acelerada. Desde então, muitos candidatos a fontes de
tal aceleração, têm sido propostos. Essas propostas
vão, na sua maioria, sempre no sentido de se postular a existência de campos de matéria adicionais no
universo, responsáveis pela aceleração cósmica como
por exemplo: constante cosmológica, energia escura,
quintessência, campos fantasmas etc. Um alternativa a isso têm sido a chamada gravidade modificada
f (R) (ou teorias f (R)), em que se sugere uma modificação da teoria da gravitação, em grandes escalas,
ao propor a substituição do escalar de curvatura na
ação de Einstein-Hilbert por uma função arbitrária
do mesmo, f (R). Neste trabalho analisamos soluções
esfericamente simétricas, no vácuo, das equações de
campo modificadas, em teorias f (R) da gravitação num
espaço-tempo (d + 1) dimensional. Essas equações são
obtidas no formalismo da métrica. Com este objetivo, construı́mos um conjunto de equações diferenciais
não-lineares, acopladas, cujas soluções dependem forte(R)
mente da forma funcional de F (R) ≡ dfdR
. Fornecemos
explicitamente soluções, tanto exatas quanto aproximadas, para diferentes classes de funções radiais F (r),
para um valor arbitrário de d. Pretendemos também,
acrescentar alguma discussão acerca das soluções esfericamente simétricas das equações de campo correspondentes, obtidas via formalismo de Palatini em teorias f (R). Essas equações de campo, em gravitação
f (R), diferentemente da Relatividade Geral, são diferentes daquelas obtidas via formalismo da métrica.
Este estudo porém ainda está em andamento. Um
outro aspecto que que estamos investigando é a correspondências das teorias f (R) com as teorias escalarestensorial da gravitação, como a teoria de Brans-Dicke,
por exemplo. Isto é possı́vel, pois essa modificação na
ação de Einstein-Hilbert introduz um grau de liberdade
escalar na teoria. Nossa análise a respeito disso, entretanto, ainda não está concluı́da.
[11/11/09 - 09h00 - Sala Tocantins]
Landau quantization for a neutral particle in
the presence of topological defects,
Knut
Bakke,Claudio Furtado, UFPB ¥ Neste trabalho
discutiremos a quatização de Landau para partı́culas
neutra que possui momentos de dipolo magnético e
elétrico permanentes interagindo com campos elétrico e
magnéticos externos na presença de defeitos topológicos
lineares.
Os defeitos topológicos lineares com os
quais trabalhamos como pano de fundo na dinâmica
quântica de partı́culas neutras são descritos pelos processos de Volterra e são conhecidos na Literatura como
deslocação, desclinação e despiração. Para obtermos
a quantização de Landau para partı́culas neutras na
presença de defeitos topológicos lineares consideramos
uma configuração de campos externos que não gere
torque sobre o momento de dipolo da partı́cula neutra, assemelhando-se assim ao sistema quântico proposto por Aharovov e Casher para o estudo de fases
geométricas para partı́culas neutras com momento de
dipolo magnético permanente e ao sistema proposto
por He, McKellar e Wilkens para o estudo de fases
geométricas para partı́culas neutras com momento de
dipolo elétrico permanente. Como resultado, obtemos
as autofunções e autovalores da equação de SchrödingerPauli para partı́culas neutras com momentos de dipolo
magnético e elétrico permanentes na presença de defeitos topológicos. Mostramos que os nı́veis de energia
que correspodem aos nı́veis de Landau para partı́culas
neutras tem sua desgenerescência infinita quebrada devido a presença dos defeitos topológicos lineares.
[11/11/09 - 09h15 - Sala Tocantins]
Geometric phase for a neutral particle in rotating frames in a cosmic string spacetime,
Knut Bakke,Claudio Furtado, UFPB ¥ Estudamos neste trabalho o surgimento de fases geométricas
na dinâmica quântica relativı́stica e não-relativı́stica de
partı́culas neutras com momento de dipolo magnético
permanentes interagindo com um campo elétrico externo no espaço-tempo da corda cósmica, considerando
que os referenciais locais dos observadores são girantes.
A construção dos referenciais girantes dos observadores
é feita de tal forma que não haja torque sobre o momento de dipolo da partı́cula neutra. Deste modo,
aplicando o método do fator de fase de Dirac, veremos que na dinâmica quântica relativı́stica há o surgimento de fases geométricas geradas pela topologia do
espaço-tempo, pela interação interação entre o campo
elétrico externo e o momento de dipolo mangético da
partı́cula neutra e pelos efeitos não-inercias dos referenciais dos observadores. Diante dos efeitos não-inerciais
temos uma contribuição para a mudança de fase na
função de onda da partı́cula neutra gerada pelo acoplmento spin-rotação e outra gerada pela interação entre
o momento de dipolo e um campo elétrico efetivo produzido pelos efeitos de rotação. Na dinâmica quântica
não-relativı́stica veremos, na equação de SchrödingerPauli, o surgimento de um campo de gauge Aµ e de um
campo elétrico efetivo devido aos efeitos não-inercias
dos referenciais dos observadores. Como consequência,
a função de onda da partı́cula neutra adquire um fase
geométrica gerada também pelos efeitos não-inerciais,
pela interação entre o campo elétrico externo aplicado
e o momento de dipolo magnético e pela topologia
do defeito. Os efeitos não-inerciais geram três contribuições independentes para a fase geométrica não-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
relativı́stica: Uma é dada pelo campo de gauge Aµ ,
onde a mudança de fase é análoga ao efeito Sagnac;
a segunda contribuição é dada pela interação entre o
momento de dipolo magnético e o campo elétrico efetivo; a terceira contribuição é dada pelo acolplamento
spin-rotação análoga ao efeito Mashhoon. Por fim, discutimos a mudança de fase análoga ao efeito AharonovCasher em referenciais girantes e na presença de defeitos
topológicos.
[11/11/09 - 09h30 - Sala Tocantins]
Densidade de energia e força de radiação sobre fronteiras em movimento num espaço-tempo
bidimensional, Andreson Luis Carvalho Rego,
Instituto de Fı́sica, Universidade Federal do Rio de
Janeiro, Caixa Postal 68528, 21945-970, Rio de
Janeiro, RJ, Brasil, Edney R. Granhen, Centro
Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas, Rua Dr. Xavier Sigaud,
150, 22290-180, Rio de Janeiro, RJ, Brasil, Danilo T.
Alves, Mateus G. Lima, Hector O. Silva, Faculdade de Fı́sica, Universidade Federal do Pará, 66075110, Belém, PA, Brasil ¥ O efeito Casimir, originalmente proposto por Casimir (Proc. K. Ned. Akad.
Wet. 51 793, (1948)) há mais de 60 anos atrás, está
relacionado à atração entre placas neutras, paralelas
e perfeitamente condutora no vácuo por conta da flutuação quântica da energia de ponto zero do campo
eletromagnético confinado na região entre placas. Mais
tarde, diversos trabalhos mostraram que diferentes campos, relativistı́cos e não-relativı́sticos, condições de contorno, geometrias e dimensões do espaço-tempo poderiam dar origem a fenômenos de atração ou repulsão
entre as fronteiras.
A reconstrução do estado quântico de um campo por
conta da variação temporal das condições de contorno impostas a este campo é responsável por vários
fenômenos, conhecidos sob a denominação de efeito
Casimir dinâmico. Neste cenário, estudo de densidade
de energia e força de radiação sobre fronteiras passou a ter papel muito relevante na descrição destes
fenômenos. No contexto de um campo escalar real, não
massivo, em 1+1 dimensões, no estado inicial de vácuo,
Moore (J. Math. Phys. 11 2679 (1970)) obteve uma expressão exata para o valor esperado do tensor energiamomentum em termos de uma equação funcional, conhecida como Eq. de Moore. Fulling e Davies (Proc. R.
Soc. London, A 354, 59-77 (1976)), explorando a invariância conforme da Eq. de Klein-Gordon, obtiveram
uma expressão exata para a parte fı́sica e finita da densidade de energia. Walker e Davies (J. Phys. A, 15
L477, 1982), com uma particular lei de movimento, obtiveram uma solução exata para o problema da radiação
emitida por uma única fronteira em movimento. Outros trabalhos, investigando diferentes condições de contorno e estados iniciais do campo tem sido largamente
estudados na literatura.
No presente trabalho, investigamos a densidade de energia e a força de reação a radiação quântica sobre uma
fronteira em movimento que impõem ao campo escalar,
sem massa, condições de contorno de Dirichlet ou Neumann. Apesar de assumirmos um particular movimento
para fronteira, introduzido por Walker e Davies muitos
anos atrás, consideramos novas possibilidades para o es-
3
tado inicial do campo, entre as quais, estados térmicos
e coerentes. Por fim, investigamos o problema de uma
cavidade com uma das fronteiras no particular movimento proposto por Walker e Davies, levando em conta
o estado de vácuo, térmico e coerente como estados iniciais do campo.
[11/11/09 - 09h45 - Sala Tocantins]
A Relação entre os Sistemas de Referenciais e a
Teoria de Grupos., Andréa de Lima Ferreira,
Milton Souza Ribeiro., UEFS - BA - Brasil. ¥ A
descrição dos processos que ocorrem na natureza exige
um sistema de referência, que é constituı́do por um sistema de coordenadas, que serve para indicar a posição
das partı́culas no espaço, e por um relógio, que serve
para indicar o tempo. Os sistemas de referência chamados de inerciais ou de Galileo, não são submetidos à
ação de forças e movem-se com velocidade constante,
ou seja, são aqueles referenciais nos quais as forças que
atuam sobre uma partı́cula, são apenas as de interação.
Ao referencial não galileano chamamos de referencial
machiano. Assim, precisamos dar uma maior relevância
ao papel desempenhado pelo referencial na estrutura da
Mecânica: Clássica, Quântica ou Relativı́stica. Nesse
sentido, pretendemos fazer uma análise do ponto de
vista histórico do tema referencial para percebermos
como a concepção desse conceito tem evoluı́do com o
passar do tempo. A partir daı́, buscamos a relação entre os sistemas de referência e a Teoria de Grupos que
teve origem a partir de três áreas que são: a geometria, a
teoria de número e a teoria de equações algébricas, conduzindo ao estudo de permutações. O conjunto desses
problemas nos motivou a estudar o tema dos sistemas
de referência, com enfoque no conceito de movimento,
discussão sobre a ciência nas concepções antiga, medieval, moderna e contemporânea e com o objetivo de
entender os sistemas de referência e sua ligação com a
Teoria de Grupos.
ENSINO DE FÍSICA
[11/11/09 - 08h15 - Sala Amazonas]
VIRTUAL
TEACHING
OF
MODERN
PHYSICS: THE MILLIKAN EXPERIMENT,
Alexandre Gonçalves Pinheiro,
Universidade
Estadual do Ceará/FECLESC,Quixadá, Ceará, Brazil,
Nildo Loiola Dias, Marcos Antonio AraújoSilva, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal
do Ceará, Campus do Pici, C.P. 6030, 60455-760,
Fortaleza, Ceará, Brazil ¥ It is a fact known to all
that physics is better understood by students when
accompanied by experiment. Particularly, the teaching
of modern physics is even more critical, because their
experiments are very expensive and inaccessible. Due
to the specific characteristics of modern physics, it is
almost impossible to construct a laboratory to perform
with low cost recyclable materials, such as in classical
physics. Thus, the teaching of modern physics in
our schools is, for the most part, only theoretical,
and the use of teaching laboratories to be handled
by all students, is a reality that we are still far from
reach. Here, we present a software that simulates
the experiment of Millikan, which determines the
4
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
charge of the electron and its quantization. This is
an experiment particularly difficult to implement in
the laboratory, because it requires much effort and
dedication by the students and a certain ability to get
electrically charged droplets ”well behaved”that permit
the time of rise and fall of the droplets to be measured
in the field of vision of the eyepiece. The software
presented here was developed in VisualBasic with the
utmost fidelity to the Millikan drop of oil experiment
found commercially. The software has as main image
a real photo of the Millikan experiment. The image
shows, a dual timer, a Millikan device for production
and observation of electrically charged droplets of oil,
a source of tension adjustable with a digital display
of the applied electric potential and a commutator
switch for reversing the electric field. Electrically
charged droplets are produced by clicking on the pear
rubber of the Millikan apparatus. The movement of
the droplet in front of a graduated scale is displayed
after a ”click”over the eyepiece of the apparatus. The
visualized droplet has a value of electric charge and
radius chosen randomly by the software. Thus, the
student will time the periods of rise and fall of a drop
between positions chosen in the graduated scale. The
values of charge and radius of the drops are determined
from the values of speeds of rise and fall. This practice
should be undertaken following a script, the same type
used in real experiments. This script comes with the
program. Finally, the program allows each student
to obtain a set of data with experimental errors in
determining the times of rise and fall of the drops, as
in the real experiment.
[11/11/09 - 08h30 - Sala Amazonas]
A PRODUÇÃO DE BRINQUEDOS EDUCATIVOS FEITOS COM MIRITI E SUA
UTILIZAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS,
ANGELA COSTA SANTA BRÍGIDA,
SECRETARIA EXECUTIVA DE EDUCAÇÃO ¥ Foram
construı́dos brinquedos educativos que servirão como
instrumentos complementares às aulas de Fı́sica,
Quı́mica e Biologia utilizando-se como matéria prima
o Miriti (Mauritia Flexuosa), que pode ser adquirido
com facilidade na capital, Belém. O presente projeto
visa despertar o interesse dos alunos do Ensino médio
para a disciplina de Fı́sica, Quı́mica e Biologia, a partir
da construção de brinquedos educativos desenvolvendo
assim a criatividade, estimulando a curiosidade e
relacionando-os ao cotidiano dos alunos. A fabricação
dos brinquedos privilegiou um planejamento segundo a
escolaridade e os conteúdos da disciplina, os brinquedos
foram construı́dos juntamente com os alunos por meio
de oficinas ministradas pelo professor coordenador do
projeto. Os brinquedos escolhidos foram: Rato, RodaGigante, Tatu, Cobra, Barco, periscópio, Estrutura de
DNA, Células animais e vegetais e Modelos atômicos
de diversas estruturas. Os estudos teóricos foram
baseados em cada brinquedos, dentre eles, temos:
Movimento Circular, Transmissão e Conservação de
Energia, Empuxo, Óptica Geométrica, Ecologia, A
Célula, Tabela periódica, Quı́mica Orgânica, dentre
outros. Esse projeto tem como meta, construir no
prazo de um ano, diversos brinquedos para serem
usados em sala de aula, visto que a Escola Estadual
de Ensino Fundamental e Médio Professor Joaquim
Viana, não possui um laboratório Multidisciplinar,
para que as aulas práticas dessas disciplinas, sejam
ministradas.
[11/11/09 - 08h45 - Sala Amazonas]
A aprendizagem significativa crı́tica:
razão
para aprender fı́sica,
fornecendo melhorias
econômicas,
sociais
e
ambientais.,
Guilherme Urias, Alice Assis, Universidade
Estadual Paulista - UNESP ¥ Por meio da aprendizagem significativa (Ausubel, 1968), alunos poderiam
articular conhecimentos fı́sicos com as ações do dia
a dia. A visão crı́tica (Moreira, 2000) de realidade
pode trazer à tona uma postura participativa e ativa
do indivı́duo na sociedade, já que ele deve sentir-se
parte dela. A Fı́sica, então, acabaria por tornar-se
um conjunto de competências que permitiriam aos
alunos lidar com fenômenos naturais e tecnológicos
(PCN+,2002), fornecendo a bagagem necessária ao
acompanhamento das mudanças sociais e tecnológicas.
Utilizamos as informações disponibilizadas pelo IBGE
(Instituto Brasileiro de Geografia e Estatı́stica), sobre
o número de alunos matriculados no ensino médio
na região Sudeste, em 2008, e da pesquisa Survey,
realizada pelo INEP (Instituto Nacional de Estudos e
Pesquisas Educacionais), que mostra a distribuição dos
responsáveis pelos alunos do ensino público, segundo
diversos fatores. Mostraremos que a aprendizagem
significativa dos conteúdos de fı́sica, em especial a
eletrodinâmica, pode fornecer ao aluno, por meio de
sua visão crı́tica, uma razão para a economia de energia
elétrica durante o banho, sendo um meio de melhorar
a situação econômica e social de sua famı́lia, além de
beneficiar o meio ambiente e, conseqüentemente, o
meio social em que está inserido. Verificamos que a
economia de energia elétrica acarreta o aumento da
receita familiar dos alunos, e esse valor é significativo,
pois pode representar até 1/5 do orçamento mensal da
maioria dos responsáveis pelos jovens da rede pública
de ensino, na região Sudeste. Ao economizar energia,
o aluno verifica ainda os impactos econômicos em sua
comunidade, já que existiria mais dinheiro circulando
em seu meio, podendo gerar emprego e renda. A
mesma economia de energia traz como conseqüência a
diminuição do impacto ambiental, visto que o não desperdı́cio de energia e água poderiam acabar evitando
a construção de algumas usinas hidrelétricas. Por fim,
consideramos que se esses conceitos fı́sicos, aprendidos
de forma significativa, de maneira que se fosse permitido articular os conteúdos com o cotidiano de forma
crı́tica, a região Sudeste poderia ser beneficiada: economicamente, já que uma receita bastante expressiva
seria inserida na região; socialmente, pois essa receita
geraria emprego e renda para a população necessitada;
e ambientalmente, pois muitas das principais usinas
que abastecem a região estão localizadas nos estados
de São Paulo e Espı́rito Santo, que perderam áreas significativas, onde habitavam inúmeras espécies animais
e vegetais. Talvez, se não houvesse o desperdı́cio, esses
impactos negativos poderiam ser amenizados, ou até
mesmo evitados.
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
[11/11/09 - 09h00 - Sala Amazonas]
CARACTERIZAÇÃO
DA
FORMAÇÃO
DE PROFESSORES NO CURSO SEMIPRESENCIAL DE LICENCIATURA EM
FÍSICA DO INSTITUTO UFC VIRTUAL,
Marcus Vinı́cius Pinheiro Lopes,
Mairton
Cavalcante Romeu, Francisco Herbert Lima
Vasconcelos, Eloneid Felipe Nobre, GENCI
- Grupo de Pesquisa em Metodologias e Tecnologias
Aplicadas ao Ensino de Ciências e Matemática, Universidade Federal do Ceará. ¥ O ı́ndice de carência
de professores de fı́sica é muito alto no interior do
Estado do Ceará, bem como em todo o paı́s. Na
tentativa de formar professores em diversas áreas a
Universidade Aberta do Brasil (UAB), lançou cursos
de formação de professores à distância, na tentativa de
romper barreiras geográficas bem como financeiras para
que aqueles que almejam uma formação acadêmica
e estão distantes dos grandes pólos universitários
possam tê-la. O objetivo deste trabalho é realizar
um estudo de caracterização pedagógica do ensino a
distância, promovido pela UAB através do Instituto
UFC Virtual. Nesta pesquisa foi realizado um estudo
de caso com 11 turmas do curso de graduação em
licenciatura em fı́sica com o objetivo de encontrar
dificuldades na aprendizagem de fı́sica a distância, bem
como levantar limites e possibilidades nas graduações
semi-presenciais. Quanto ao funcionamento do curso,
foi feita uma análise do Projeto Polı́tico Pedagógico
(PPP). No que diz respeito às caracterı́sticas de ensino
do curso foi feita uma análise do (AVA) Ambiente
Virtual de Aprendizagem SOLAR - Sistema On-line de
Aprendizagem da UFC. Na primeira análise, nota-se
que o currı́culo do curso semi-presencial não deixa a
desejar em comparação com o curso presencial. Na
análise do AVA, foi notada uma seqüência pedagógica
na contextualização dos assuntos que estão sendo
abordados em cada aula. Essa seqüência favorece o
entendimento do aluno no momento que dá ordem ao
conteúdo visto pelos discentes. O AVA, neste caso,
serve como organizador prévio da estrutura cognitiva
do estudante. Esse aspecto de organização prévia deve
ser levado também para a sala de aula convencional
para que o professor consiga atingir mais facilmente
seu objetivo. Os resultados apontam também que o
tempo de maturação do conteúdo nesta modalidade
de ensino é curto e que o modelo pedagógico proposto
está em constante amadurecimento.
Palavras - chave: Licenciatura em Fı́sica, Educação a
Distância, Universidade Aberta do Brasil.
[11/11/09 - 09h15 - Sala Amazonas]
UMA APLICAÇÃO DO OBJETO DE APRENDIZAGEM
GANGORRA
INTERATIVA
NA ABORDAGEM DE CONCEITOS DE
ESTÁTICA NO ENSINO FUNDAMENTAL,
Rita Helena Souza de Macêdo Lima,
Gilvandenys Leite Sales, Eliana Moreira de Oliveira,
Mairton Cavalcante Romeu, Francisco Herbert Lima Vasconcelos, GENCI - Grupo de
Pesquisa em Metodologias e Tecnologias Aplicadas
ao Ensino de Ciências e Matemática, Universidade
Federal do Ceará. ¥ O presente trabalho de pesquisa
5
propõe a utilização do Objeto de Aprendizagem (OA),
Gangorra Interativa, com o objetivo investigar os
conceitos matemáticos que resultaram em uma aprendizagem significativa contribuindo para associar a novo
conteúdo Fı́sico. Para aplicação da metodologia foram
escolhidos alunos do 9o ano do Ensino Fundamental da
rede municipal que já haviam trabalhado há dois anos
com OA. Buscaram-se como base psicopedagógicas
as teorias de Ausubel e a teoria de Vygotsky. A
primeira é centrada na Aprendizagem Cognitiva que
explica os mecanismos internos que ocorrem na mente
humana em relação ao aprendizado e a estrutura do
conhecimento, um processo onde o conteúdo aprendido
se integra ordenadamente se tornando um “ponto
de ancoragem”favorecendo para uma aprendizagem
significativa. E a segunda enfatiza as interações sociais
como propı́cia para o processo de ensino-aprendizagem
e posiciona o professor como um mediador dessa
interação. Logo essa pesquisa procurou coletar e
registrar dados que respondesse o objeto estudado
analisando as possı́veis formações de subsunçores e
“pontos de ancoragem”que foram formados no estudo
de Grandezas diretamente e inversamente proporcionais que pudesse ser utilizado para o estudo da
Fı́sica aplicado no conteúdo de Estática. Para isso,
buscou-se usar na metodologia os avanços tecnológicos,
através de aulas utilizando o computador como uma
ferramenta auxiliar utilizada pelo professor, a serviço
dos alunos. Ao apresentar o uso do ambiente virtual
espera-se auxiliar na aprendizagem, e ao aplicar o
Objeto de Aprendizagem Gangorra Interativa busca-se
obter como resultados aprendizagens significativas
geradoras de entusiasmo e empolgação como podemos
conferir na conclusão dessa pesquisa.
Palavras - chave: Estática, Aprendizagem Significativa,
Objeto de Aprendizagem.
[11/11/09 - 09h30 - Sala Amazonas]
FORMAÇÃO
EM
CURSOS
SEMIPRESENCIAIS:
UM
RELATO
DE
EXPERIÊNCIA
ACERCA
DA
DISCIPLINA
DE
FÍSICA
NO
INTERIOR
DO
ESTADO
DO
CEARÁ,
Ricardo Normando Ferreira de Paula, Francisco Herbert Lima Vasconcelos, Mairton
Cavalcante Romeu, Eloneid Felipe Nobre,
GENCI - Grupo de Pesquisa em Metodologias e
Tecnologias Aplicadas ao Ensino de Ciências e
Matemática, Universidade Federal do Ceará.
¥
Com o advento da rede mundial de computadores, a
década de 90 apresenta um significativo desenvolvimento da Educação à distância (EaD) em todo o
mundo. Acompanhando esta tendência de processo de
ensino - aprendizagem, o governo brasileiro, amparado
pelo projeto Universidade Aberta do Brasil (UAB),
passa a oferecer formação superior a regiões do paı́s
que, até então, não contavam com programas de
formação superior, concentrando, em sua maioria, a
formação de professores. A diversidade de recursos
tecnológicos e comunicacionais colocados à disposição
dos estudantes e professores, bem como a utilização
dos mesmos, motivaram a criação deste trabalho de
pesquisa que busca investigar o modelo pedagógico de
6
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
ensino de duas disciplinas de Fı́sica oferecidas para
os cursos de Licenciatura em Quı́mica e Matemática
semi-presenciais a partir da UFC Virtual. O curso
aconteceu de forma a explorar a abordagem conceitual,
a discussão de conceitos e, finalmente, a fixação dos
mesmos observados a partir da estrutura das avaliações
propostas no decorrer da disciplina. Estas avaliações
contemplaram a resolução de listas de exercı́cios,
fóruns de discussão e bate papos, além de uma prova
presencial. Os pontos observados nas avaliações, assim
como consultas informais aos alunos proporcionaram
os dados apresentados nesta pesquisa. Os resultados
obtidos mostraram que ainda existem ı́ndices de evasão
significativos, no entanto, que o resultado final dos
alunos que permaneceram na disciplina são relevantes
e podem ser constatados. Em especial, um dos municı́pios apresentou um resultado bem interessante,
onde a observação aponta que foi possı́vel devido
à maturidade dos alunos e à autonomia que estes
apresentaram no decorrer da disciplina.
Palavras - chave:
Semi-presenciais, Educação a
distância, Fı́sica.
[11/11/09 - 09h45 - Sala Amazonas]
Softwares de Ensino de Fı́sica Para Surdos ... ou
Não., José Luiz Lopes,Clerisson Nascimento,
Universidade Federal do Pará ¥ Com a adoção do
Princı́pio da Normalização, fundamentado nos artigos
206 e 208 da Constituição Brasileira de 1988, e posteriormente na Lei de Diretrizes e Bases do Ensino Nacional (Lei No.9394/96), a inclusão como valorização
das diversidades e da integração destas na escola e na
sociedade é então patenteada e nos apresenta o desafio
de tornar prático e efetivo o que de direito é: a possibilidade de um ser com alguma deficiência capacitar-se,
como qualquer outro, como cidadão pleno, a produzir
conhecimentos e/ou serviços para a sociedade, em qualquer área onde, por sua livre escolha, e não por suas
limitações especiais, perceba sua vocação.
Em decorrência da necessidade de educar alunos surdos,
normalizados com oralistas, e a partir das conclusões do
projeto de extensão da UFPA O Ensino de Fı́sica Para
Surdos, coordenado pelo professor José Luiz Lopes, trabalhando com indivı́duos com surdez de 12 a 16 anos,
verificamos a necessidade do desenvolvimento de softwares que compatibilizassem linguagens visuais, textos
e interatividade, comuns a surdos e não surdos, como elementos inclusivistas para o ensino efetivo dos conceitos
fı́sicos e da linguagem matemática pertinente.
Criamos então, neste ano de 2009, um grupo de trabalho, na Faculdade de Fı́sica da UFPA, com alunos da
graduação coordenados pelo professor José Luiz, para
pesquisa de programação e desenvolvimento de softwares para ensinar Fı́sica para surdos e não surdos, executáveis em qualquer computador simples, sem necessidade de programas adicionais ao sistema operacional.
Nesta apresentação mostraremos alguns resultados,
como, por exemplo:
I - Software Modulado Para Ensino de Estática Translacional.
1 - O conceito de Força, sua caracterı́stica vetorial e
sua medida. 2 - Decompondo Forças. 3 - O conceito
de resultante. Métodos gráficos e analı́ticos para en-
contrá-la. 4 - O Equilı́brio de translação dos corpos. 5 Exercı́cios Interativos. 6 - Avaliação da Aprendizagem.
II - O Jogo da Manga - Software para o ensino do
Lançamento Oblı́quo de Projéteis e da conversão da Energia Potencial Elástica em Cinética, através do controle das propriedades de uma baladeira usada para derrubar manga de uma mangueira.
III - O Oscilador - Executável para controle e estudo de
um oscilador harmônico unidimensional.
IV - O Circulador - Executável controlado pelo usuário
para estudo do movimento circular, com avaliação de
aprendizagem.
V - Brincando com Isaac - Executável para compreensão
e aplicações das Leis de Newton.
VI - O Brinquedo de Snell - Executável para estudo e
aplicação controlada da refração da luz e da reflexão
total.
ESPECTROSCOPIA
TÉRMICOS
E
EFEITOS
[11/11/09 - 08h15 - Sala Solimões]
Electronic and thermal contributions to the
nonlinear refractive index versus temperature
of Nd:SBN laser crystal, C. Jacinto, Instituto
de Fisica, Universidade Federal de Alagoas, MaceioAL, Brazil, A. Ródenas, D. Jaque, Departamento
de Fisica de Materiales, Universidad Autonoma de
Madrid, Madrid, Spain, L. R. Freitas, T. Catunda,
Instituto de Fisica de Sao Carlos, Universidade de Sao
Paulo, Sao Carlos-SP, Brazil ¥ The propagation of optical beam through dielectric media induces changes in
the refractive index, ∆n, which causes self-focusing or
self-defocusing. In particular case of ion doped solids,
there are thermal and non-thermal lensing, where the
latter is due to the polarizability difference, ∆α, between the excited and ground states, the so-called Population Lens (PL) effect. The Thermal Lens (TL) effect is caused by the conversion of part of the absorbed energy into heat. In time-resolved measurements
such as Z-scan and TL transient experiments, it is not
easy to separate these two contributions to nonlinear
refractive index because they usually have similar response times. In this work, we present results of Zscan and mode mismatched TL measurements in order
to discriminate thermal and electronic contributions as
a function of temperature of the Nd:SBN laser crystal
(Srx Ba1−x Nb2 O6 ). This crystal is nowadays regarded
as one of the most important and promising laser crystals in the field of optoelectronics. It has been widely
studied in the past because of its high non-linear, pyroelectric, acousto-optic and electro optical coefficients as
well as because of its ferroelectric properties. When
optically activated with luminescent ions it becomes
a multi-frequency converter laser system operating simultaneously in the infrared and visible domains. Due
to the intrinsic disorder characteristic of SBN crystals,
Nd3+ ions show broad emission and absorption bands
allowing for continuous wave tunable laser light generation in the infrared and visible. Broad gain bandwidths make the Nd3+ doped SBN system a promising
candidate for ultra-short pulse generation by the ModeLocking technique. In this material, it is found that the
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
dominant contribution to the signal is associated with
the electronic population lens. The difference in absorption cross section, ∆σ, exhibited a strong dependence
on host environment, thus revealing the local structure
modifications undergone by the laser crystal along the
phase transition. The obtained values are in well agreement with previous works on oxide crystals as well as
with calculated values obtained on the basis of free ion
wave functions [1]. The observed variations of the electronic structure of Nd3+ are interpreted in terms to the
sensitivity of the 4f-5d radial integral, h4f | r | 5di, to
the host environment[2].
[1] A. Rodenas, C. Jacinto, L. R. Freitas, D. Jaque, T.
Catunda, Phys.Rev.B 79 (2009) 033108.
[2] F.M. Hashmi, K.W.V. Steeg, F. Durville, R.C. Powell, G. Boulon, Phys.Rev.B 42 (1990) 3818.
[11/11/09 - 08h45 - Sala Solimões]
Espectroscopia de Lente Térmica em Lı́quidos
Transparentes,
Rubens Silva, Paulo C. de
Oliveira, Marcos A. C. de Araújo, Wemerson
José Alencar, UFPB ¥ Estudos de propriedades
termo-ópticas de materiais transparentes tem adquirido
atenção especial da comunidade cientı́fica, visto que
esses materiais são caracterizados pela fraca absorção
de energia quando submetidos a uma incidência luminosa, dificultando assim, a aplicação de métodos óticos
de análise. Nestes casos, o uso da técnica de Lente
Térmica, fica praticamente inviável, quando submetemos esses materiais transparentes à luz de um laser,
por exemplo. No entanto, se usarmos uma quantidade
muito pequena de corante, diluı́do em lı́quidos transparentes, é possı́vel verificar o efeito da absorção luminosa
pelo sistema, tornando assim evidente a caracterização
do efeito da técnica de Lente Térmica. Para nosso estudo tomamos como base os seguintes lı́quidos transparentes: Água Pura, e o Ácido Oléico Puro, este último
encontra-se presente, em alto percentual, na maioria dos
óleos vegetais, e os corantes: Rodamina B (RhB), e
Corante Amarelo Crepúsculo (CAC). Foram feitas concentrações baixı́ssimas de CAC em Água e RhB em
Ácido Oléico. Foram utilizados os lasers de Argônio,
para a excitação, e o HeNe, para o monitoramento da
formação da Lente Térmica nas amostras. De cada
corante foram feitas diversas soluções com diferentes
concentrações que quando submetidas ao efeito da LT,
foi possı́vel analisar as propriedades termo-ópticas das
mesmas. Desta forma, por exemplo, obtivemos a difusividade e condutividade térmica, desses lı́quidos transparentes. Nota-se que a difusividade térmica dos mesmos, varia linearmente com a concentração, de modo inverso, ou seja, quanto menor a concentração, maior a difusividade térmica e quando a concentração de corante
for nula, pelo ajuste gráfico, obtemos a difusividade
térmica do lı́quido transparente. Os resultados, encontrados para a Água e o Acido Oléico, estão de acordo
com os relatados na literatura.
[11/11/09 - 09h00 - Sala Solimões]
Temperature and pump-intensity controlled luminescence wavelength switching in Yb3+ /Tm3+
co-doped aluminosilicate glasses under antiStokes excitation, W. F. Silva,P. V. dos Santos,
G. S. N. Eliel, M. T. de Araujo, M. V. D. Ver-
7
melho, C. Jacinto, Universidade Federal de Alagoas,
P. T. Udo, M. L. Baesso, Universidade Estadual de
Maringá ¥ Frequency upconversion (UC) in rare-earth
doped (RED) glasses has been the subject of much interest over the past, because potential application in
photonics, which include optical data storage, lasers,
sensors, and optical displays [1-4]. However, for the majority of rare-earth single doped systems the infrared-tovisible upconversion process has proven inefficient particularly for pumping in the wavelength region of 1.0
µm to 1.1 µm, where high-power sources are commercially available. The realization of Yb3+ -sensitized materials which exploit the efficient energy-transfer mechanism between pairs or triads of rare-earth ions, has
permitted a substantial improvement in the upconversion efficiency in ytterbium-sensitized Tm3+ , Er3+ and
Pr3+ doped hosts [5-6]. In the realization of REDbased photonic devices, the optical, mechanical and
thermal properties of the host materials, plays a major rule and requires careful consideration. For Yb3+ sensitized codoped hosts under nonresonant excitation
with the pump photon energy lower than the ytterbium
transition, the upconversion pumping of the acceptor
emitting levels is accomplished through multiphononassisted anti-Stokes excitation of the sensitizer ions [7],
followed by successive energy-transfer processes. Accordingly, the effective pumping of the acceptors luminescent excited-states is strongly dependent upon the
phonon population in the host material. In this work we
have showed efficient energy upconversion of cw radiations at 1064 nm into blue and near infrared emission in
Tm3+ -doped Yb3+ -sensitilized water-free low silica calcium aluminosilicate. As a result, a luminescent switching with the temperature and/or pump power has been
observed. The results revealed a fourfold and twofold
enhancement in the blue and near infrared emission, respectively, when the sample was heated at the temperature range 296-577 K. The energy upconversion excitation mechanism for thulium emitting levels is assigned
to multiphonon-assisted anti-Stokes excitation of the
ytterbium-sensitizer followed by multiphonon-assisted
sequential energy-transfer processes.
[1] D. Lande, S.S. Orlov, A. Akella, L. Hesselink, and
R.R. Neurgaonkar, Opt. Lett. 22, 1722 (1997). [2] P.
Xie and T.R. Gosnell, Opt. Lett. 20, 1014 (1995). [3]
S. F. Collins, G.W. Baxter, S. A. Wade, T. Sun, K. T.
V. Grattan, Z. Y. Zhang, and A. M. Palmer, J. Appl.
Phys. 84, 4649 (1998). [4] E. Downing, L. Hesselink, J.
Ralston, and R. MacFarlane, Science 273, 1185 (1996).
[5] D. C. Hanna, R.M. Percival, I. R. Perry, R.G. Smart,
J. E. Townsend, A. C. Tropper, Opt. Commun. 78, 187
(1990). [6] Y-M. Hua, Q. Li, Y.L. Chen, Y.X. Chen.
Opt. Commun. 88, 441 (1992). [7] F. Auzel. Phys.
Rev. B 13, 2809 (1976).
[11/11/09 - 09h15 - Sala Solimões]
Thermalization process and stability of excited
atoms in cavities, Faqir C Khanna,University
of Alberta, Jorge M C Malbouisson, Universidade
Federal da Bahia, Adolfo P C Malbouisson, Centro
Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas, Ademir E Santana,
Universidade de Brası́lia ¥ We consider an atom, in
the harmonic approximation, interacting linearly with
8
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
an environment, a field treated as an infinite set of harmonic oscillators. The whole system is supposed to live
inside a spherical cavity of radius R. First, we briefly
discuss the notion of renormalized coordinates, introduced starting from a normal-mode transformation on
the canonical variables of the system. Dressed states
are then constructed such that only the ground state of
the system is stable, all the excited states evolving in
time. The time evolution of superpositions of dressed
oscillator states have been described in this framework.
Secondly, we review recent results on the thermalization process of a particle, by taking a very large cavity and the environment field at thermal equilibrium at
temperature T , and studying the time evolution of the
dressed-atom occupation number. We compare the results obtained with bare and renormalized coordinates.
We show that in a very large cavity, after a long elapsed
time, the atom occupation number tends to the value
physically expected at the given temperature, independently of its initial value. On the other hand, in a sufficiently small cavity, one finds inhibition of spontaneous
emission of an excited atom at T = 0. Finally, we focus
on the thermal effects on the stability of excited atoms
in small cavities.
[11/11/09 - 09h30 - Sala Solimões]
Conversão
ascendente
de
energia
em
nanocristais de zircônia e de háfnia codopados
com Er3+ e Yb3+ excitados no infravermelho
próximo,
Leonardo de S. Menezes, Cid B.
de Araújo, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal de Pernambuco, Luis A. G. Malagón,
Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade
de Pernambuco, Sidney J. L. Ribeiro, Younes
Messaddeq, Departmento de Quı́mica - FFCLRP,
Universidade de São Paulo ¥ A conversão ascendente
de energia (CAE) é amplamente usada para obter
emissões visı́veis usando lasers operando no infravermelho para a excitação de amostras dopadas com
elementos terra-rara (TR). Geralmente, estas emissões
dependem fortemente do material hospedeiro, que deve
ter baixa freqüência de corte de fônons (FCF) para
apresentar uma alta eficiência de luminescência [1].
Altas eficiências de luminescência dependem também
da estratégia de dopagem utilizada, como o uso de
co-dopantes e/ou nanopartı́culas metálicas [2,3]. Um
importante material estudado é a zircônia (ZnO2 ),
que possui um alto ı́ndice de refração e baixa FCF
[4]. Outro sistema de interesse é a háfnia (HfO2 ),
que é isoestrutural com a ZnO2 . Quando a HfO2 é
dopada com ı́ons TR, apresenta propriedades ópticas
similares à ZnO2 [5]. Ambas as matrizes apresentam ampla janela de transparência e alto ı́ndice de
refração. Emissão CAE em 650 nm sob excitação
em 980 nm foi observada em guias de onda planares
de SiO2 -HfO2 dopados com Er3+ [6]. Entretanto, o
fenômeno de CAE em nanocristais de HfO2 dopados
com TR ainda não foi estudado. Apresentamos um
estudo de processos de CAE do infravermelho para
o verde e para o vermelho em nanocristais de ZnO2
e HfO2 sintetizados pela técnica de sol-gel, dopados
com Er3+ e codopados com Er3+ /Yb3+ em diferentes
concentrações e à temperatura ambiente. A excitação
das amostras se deu no regime CW, em 980 nm.
Emissões de CAE foram observadas em ∼525, ∼550
e ∼650 nm, correspondento a transições dos estados
2
H11/2 , 4 S3/2 e 4 F9/2 para o estado fundamental dos
ı́os de Er3+ , 4 I15/2 , respectivamente. Os espectros
de luminescência das amostras foram analisados e os
mecanismos que contribuem para os processos de CAE
foram identificados com base na dependência do sinal
de CAE com a concentração dos ı́ons TR, resposta
temporal e potência de bombeamento. Os mecanismos
puderam ser explicados após desenvolvermos um
conjunto de equações de taxa para as amostras.
Referências
[1].M.Yamane, Y.Asahara, Glasses for Photonics
(Cambridge University Press, Cambridge, 2000).
[2].C.B. de Araújo, G.S.Maciel, L. de S. Menezes,
N.Rakov, E.L.Falcão-Filho, V.A.Jerez, Y.Messaddeq,
C. R. Chimie 5, 885 (2002).
[3].L.R.P.Kassab, C.B. de Araújo, Photonics Research
Developments, cap.13, V.Nilson, Ed. (Nova Publishers,
Inc. 2008).
[4].R.Reisfeld, M.Zelner, A.Patra, J. Alloys Compd.
300, 147 (2000).
[5].P.E.Quintard,
P.Barbéris,
A.P.Mirgorodsky,
T.Merle-Méjean, J. Am. Ceram. Soc. 85, 1745
(2002).
[6].R.R.Gonçalves,
G.Carturan,
M.Montagna,
M.Ferrari, L.Zampedri, S.Pelli, G.C.Righini, S.J.L.
Ribeiro Y.Messaddeq, Opt. Mat. 25, 131 (2004).
[11/11/09 - 09h45 - Sala Solimões]
Diferenças e semelhanças entre tecidos duros
dentais bovinos e humanos, submetidos a
diferentes dinâmicas de desidratação, durante a irradiação de pulsos ultracurtos.,
Maria
Francisco de Assis M. G. Rego Filho,
Tereza de Araujo, Instituto de Fı́sica - UFAL,
Maristela Dutra-Corrêa, Universidade Paulista
- UNIP, Gustavo Nicolodelli, Vanderlei S.
Bagnato, Instituto de Fı́sica de São Carlos- USP
¥ Existe um grande interesse nos dias atuais na
substituição de instrumentos rotatórios convencionais
em Odontologia por alternativas superiores, que atuem
na diminuição de danos térmicos e mecânicos, com
taxas de remoção tecidual aplicáveis clinicamente. Os
lasers de pulsos ultracurtos tornaram-se alternativa
viável nesse ı́nterim, pela sua interação de natureza
puramente eletrônica, com intervalos de interação
menores do que processos de natureza térmica. Além
disso, pesquisas na área de Odontologia são geralmente
realizadas com amostras de dentes bovinos, tendo
seus resultados extrapolados para a natureza humana,
o que nem sempre pode ser satisfatório. Propomos
nesse trabalho estudar as propriedades da ablação de
esmalte e dentina, humanos e bovinos, em diversos
nı́veis de hidratação, durante a irradiação por um
laser de femtossegundos. O objetivo foi investigar
propriedades como o limiar de ablação, de dano
térmico e mecânico frente às variações das condições
de hidratação e, principalmente, as diferenças inerentes
à natureza animal dos tecidos irradiados. Trinta (30)
amostras de dentes humanos e trinta bovinas foram
utilizadas, divididas em esmalte e dentina, e três (3)
grupos de hidratação. Um laser (Cohenrent, Palo Alto,
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
USA) com 70 fs de largura temporal, de banda de
emissão centrada em 800 nm, foi utilizado para irradiar
as amostras. Cinco potências médias de irradiação,
variando entre 200 mW e 1W foram irradiadas em
três tempos de exposição (5, 10 e 15s). As amostras
foram analisadas segundo os diâmetros das microcavidades geradas, além das extensões das zonas de dano
térmico em dentina, comparando as diversas variáveis
utilizadas. Essas extensões foram interpretadas como
medidas indiretas dos limiares de dano ablativo e
térmico.
Microscopia Eletrônica de Varredura foi
utilizada para avaliar caracterı́sticas morfológicas
dos tecidos irradiados em tais condições. Uma forte
dependência dos limiares dos danos observados com o
nı́vel de hidratação foi observada. Além disso, grandes
variações das propriedades analisadas foram observadas
quando comparadas as diferentes origens animais em
questão, especialmente em dentina. Grandes resoluções
a respeito do mecanismo de interação em questão foram
observadas, além da confirmação de que, a depender
da propriedade estudada, tecidos humanos e bovinos
apresentam discrepâncias importantes. Tal diferença
é de grande relevância cientı́fica e tem impacto em
pesquisas semelhantes realizadas futuramente.
FÍSICA ATÔMICA E MOLECULAR,
ESPECTROSCOPIA
[11/11/09 - 08h15 - Sala Tapajós]
Advances
in
molecular
electronics,
Jordan Del Nero, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Pará, 66.075-110 Belém PA ¥
Molecular electronics has recently attracted a lot of attention due to promising application in nano-electronic
devices. In this lecture we highlight recent results in
this field as well results obtained in physics department
of UFPA, focusing on single organic molecules working
as devices and addressing important effects related
with electronic transport, such as push-pull molecules,
saturated or unsaturated bridges, Coulomb blockage,
negative differential resistance, molecular radicals, temperature dependence, environment sensibility, strong
and weak coupling, quantum interference, coherent and
incoherent transport, tunneling regime, switches, and
a few applications will be addressed.
It is possible separate the effects at junction/molecule as
[1]: (a) small applied voltages ( Hundreds of milivolt)
is dominated basically by inelastic electron tunneling
spectroscopy as weak interaction between transporting
electrons and molecular vibrations; and for (b) large
applied voltages where is followed by strong coupling
effects as NDR, Coulomb blockade, current hysteresis,
heating, chemical reactions, and noise effects.
Overall, several properties on molecular devices must
be investigated before a summary conclusion but it is
possible stress out a few guidelines that deserve further analyses: (i) How is the behavior of conductance
with temperature?; (ii) Is noise a critical point for
molecular electronics?; (iii) How the heating process affects molecule/junction properties?; (iv) Are chemical
changes in the molecule provoked by current? (v) How
the molecular geometry is modified by the electronic
transport? [2, 3]
9
[1] M. Galperin, M.A. Ratner, A. Nitzan, and A. Troisi,
Science 319, 1056 (2008).
[2] The papers of my group 23, 26, 28, 29, 30, 31, 33, 34,
36, 37, 38, 39, 41 and 42 are inserted in this thematic
and can be found at www.ufpa.br/jordan/
[3] The patents of my group 1, 2 and 4 are inserted in
this thematic and can be found at www.ufpa.br/jordan/
[4] Acknowledgement: FAPESPA/SEDECT/VALE,
CNPq, CAPES, Rede Nanotubos de Carbono/CNPq,
INCT/Nanomateriais de Carbono.
[11/11/09 - 08h30 - Sala Tapajós]
INTERAÇÃO DE AMINOÁCIDOS COM SUPERFÍCIE DE GRAFENO, Arivaldo Cutrim
Carvalho,David Lima Azevedo, Universidade Federal do Maranhão - UFMA ¥ Com a finalidade de se
desenvolver novos nanodispositivos, há um grande interesse em se conhecer as propriedades eletrônicas de
materiais nanoestruturados. Sobretudo, como modificar as propriedades eletrônicas de nanoestruturas já
existentes de forma controlada. Com este objetivo,
muitas metodologias e experimentos têm sido desenvolvidos. Neste trabalho, estudamos de forma inteiramente atomı́stica através de simulação computacional
a interação dos aminoácido glicina ou tirosina com superfı́cie de grafeno utilizando dois métodos, clássico e
quântico, para tanto utilizamos os módulos do Material Studio (Accelryls), o forcite e o dmol3. Do ponto
de vista clássico, utilizamos campos de força universal para descrever as interações, e do ponto de vista
quântico, utilizamos o método do funcional da densidade. A metodoliga consistiu basicamente em realizarmos um “scan”com a glicina ou tirosina em diversas orientações sobre a superfı́cie da folha de grafeno
num grid considerável, e construı́mos um mapa 3D do
potencial de interação que nos possibilita conhecer com
precisão suficiente onde são os sı́tios e as orientações
dos aminoácidos glicina ou da tirosina mais propı́cias
energeticamente para a adsorção. A partir da seleção
do melhores candidatos obtidos através dos cálculos
de mecânica clássica, realizamos cálculos de estrutura
eletrônica utilizando o método DFT(Density Functional
Theory) a fim de se estimar a energia de ligação e em
que regime ocorre a adsorção. Os resultados obtidos
através destas simulações serão comparados com resultados obtidos por outros grupos[1].
[1]J. Chem. Phys. 130, 124911 2009
[11/11/09 - 08h45 - Sala Tapajós]
A Density Functional Theory Approach for Obtaining Current and Conductance in Organic
Devices, Augusto César Lima Moreira, Celso
Pinto de Melo, UFPE,UFPE ¥ In this work a simple theoretical approach for obtained current and conductance through a system composed by n-butyl (n=1,
2 and 3) attached to two terminal gold clusters (Au4 n-Butyl - Au4) was performed. Also, for n=3 a donor
group (an amine substituted aromatic ring) and an acceptor group (nitrobenzene), was attached at the end
of the molecule in order to see the effects of these substituent in current and conductance curves. In all cases,
thiol groups attached at each end of the molecule act
as “molecular alligator clips”binding it tightly to an infinite reservoirs where the ends was represented by a
10
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
gold cluster, which was assumed to be planar. All structures were performed at the Density Functional Theory
(DFT). The transmission of electrons was determined
by a product of three probabilities involving sequential tunneling regime and internal transitions (decays).
In this approach, we take account the changes in the
position of the frontier energy levels, the spatial localization of the molecular frontier orbitals and consider
all possible states (neutral, anionic and cationic) of the
system as a function of the external applied field. As
a result effects such as “avoided crossing”of energy levels, inversion in the spatial localization of some of the
frontier orbitals and the energy changes of the charging
systems was “reflected”in the current and conductance
curves.
[11/11/09 - 09h00 - Sala Tapajós]
Modelos Unidimensionais para o Cálculo da
Taxa de Ionização por Campo Próximo a Superfı́cies Metálicas, Ariel Nonato Almeida de
Abreu Silva,A. V. Andrade-Neto, Departamento
de Fı́sica - UEFS ¥ A penetração de barreira ou
tunelamento é um fenômeno muito comum em sistemas
atômicos e moleculares e é o princı́pio básico de vários
dispositivos tecnológicos e alguns microscópios que apresentam resolução atômica. Na presença de um campo
elétrico o átomo de hidrogênio tem uma probabilidade
finita de ser ionizado pelo tunelamento do seu elétron,
fenômeno conhecido como ionização por campo. O
primeiro a demonstrar essa possibilidade foi Oppenheimer em 1928 e ele encontrou que apenas para campos
da ordem de 5 × 109 V m−1 o efeito seria apreciável. Na
década de 1950, com a criação do microscópio iônico
de Campo - FIM (da sigla em inglês Field Ion Microscope) foram obtidos campos com magnitude suficiente
para provocar esse efeito em átomos próximos à superfı́cies metálicas, o que fez com que esse fenômeno
se tornasse um problema de grande interesse cientı́fico e
tecnológico. Neste trabalho adaptamos um modelo para
o potencial proposto por Haydock e Kingham [J. Phys.
B: At. Mol. Phys. 14 (1981) 385-396.] para calcular a
taxa de ionização de átomos hidrogenóides próximos a
uma superfı́cie metálica submetido a um campo elétrico
externo. Consideramos o elétron externo preso em um
poço de potencial se chocando contra a barreira a uma
certa taxa por unidade de tempo a qual é calculada
utilizando o modelo de Bohr. A probabilidade de que
em um única tentativa o elétron escape do átomo é calculada via método semiclássico ou WKB. Encontramos
expressões analı́ticas para a taxa de ionização em função
da distância do átomo à superfı́cie metálica para dois
modelos de potencial utilizados nesse trabalho. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos
[11/11/09 - 09h15 - Sala Tapajós]
Interação de van der Waals entre um
átomo excitado e uma superfı́cie dielétrica
a
temperatura
termicamente
emissiva.,
Thierry Passerat de Silans, Isabelle Maurin,
Marie-Pascale Gorza, Athanasios Laliotis, Pedro Chaves de Souza Segundo, Daniel Bloch,
Martial Ducloy, Laboratoire de Physique des
Lasers, UMR 7538 du CNRS et de lÜniversité Paris13,
Solomon Saltiel, Physics Department,Sofia Uni-
versity, Bulgaria, Domingos de Sousa Meneses,
Patrack Echegut, CNRS, UPR 3079 CEMHTI,
Orleans França ¥ Um átomo próximo a uma superfı́cie
sofre uma interação atrativa de longo alcance, devido
à interação entre o dipolo atômico flutuante e o dipolo
imagem. Na vizinhança de uma superfı́cie dielétrica
com temperatura não nula esta interação é modificada pela presença da emissão térmica da superfı́cie.
Recentemente o grupo de E. Cornell [1] observou
modificações desta interação, com a temperatura da
superfı́cie, para distancias átomo-superfı́cie ∼10?m,
isto é no limite retardado da interação.
Descrevemos neste trabalho uma tentativa de medição
dos efeitos térmicos sobre a interação átomo-superfı́cie
para distancias suficientemente pequenas para se
desprezar efeitos de retardo, isto é, num regime
eletrostático de van der Waals. Neste regime, uma
modificação da interação é prevista quando há um
acoplamento ressonante entre uma transição atômica
e um modo de polariton de superfı́cie [2]. A técnica
utilizada, espectroscopia por reflexão seletiva, permite
sondar uma região espacial correspondendo a uma
distancia átomo-superfı́cie menor do que 100 nm.
Região na qual a emissão térmica esta num regime
de campo próximo, com caracterı́sticas diferentes da
emissão de corpo negro. Este estudo permite então
obter informações sobre a emissão térmica em campo
próximo.
Os resultados obtidos até agora para a interação de
van de Waals entre um átomo de césio no nı́vel 8P
e uma superfı́cie de CaF2 , estão em contradição com
as previsões teóricas, apesar de um aprimoramento
dos cálculos pelo uso de novas medidas da variação
em temperatura das propriedades óticas da superfı́cie,
obtidas por espectroscopia por transformada de Fourier
na região do infravermelho térmico [3].
Analisaremos os resultados e discutiremos possı́veis
razões para a discordância entre a teoria e as medidas
experimentais, considerando inclusive a possibilidade
de estes serem falsificados por eventuais presenças
de cargas na superfı́cie. Terminaremos expondo experiências auxiliares feitas para ajudar na compreensão
dos resultados e perspectivas.
1 J. M. Obrecht et al, Phys. Rev. Lett. 98, 063201
(2007)
2 G. Dutier et al. Laser Spectroscopy: Proceedings of
the XVI Internacional Conference, 277 (2004); M.-P.
Gorza e M. Ducloy, Eur. Phys. J. D 40, 343 (2006)
3 T. Passerat de Silans et al J. Phys.: Condens. Matter
21 255902 (2009)
[11/11/09 - 09h30 - Sala Tapajós]
Charge
factor,
symmetry
and
electrostatics
in
europium
compounds,
Marcos A. Couto dos Santos,
Universidade
Federal de Sergipe ¥ It is still a challenge to describe
the interacting charge of the atoms in a molecule,
mainly because each molecular system has its own
peculiarities. It seems that ionic systems, such as the
lanthanide containing molecules, are easier to deal,
because the interaction is rather electrostatic. In
this work, symmetry and electrostatic equilibrium in
lanthanide compounds are discussed with the aim of
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
improving the role of obtaining the charge factors (gj),
of the nearest neighbours (NN) of the lanthanide site,
j running over the NN, now using the gj vs Rj (the NN
position) linear behaviour. The simple overlap model
is applied with the aim of calculating the set of non
vanishing crystal field parameters and the crystal field
strength parameter, implemented by the method of
equivalent NN. An indication that the B4q and B6q
crystal field parameters may not exactly depend on gj
or Rj in the same way as the B2q parameter does is, at
least, made and an inferior limit of the gj position is
predicted to be the position of the tails of the 5s and
5p filled shells. Two very well known europium doped
crystals, namely, Eu : LiY F4 and Eu : Y V O4 are used
in order to verify the predictions.
[11/11/09 - 09h45 - Sala Tapajós]
Estudo das Propriedades Eletrônicas e Transporte de Elétrons: o Papel dos Orbitais Moleculares de Fronteira, A. Saraiva-Souza, J. S. de
Sousa, J. Mendes Filho, A. G. Souza Filho, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará,
Caixa Postal 6030, 60455-900 Fortaleza, Ceará, Brasil,
F. M. Souza, Instituto de Fı́sica, Universidade Federal
de Uberlândia, 38400-902 Uberlândia, Minas Gerais,
Brasil, J. Del Nero, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Pará, 66075-110 Belém, Pará, Brasil
¥ Neste Trabalho apresentamos um estudo teórico das
propriedades eletrônicas e de transporte de estruturas
moleculares do tipo Doador-Aceitador (DA). Tratase de sistemas promissores para o desenvolvimento de
retificadores moleculares. Estudos sobre dispositivos
moleculares têm se intensificado nos últimos anos devido a evidências experimentais e teóricas que indicam
a possibilidade de fabricação, por exemplo, de nano
Transistores de Efeito Campo Orgânicos (OF ET s).
É conhecido que os semicondutores orgânicos atuais
são divididos em duas classes: polı́meros conjugados
e oligômeros conjugados, onde em ambos foi demonstrado que a condução é relacionada com o transporte de carga por toda a molécula. Para estudar esse sistema, realizamos otimizações de geometria sistematicamente, levando em conta cálculos de
ZINDO/S-CI que utilizam 220 configurações em média
(singleto/tripleto).
Observamos uma transferência
eletrônica calculada por métodos derivados de HartreeFock e cálculos de DF T (Teoria do Funcional de Densidade) B3LY P/6 − 31G∗∗ bem como funcionais do
tipo LDA e GGA. As propriedades de transporte
também são investigadas com uso de diferentes contatos elétricos (Au e Al) que aumentam o número
de orbitais moleculares que contribuem para a transferência de carga. Observamos que: (i) moléculas de
grupos DA próximos apresentam um forte potencial
de retificação; (ii) a taxa de transferência ( gama)
de elétrons entre os grupos DA depende do potencial de acoplamento entre DA; (iii) observamos que
para esse sistema apenas nı́veis de fronteira participam
da condução, em contraste com o modelo de transporte para moléculas conhecido de Aviram e Ratner
para D-ponte-A [Chem.P hys.Lett.29, 277(1974)], que,
dependendo da tensão externa aplicada, vários orbitais
de fronteira podem estar envolvidos no transporte de
11
carga.
Apoio: CAPES_PROPAG e CENAPAD
FÍSICA
DA
GEOFÍSICA
ATMOSFERA
E
[11/11/09 - 08h15 - Sala Xingú]
Análise da Persistência de Séries Espaciais:
Aplicação em Perfı́s Geofı́sicos de Velocidade, Resistividade e Densidade, Amin Bassrei,
IGEO/CPGG/UFBA e INCT - Geofı́sica do Petróleo
¥ Os mecanismos relacionados à deposição de sedimentos são, à primeira vista, completamente aleatórios. Entretanto, análises mais precisas têm revelado uma certa
ordem nesses fenômenos que se expressam sob a forma
de uma invariância de escala. Essa invariância de escala é um fundamento da geometria fractal. A geometria fractal é o ramo da Matemática que estuda
as propriedades e o comportamento dos fractais. Descreve muitas situações que não podem ser explicadas
facilmente pela geometria clássica, e que já foram aplicadas em diversas áreas da ciência. As razões conceituais dos fractais remontam às tentativas de medir
o tamanho de objetos para os quais as definições tradicionais baseadas na geometria euclidiana falham. Um
fractal é um objeto geométrico que pode ser dividido
em partes, cada uma das quais semelhante ao objeto
original. Muitas variáveis geofı́sicas parecem ter um
comportamento escalar, o que significa que seus espectros de potência P (f ) parecem ser proporcionais
a alguma freqüência f , isto é, P (f ) = 1/f b , onde b
é chamado de expoente espectral. Isso implica que
uma seqüência de valores dos parâmetros é essencialmente não periódica, mas preserva suas caracterı́sticas
estatı́sticas sobre uma faixa de escalas observadas. Esse
fenômeno de escala está relacionado com a geometria
fractal. Quando o expoente expectral assume valores
perto de 1, isto é, varia entre 0.5 e 1.5, a propriedade
subjacente é dita comportar-se como ruı́do 1/f ou ruı́do
de cintilação. Um método para quantificar a correlação ou persistência de longo alcance de um sinal
é a análise da faixa reescalonada (análise R/S), que
tem por resultado o cálculo do coeficiente de Hurst
H. Um sinal não correlacionado, com nenhuma persistência, como o ruı́do branco, tem H = 0.5. O coeficiente de Hurst e o expoente espectral são relacionados por bcum = 2H + 1, onde bcum é o expoente espectral acumulativo da seqüência com expoente espectral b. Estudos demonstram que maiores variações de
um parâmetro correspondem à mudanças estruturais, e
essas variações são percebidas pelo comportamento do
ruı́do. Nesse trabalho, utilizamos a análise R/S e a
análise espectral para caracterizar um conjunto de dados geofı́sicos provenientes da Bacia do Jequitinhonha,
no caso os perfı́s de velocidade compressional, de resistividade e de densidade. Os resultados são coerentes
com outros trabalhos mencionados na literatura, sendo
as séries persistentes e os valores de H: 0.763 para velocidade, 0.789 para resistividade, e 0.814 para densidade.
[11/11/09 - 08h30 - Sala Xingú]
Including Lateral Velocity Variations into
12
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
True-amplitude
Wave-equation
Migration,
Daniela Amazonas, Jessé Costa, UFPA, Rafael
Aleixo, Joerg Schleicher, Amélia Novais,
UNICAMP, Gabriela Melo, MIT ¥ The correct
treatment of migration amplitudes is becoming more
and more important. Here, we study true-amplitude
wave-equation migration based on one-way wave
equations. In other words, we are interested in such
one-way wave equations that correctly describe not
only the traveltime but also the amplitude of the
resulting one-way waves.
In homogeneous media, the two-way wave-equation can
be factorized into two one-way wave equation operators.
The resulting first-order differential operators allow to
separate the full wavefield into its components traveling in different directions. Generally, the factorization
is used to split the wavefield into its up- and downgoing parts. In this form, the one-way wave equations
are useful in modeling and, principally, in migration.
In homogeneous media traveltimes and amplitudes of
the one-way waves, i.e., the solutions of the so-obtained
one-way wave equations, are identical to those of the solution of the full wave equation. This is no longer true
in inhomogeneous media, where the use of the same oneway wave equations leads to different amplitudes than
those of the solution of the full wave equation.
To solve this problem, Zhang et al. (2003) showed
how to modify the differential operators of the oneway wave equations such that, in zero-order ray approximation, the amplitudes are the same as those governed by the full wave equation. They have shown how
to use the modified one-way wave equations in finitedifference true-amplitude common-shot wave-equation
migration. Melo et al. (2006) transferred this idea to
poststack (zero-offset) phase-shift migration using the
true-amplitude one-way wave equations. They solved
these equations analytically and showed that amplitude
correction can be achieved by a simple factor to be applied at each depth step. We present an approach to
include lateral velocity variations by implementing approximate solutions based on the one-dimensional analytic amplitude modifications. We use these approximations to modify split-step and Fourier finite-difference
migrations in such a way that they take better care of
migration amplitudes. Simple synthetic data examples
demonstrate the recovery of true migration amplitudes.
Applications to the SEG/EAGE Salt model and the
Marmousi data show that the technique improves amplitude recovery in the migrated images.
[11/11/09 - 08h45 - Sala Xingú]
Caracterização Isotópica da Água de Formação
de um Campo de Petróleo, Danilo R. Sá Teles,
Antonio Expedito gomes de Azevedo, Christian P. L. dos Santos, Laboratório de Fı́sica Nuclear Aplicada, Universidade Federal da Bahia ¥ Água
de Formação é um resı́duo ligado à atividade de exploração de petróleo, está sempre associada ao óleo
produzido e pode ter diversas origens. É geralmente
hipersalina podendo chegar a concentrações de até 250
g/L de sólidos dissolvidos. O estudo dos seus elementos constituintes e dos materiais nela dissolvidos são
excelentes traçadores, podendo revelar a origem e a
dinâmica do fluxo subterrâneo, inclusive a mistura e
a salinização dessas águas. Foram analisados a composição isotópica do hidrogênio e do oxigênio da água
de um total de 11 amostras provenientes de 4 nı́veis
diferentes de produção, localizados em um campo de
Petróleo na Bacia do Recôncavo. A condutividade
elétrica variou entre 86,3 mS/cm no nı́vel superior e
130 mS/cm no inferior. Devido ao alto teor de sais
totais dissolvidos, o que impossibilitaria a análise do
hidrogênio, foi necessário submeter as amostras a um
processo de destilação a frio de modo a obter uma
água dessalinizada mas que conservasse integralmente
suas caracterı́sticas isotópicas. No que diz respeito ao
oxigênio, embora o excesso de sólidos totais não interferisse em sua análise, amostras destiladas e não destiladas foram analisadas, para que fosse assegurada a confiabilidade da extração de sais. Verificou-se que, dentro
dos desvios aceitáveis, os resultados foram coincidentes
demonstrando não haver fracionamento devido a destilação. Os valores de δD e δO18 das águas amostradas
tornam-se gradativamente enriquecidas em isótopos pesados com a profundidade do nı́vel estratigráfico do
poço em que foram coletadas, apresentando um δD =
2%◦ e δO18 = - 0,1%◦ no nı́vel mais elevado, alcançando
no nı́vel mais profundo a marca isotópica de δD = 15%◦
e δO18 = 3,3%◦ . Estes resultados serão utilizados no estudo da origem e evolução da água de formação nesse
campo.
[11/11/09 - 09h00 - Sala Xingú]
PROCESSOS
HIDROGEOQUÍMICOS
EM
ÁGUAS
DO
CRISTALINO
UTILIZANDO O APLICATIVO PHREEQC,
Maria
Roberto Namor Silva Santiago,
Marlúcia Freitas Santiago, Carla Maria
Salgado Vidal Silva, Horst Frischkorn, Josué
Mendes Filho, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal do Ceará (UFC) ¥ No sistema de aqüı́feros,
as águas subterrâneas adquirem suas concentrações
salinas por processos de dissolução e precipitação
de minerais, através da interação entre a água e
a rocha. Estes processos guardam relação com a
qualidade da água que tem sido objetivo freqüente
de pesquisas atuais. Para entender o que ocorre
ao longo do caminho de fluxo subterrâneo, alguns
programas foram desenvolvidos, dentre eles destaca-se
o aplicativo PHREEQC (2008), que simula reações
quı́micas com base no equilı́brio quı́mico de soluções
aquosas interagindo com minerais e gases, e identifica
os minerais que contribuem para a salinidade de cada
amostra de água, para isso utiliza-se a modelagem
inversa. Neste trabalho, foram utilizadas amostras de
água subterrânea coletadas em dois poços localizados
em área do cristalino no municı́pio de Caucaia - CE,
para identificar os processos geoquı́micos responsáveis
pelas mudanças intensas na sua qualidade ocorrida
durante o perı́odo de estiagem, que mesmo com
grandes diferenças nas concentrações dos componentes
quı́micos, têm o mesmo tipo iônico nos dois poços e
nas duas coletas, sendo sempre cloretadas mistas; no
entanto, os minerais dissolvidos nas águas de cada
um deles foram diferentes. Os resultados mostram a
influência local e heterogeneidade da qualidade das
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
águas subterrâneas armazenadas nas fraturas, mesmo
os poços estando bem próximo um do outro.
[11/11/09 - 09h15 - Sala Xingú]
Estudo de correlações cruzadas em perfis de
poços com utilização de transformada de ondaletas, M. V. C. Henriques, L. S. Lucena, Departamento de Fı́sica Teórica e Experimental e Centro Internacional de Sistemas Complexos, Universidade Federal
do RioGrande do Norte, R. F. S. Andrade, Instituto de Fı́sica, Universidade Federal da Bahia, J. S.
Andrade Jr., Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal do Ceará, M. Lucena-Neto, Petrobras ¥
Neste trabalho nós apresentamos uma análise de dados fı́sicos obtidos em poços de petróleo baseada na
técnica de correlações cruzadas das transformadas de
ondaletas. Tais análises proporcionam um melhor entendimento da estrutura do reservatório. Buscamos encontrar uma resposta consistente a diversas questões
tais como: (a) Quais atributos são correlacionados, em
que profundidade e em que escala? (b) Como a correlação varia com a distância entre poços? (c) Como
este método serve para averiguar a continuidade e extensão dos reservatórios e camadas? Nossos resultados
fazem uso da transformada ondaleta contı́nua. Nossas medidas levam em conta: a) atributos distintos no
mesmo poço b) atributos idênticos em poços distintos
c) atributos do tipo (a) e (b) com deslocamento vertical. Consideramos dados para 4 poços da bacia do
Jequitinhonha. Esta é uma área de quebra de talude,
na qual a perfuração de poços é particularmente difı́cil.
A identificação de continuidade do reservatório tem significado relevante pois possibilitaria a utilização dos dados colhidos em terra, que são muito mais numerosos.
Os resultados mostram que a técnica da tranformada
de ondaleta cruzada oferece uma resposta consistente
a esta questão. Identificamos como as interfaces entre
camadas geologicas variam espacialmente, sugerindo a
ocorrência de deslocamentos verticais. A possibilidade
de se observar correlações em diferentes escalas aumenta
o grau de confiabilidade na identificação de que dois
poços distintos atingiram o mesmo reservatório. Isto se
deve ao importante fato que as transformadas de ondaleta são capazes de decompor os dados primários nas
mais diversas escalas de comprimento.
[11/11/09 - 09h30 - Sala Xingú]
Avaliação de um modelo numérico regional para a caracterização da circulação
atmosférica na bacia do rio Jaguaribe.,
Camylla Maria Narciso de Melo, João Bosco
Verçosa Leal Junior, Francisco das Chagas Vasconcelos Júnior, Rodrigo Queiros de
Almeida, Universidade Estadual do Ceará - UECE Fortaleza - CE ¥ Neste trabalho, procura-se encontrar
a melhor configuração para os parâmetros do modelo
atmosférico Regional Atmospheric Modeling System
(RAMS) para a região do vale do rio Jaguaribe,
localizada no estado do Ceará. A modelagem numérica
regional é amplamente utilizada para o estudo de ventos
locais e costeiros. No estado do Ceará, próximo ao rio
Jaguaribe, ocorre um vento local chamado de Aracati.
Nesse sentido realizaram-se simulações numéricas em
dois perı́odos distintos do ano de 2005: chuvoso,
13
abrangendo os meses de março e abril; e seco, ou sem
precipitação, com os meses de outubro e novembro.
Os testes de sensibilidade foram realizados a partir
de uma simulação controle, encontrada na literatura.
Averiguou-se cinco tipos diferentes de configuração
para as simulações, onde se modificou os seguintes
parâmetros: assimilação de dados central (nudging
central), parametrização de convecção, parametrização
de turbulência, atualização de radiação e de convecção.
Utilizaram-se dados oriundos das Plataformas de
Coletas de Dados (PCD) da Fundação Cearense de
Meteorologia e Recursos Hı́dricos (FUNCEME) das
cidades: Acopiara, Icapuı́, Icó, Jaguaruana, Lavras
da Mangabeira e Morada Nova, devido à proximidade
das mesmas com o rio e a disponibilidade de dados
válidos nos perı́odos estudados. Os resultados das
simulações foram comparados aos dados observados,
onde foi considerado o ı́ndice de correlação de Pearson
entre as duas séries de dados para duas variáveis:
velocidade e direção do vento a 10 m de altura. Na
análise de direção do vento, a simulação na PCD de
Icapuı́ que apresentava nudging central desligado e
escala de tempo de atualização da parametrização de
convecção de 1200 s, no perı́odo seco, apresentou maior
ı́ndice de correlação (0,8072) dentre todas as simulações
para essa variável. Quanto à variável velocidade, a
melhor correlação (0,6143) foi obtida na PCD de
Acopiara que apresentava a seguinte configuração:
nudging central com 21600 s e escala de tempo de
atualização da parametrização de convecção em 1800 s,
no perı́odo chuvoso. Foram selecionadas três cidades
que obtiveram os melhores resultados: Acopiara, Icapuı́
e Jaguaruana, cujos ı́ndices de correlação apresentaram
valores acima de 0,5, considerados moderados. De
uma maneira geral, a simulação que teve o nudging
central desligado, apresentou o melhor desempenho no
perı́odo seco do ano. Para o perı́odo chuvoso do ano a
simulação que apresenta nudging central com 21600 s
e escala de tempo de atualização da parametrização de
convecção em 1800 s se configura como o melhor ajuste
dos parâmetros.
[11/11/09 - 09h45 - Sala Xingú]
ESTUDO
DA
AGRESSIVIDADE
NATURAL
DA
ÁGUA
ATRAVÉS
DOS
ÍNDICES DE LANGELIER E LARSON,
Maria
Marlúcia
Michel Lopes Granjeiro,
Freitas Santiago, Carla Maria Salgado Vidal
Silva, Horst Frischkorn, Zulene Almada Teixeira, Josué Mendes Filho, Departamento de Fı́sica,
Departamento de Engenharia Hidraúlica e Ambiental,
Universidade Federal do Ceará (UFC), Companhia de
Gestão de Recursos Hı́dricos (COGERH) ¥ A água
pode, em condições naturais, produzir incrustação ou
também apresentar agressividade, duas condições que
a tornam inadequada a alguns usos. Os processos
de incrustação e agressividade estão relacionados
com o pH da água em relação ao pH de saturação e
com a concentração de alguns ânions dissolvidos; o
Índice de Langelier utiliza o pH e o Índice de Larson
as concentrações aniônicas para identificar nı́veis de
incrustação e agressividade das águas. Determinamos
estes ı́ndices em medidas hidroquimicas realizadas em
31 amostras de água subterrânea coletadas no perı́odo
14
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
chuvoso e 29 amostras no perı́odo seco, na Chapada
do Apodi, no municı́pio de Quixeré. O Índice de
Langelier variou de -0,96 no perı́odo chuvoso a 2,11 no
perı́odo seco, enquanto que o Índice de Larson variou
de 0,34 no perı́odo chuvoso a 7,30 no perı́odo seco. Dos
resultados obtidos se identificou águas doces, sendo
a maioria é de águas continentais que possivelmente
sofreram influência de terrenos dolomı́ticos. Por se
tratar de uma região de calcário, as águas têm dureza
elevada e os ı́ndices utilizados mostraram tendência
à incrustação e à corrosão, dependendo da época da
coleta da amostra indicando que as águas necessitam
de tratamento especial para evitar possı́veis danos em
tubulações. Estas águas são utilizadas na atividade de
fruticultura tropical para exportação.
FÍSICA
DOS
MATERIAIS
(NANOESTRUTURAS, POLÍMEROS E
TRANSIÇÕES DE FASE)
[11/11/09 - 08h15 - Sala Araguaia]
AGGREGATION OF LATEX NANOPARTICLES
SUSPENDED
IN
A
LYOTROPIC NEMATIC LIQUID CRYSTAL,
Elisabeth Andreoli de Oliveira,
Viviane
Moraes Alves, Sandra Nakamatsu, Instituto de
Fı́sica Universidade de São Paulo, Bruno Zappone,
University of Calabria, Philippe Richetti, Centre
de Recherche Paul Pascal- CNRS ¥ We studied the
anisotropic aggregation of spherical latex particles
dispersed in a lyotropic liquid crystal presenting three
nematic phases: calamitic, biaxial and discotic. We
observed that in the nematic calamitic phase aggregates of latex particles are formed, that become larger
and anisotropic in the vicinity of transition to discotic
phase, due to a coalescence process. Such aggregates
are weakly anisotropic, up to 50micrometer long and
tend to align parallel to the director field. At the transition to the discotic phase the aggregates dissociated
and reformed when the system was brought back to
the calamitic phase. This shows that the aggregation is
due to attractive and repulsive forces generated by the
particular structure of the nematic phase. The surface
induced positional order was investigated by Surface
Force Apparatus experiments with the lyotropic system
confined between mica surfaces, revealing the existence
of a pre-smectic wetting layer around the surfaces
and oscillating forces of increasing amplitude as the
confinement thickness was decreased. We discuss the
possible mechanisms responsible for the reversible
aggregation of latex particles and we propose that capillary condensation of nematic calamitic phase, induced
by the confinement between the particles, could reduce
or remove the gradient of order parameter, driving the
transition of aggregates from solid-like to liquid-like
and gas-like.
[11/11/09 - 08h30 - Sala Araguaia]
Aplicação de nanocompósitos metal/ polı́mero
como sensores do tipo nariz eletrônico para detecção de metanol, Helinando P. de Oliveira,
Ginetton F. Tavares, Colegiado de Pós-Graduação
em Ciência dos Materiais, Universidade Federal do
Vale do São Francisco ¥ O uso de nanocompósitos
de polı́meros condutores/ nanopartı́culas metálicas vem
sendo intensamente reportado na literatura, especialmente por permitir com que ocorra a convergência entre diversos temas de interesse na nanotecnologia, promovendo a convergência entre biologia, fı́sica e quı́mica.
Neste trabalho exploramos a sı́ntese, caracterização e
aplicação de nanocompósitos poliméricos com núcleo
metálico como células ativas em um sistema de detecção de voláteis do tipo nariz eletrônico. O elemento ativo de interesse é o polipirrol, cuja polimerização quı́mica ocorre a partir da redução do ácido
cloroáurico, promovendo a formação de nanopartı́culas
de ouro enoveladas por uma camada de polı́mero condutor. A estabilidade desses sistemas é obtida a partir da introdução de estabilizante (dodecil sulfato de
sódio), permitindo com que a dispersão coloidal seja
caracterizada por partı́culas esféricas com diâmetro da
ordem de 50nm. Considerando a elevada área superficial que caracteriza os sistemas nanoestruturados, adicionado à elevada condutividade das ilhas condutoras
dispersas no colóide aplicamos tais sistemas em uma
matriz hospedeira de polivinil álcool de forma a permitir o seu uso como sensor de um protótipo de nariz
eletrônico, permitindo a obtenção de filmes flexı́veis
com boa resistência mecânica e auto-sustentáveis. Para
tanto conectamos o filme contendo a dispersão a um
medidor HP LCR4263B, medindo a impedância do sistema a uma freqüência de 1kHz , expondo a matriz
polimérica a uma atmosfera saturada do volátil sob
análise. Os dispositivos preparados apresentaram alta
sensibilidade na detecção de metanol, com variação na
impedância da ordem de 76%, o que permitiu com que
pudéssemos identificar a concentração de metanol em
solução etanólica tanto pelo nı́vel de impedância medido quanto pelo tempo caracterı́stico de resposta de
cada sensor. Adicionalmente foram testados diversos
voláteis dos quais pudemos detectar que a sensibilidade
do nanocompósito varia diretamente com a constante
dielétrica do volátil sob análise.
[11/11/09 - 08h45 - Sala Araguaia]
Estudo
teórico
de
nanofitas
NC3 ,
Sérgio Azevedo, Marcelo Machado, DFIS UEFS ¥ Materiais com hibridização sp2 apresentam
extensas propriedades eletrônicas e propriedades estruturais. Nanotubos de carbono, por exemplo, podem ser
semicondutores ou metálicos dependendo de sua geometria, enquanto grafite comporta-se como um semimetal.
A substituição total de carbono em uma folha de grafite
por boro e nitrogênio, de forma alternada, formando
nitreto de boro hexagonal, resulta em uma estrutura
de “gap”largo, que permanece inalterado quando
enrolado para formar um nanotubo. Uma interessante
possibilidade é a substituição parcial de carbono por
boro e nitrogênio em uma folha de grafeno, levando a
formação do composto ternário (B-C-N) de diferentes
estequiométria, alguns dos quais já foram sintetizados
experimentalmente . Tais estruturas perimitem que
seu gap seja controldado pelo incorporação de carbono
na sua célula unitária. Recentemente as propriedades
eletrônicas de nanofitas unidimensionais, em escala
nanomética tem atraı́do muita atenção,. As nanofitas
de grafeno com terminação tipo ”arm-chair”são semi-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
condutoras enquanto fitas com a terminação zig-zag
s ao semi-metais. Neste trabalho, investigamos a
estrutura eletrônica e estabilidade, através de cálculos
de primeiros princı́pios, usando a abordagem da
teoria do funcional densidade como descrita no código
computacional SIESTA , de nanofitas com a composiç
ao NC3 . É mostrado que as nanofitas com terminaç
ao ”arm-chair”são mais estáveis do que fitas zig-zag.
Além disso, encotramos que tais nanofitas apresentam
comportamento eletrônico que depende da terminaç
ao de sua borda, se arm-chair ou zig-zag.
[11/11/09 - 09h00 - Sala Araguaia]
Nanocompósitos metal/ polı́mero estabilizados por blocos de copolı́meros anfifı́licos de
PE-b-PEO.,
Helinando P. de Oliveira, Ariadne H. P. de Oliveira, Colegiado de PósGraduação em Ciência dos Materiais, Universidade
Federal do Vale do São Francisco, Jacques Rieumont, Clara Nogueiras, Universidad da Habana ¥
Nanocompósitos de polipirrol e nanopartı́culas de ouro
vêm sendo utilizados como protótipo de matriz mista
(orgânica/ inorgânica) para detecção de metanol em
protótipos de nariz eletrônico. A presença de estabilizantes como o dodecil sulfato de sódio (SDS) permite
com que se obtenha uma solução coloidal estável por
meses, com a obtenção de estruturas nanométricos do
tipo núcleo de ouro recoberto com polipirrol com dimensão tı́pica de dezenas de nanometros. A ausência
do estabilizante promove agregação do polı́mero conduzindo a estruturas desordenadas da ordem de 400nm
de diâmetro, nas quais a taxa de recobrimento pelo
polı́mero é relativamente baixa. Neste trabalho analisamos o efeito de um novo estabilizante para os
nanocompósitos: blocos de copolı́meros anfifı́licos de
PE-b-PEO. Essas estruturas apresentam a vantagem de
ser mais estáveis do que as equivalentes estruturas micelares de surfactantes como o SDS, com uma redução
considerável no valor da CMC. A adição progressiva
dos blocos de copolı́meros promove um acréscimo na
impedância elétrica do sistema, acompanhado de uma
redução no estado de agregação das partı́culas. Com o
planejamento fatorial envolvendo concentração do PEb-PEO, do polı́mero condutor (PPy) e do tempo de sonicação, estabelecemos os parâmetros otimizados para reduzir a dimensão dos agregados e aumentar a área superficial dos nanodispositivos desenvolvidos. Os resultados mostram que acima de 140 mg/L de PEG se tem a
assintura elétrica de uma transição agregacional no PEb-PEO que permite com que sejam obtidas estruturas
cilı́ndricas orgânicas conectadas por nanopartı́culas de
ouro, conforme detectado por microscopia TEM e confirmado por determinação de tamanho de partı́culas.
Tais formações maximizam a área superficial do material sensı́vel ao volátil e permitem com que se tenha
mı́nima agregação de material orgânico. A absorção
de luz na região do UV-vis mostra que a formação das
radı́culas é acompanhada por uma forte desdopagem do
polı́mero condutor inserido na matriz mista, o que nos
leva a concluir que os blocos de copolı́meros atuam tanto
como agentes surfactantes, atribuindo às estruturas formadas formatos cilı́ndricos, de maneira a maximizar o
recobrimento das nanopartı́culas metálicas.
15
[11/11/09 - 09h15 - Sala Araguaia]
Transições de fase em microemulsões: uma abordagem não-convencional,
Evando S. Araújo,
Helinando P. de Oliveira, Universidade Federal do
Vale do São Francisco - UNIVASF ¥ A aparente solubilização espontânea de dois lı́quidos imiscı́veis (água
e óleo) na presença de um surfactante caracteriza a
formação de emulsões. Na literatura, se tem observado um crescente número de trabalhos cientı́ficos
tratando da diversidade de aplicações para sistemas
coloidais nanoestruturados. Como exemplos, podemos
citar aplicações na indústria de alimentos, na indústria
farmacêutica (liberação controlada de fármacos), na extração de metais pesados e em problemas de contaminação de água em óleo. Janelas inteligentes e persianas
eletrônicas seriam algumas das possı́veis aplicações para
estes sistemas. Sua classificação tı́pica depende da natureza do meio dominante: sendo óleo em água (OA), quando o sistema é rico em água e as gotas são
ditas diretas; e do tipo água em óleo (A-O), sistema
rico em óleo com as gotas ditas inversas. As emulsões
de interesse neste trabalho têm a peculiaridade de possuir uma inversão de fase termicamente ativada. Essa
inversão de fase tem recebido bastante atenção no estudo de agregação e organização molecular de emulsões.
Dessa forma, é importante caracterizar para esses fluidos complexos, o tamanho, a distribuição e a conformação de cada componente. Neste trabalho estudamos a influência da temperatura nas transições de
fase em microemulsões formadas por sistemas mistos
(KCl/tolueno/Triton X-100). Para tanto, fizemos uso
da técnica de espectroscopia de impedância elétrica
(EIS). A resposta elétrica das microemulsões foram medidas por um analisador de impedância Solartron 1260
operando na faixa de freqüência de 1 Hz a 1 MHz igualmente espaçados em escala logarı́tmica com dez pontos
por década e o sInal de tensão fixado em 100mV. Para
a análise de Potencial Zeta e tamanho de partı́culas foi
utilizado o ZetaSizer modelo NanoZS90. Medidas da
permissividade relativa e da fração de água livre no meio
(definida a partir da regra de Maxwell-Garnett) permitem com que as sucessivas transições (A-O/O-A/AO) sejam facilmente determinadas e o meio contı́nuo
dominante em cada fase possa ser conhecido. Imagens obtidas por TEM indicam que o arranjo conformacional das micelas para esses sistemas são tipicamente esféricos. A análise de tamanho de partı́cula
mostra que as gotı́culas dispersas em cada fase possuem
diâmetro entre 10nm a 200nm, tamanho tı́pico para microemulsões. A partir das medidas de Potencial Zeta,
se tem a confirmação da condição de instabilidade das
microemulsões devida à dupla transição termicamente
ativada na faixa de 17o C a 32o C.
[11/11/09 - 09h30 - Sala Araguaia]
Uso de marcadores fluorescentes no estudo
de transições de fase termicamente ativadas em microemulsões,
Evando Santos
Araujo,Helinando P. de Oliveira, Colegiado de
Pós-Graduação em Ciência dos Materiais, Universidade Federal do Vale do São Francisco, José Joatan
Rodrigues Jr., Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Sergipe ¥ Neste trabalho estudamos
o processo de encapsulação de moléculas fluorescentes
16
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
de prova (rodamina 6G) a partir de sua interação
com microemulsões como função da temperatura.
Essas soluções coloidais possuem a peculiaridade de
apresentar dupla inversão de fase termicamente ativada
(em janelas especı́ficas de temperatura). A rodamina
6G é um composto orgânico fluorescente usado como
meio ativo em lasers de corante. Da literatura se sabe
que as rodaminas tem sua fluorescência suprimida em
solventes polares como a água pelo fato desses solventes
serem caracterizados como facilitadores de processos
agregacionais na solução, a partir da obtenção de
agregados do tipo H. Fenômeno este que se mostra
inverso tipicamente no núcleo hidrofóbico de micelas.
Com isso, a adição da rodamina 6G na microemulsão
é uma das formas de se determinar o meio contı́nuo
dominante em cada fase. A partir dos espectros de
fluorescência das amostras, variando a temperatura,
é possı́vel relacionar os picos de fluorescência da
rodamina 6G com o meio dominante, sendo o corante
utilizado nas concentrações molares de 0,01mM, 0,1mM
e 1mM. Quando o meio contı́nuo é formado pelo óleo,
se tem a minimização da fluorescência, uma vez que
predomina a existência de dı́meros do corante no
meio. Por outro lado, quando a temperatura induz
o surgimento de uma fase aquosa se tem o máximo
da intensidade dessa grandeza, o que caracteriza a
máxima eficiência de encapsulação das moléculas de
rodamina 6G, maximizando dessa forma o seu potencial
fluorescente. A partir desse estudo se tem determinado
que em baixas temperaturas a fase dominante é a do
óleo (emulsão do tipo água em óleo, A-O), seguida por
uma fase predominantemente aquosa (O-A), voltando
novamente à fase óleo (A-O) a temperaturas mais
elevadas. Imagens obtidas por TEM indicam que o
arranjo conformacional das micelas para esses sistemas
são tipicamente esféricos. A análise de tamanho de
partı́cula mostra que as gotı́culas dispersas de óleo
marcadas com rodamina na fase aquosa possuem
diâmetro entre 10nm a 500nm. Dessa forma, podemos
concluir que o estudo das propriedades elétricas e
ópticas associadas à implementação de marcadores fluorescentes em microemulsões permite com que se tenha
o melhor mapeamento quanto às fases e distribuição
de tamanhos das partı́culas dispersas como função da
energia térmica introduzida no sistema.
[11/11/09 - 09h45 - Sala Araguaia]
selective surface functionalization of Polystyrene
by synchrotron radiation, Gunar V.S. Mota,
UNIFAP-AP-Brasil, Daniel E. Weibel, UFRGS RS-Brasil ¥ Over the last decades there was an increasing demand for polymeric materials with controllable bulk and surface properties. For many applications it is required to maintain the polymer bulk properties intact while the surface properties have to be modified with respect to the pristine polymer. The technique most used is the plasma treatments became a
common process for many industrial, medical and bioscience applications. More interesting, a few reports
using “monochromatic”VUV radiation showed superior
performance than its plasma counterpart. The aim
of the present work was to investigate the hypothesis
that by using a highly monochromatic radiation, a se-
lective functionalization of the polymer surface can be
obtained. A simple polymer, such as PS was chosen because new functional groups containing oxygen. Oxygen was used as reactive atmosphere. Thin PS films
( 100 nm thickness) were prepared by the spin-coating
technique. SR experiments were carried out at the
Brazilian Synchrotron Light Source, Brazil. The SGM
beam line, for VUV and Soft X-ray Spectroscopy was
used as monochromatic photon source. XPS data were
obtained by using a hemispherical one-channel analyzer.
NEXAFS spectra were obtained by measuring the total
electron yield. Three excitation energies were selected
for the present study: C 1s − > π*C=C (285.2 eV
and 287.2 eV) and C 1s − > σ*C-C transitions (293.5
eV). NEXAFS spectra of PS before and after selective
irradiation at 293.5 eV for C 1s and O 1s excitations.
After 15 minutes of irradiation, 1 atm of oxygen was
introduced in the UHV chamber for 30 min and finally
NEXAFS spectra were obtained. As can clearly seen
important changes in the C 1s and O 1s NEXAFS spectra are found after the SR treatment. Before irradiation
no signal of O 1s could be detected, however, after treatment two signals corresponding to O 1s − > π*C=O
and O 1s − > σ* excitations. Because PS does not has
any oxygen contribution, the O 1s signal could be detected with high sensitivity over the background signal
confirming the presence of new functionalities on the PS
surface. Selective surface functionalization by a combination of SR excitation with oxygen radical neutralization of PS thin films was investigated. By selecting the
right K-shell excitation energy, it was shown that a high
efficient surface functionalization of a polymer surface
could be obtained.
FÍSICA ESTATÍSTICA (SISTEMAS
COMPLEXOS, FÍSICA BIO-MÉDICA,
POLÍMEROS, ECOLOGIA)
[11/11/09 - 08h15 - Sala Atlântico]
Propriedades Exóticas de Matéria Amassada,
Marcelo A. F. Gomes, UFPE ¥
[11/11/09 - 08h45 - Sala Atlântico]
EMPILHAMENTO DE MATERIAIS NO
CAMPO GRAVITACIONAL, NA PRESENÇA
DE UM NÚMERO DETERMINADO DE
OBSTÁCULOS.,
Valdemiro da Paz Brito,
Antônio Jorge Fontenele Neto, Afrânio Manoel de Sousa, UNIVERSIDADE FEDERAL DO
PIAUI ¥ Dentre os problemas de empacotamento
em geral, especial atenção tem sido dedicada ao
empilhamento de materiais diversos no campo gravitacional, tanto pela sua complexidade intrı́nseca, quanto
pelos interesses tecnológico e comercial subjacentes ao
tema. No empilhamento de materiais isotrópicos ou
anisotrópicos, a forma geométrica adquirida pela pilha
depende fortemente da maneira como ela é construı́da.
Em uma pilha real, podemos destacar três regiões
distintas: o topo (parte superior da pilha), a região
linear (parte central) e a cauda. Dentre outras possı́veis
informações sobre as pilhas, centraremos a atenção na
determinação do ângulo de repouso (medido na parte
central), na presença ou não de obstáculos em células
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
de “Hele Shaw”modificadas usadas para os processos
de empilhamento. Na literatura, encontramos muitos
resultados interessantes para materiais isotrópicos
[1]. Neste trabalho, contudo, mostramos resultados
de processos de empilhamento tanto de materiais
isotrópicos, quanto de anisotrópicos, na presença ou
não de obstáculos. Analisando esses resultados, estabelecemos uma correlação entre o ângulo de repouso
da pilha e a densidade de obstáculos na cavidade.
Uma última correlação que estudamos é a do ângulo
de repouso com a razão isoperimétrica dos elementos
empilhados. [1] Y. Grasselli and H. J. Herrmann,
Eur. Phys. J. B, 10, 673-679 e referências contidas no
mesmo.
[11/11/09 - 09h15 - Sala Atlântico]
Efeitos da fragmentação do habitat sobre
padrões da biodiversidade,
Katiane S.
DepartaConceição,Viviane M. de Oliveira,
mento de Estatı́stica e Informática, Universidade
Federal Rural de Pernambuco ¥ A relação entre
diversidade de espécies S e área A é um dos padrões
mais observados em estudos de ecossistemas e tem sido
utilizada para estimar distribuições de população e
diversidade de animais e plantas, sendo a curva em lei
de potência, S ∼ Az , a mais observada na literatura.
Nos últimos anos tem havido um crescente interesse
no entendimento dos efeitos de mudanças ambientais
e fragmentação do habitat sobre os processos de
ecossistemas. Estudos teóricos que tentam representar
a dinâmica de populações sobre habitats destruı́dos
são necessários para avaliar o impacto de interferências
externas sobre a diversidade dos ecossistemas. Nesse
sentido, o entendimento da relação entre o número de
espécies e a área é importante para a predição da perda
de espécies como resposta a mudanças no habitat.
Estudamos os efeitos da fragmentação do habitat sobre
os padrões de biodiversidade por meio de um modelo
espacial simples que considera colonização geográfica
seletiva, difusão e mutação. Em nosso modelo, as
regiões são caracterizadas por uma quantidade de recursos disponı́veis para populações de espécies que irão
colonizar aquelas regiões. Simulamos a fragmentação
do habitat assumindo que uma proporção dos sı́tios
não está disponı́vel para colonização, ou seja, não há
disponibilidade de recursos naqueles sı́tios. Analisamos
os padrões da relação espécie-área e também a distribuição de abundância considerando dois métodos de
amostragem, com o objetivo de simular os casos em
que os habitats são distribuı́dos em ilhas e em continentes. Observamos que o padrão da curva de espécieárea muda quando métodos de amostragem diferentes
são considerados. O valor do expoente z apresenta
crescimento com o número de sı́tios não colonizáveis
quando altas taxas de mutação são consideradas. Verificamos também que a distribuição de abundância é
bimodal quando pequenas taxas de mutação são consideradas e que a fragmentação aumenta a frequência
de espécies com populações pequenas.
[11/11/09 - 09h30 - Sala Atlântico]
Estudo simplificado de sistemas lı́quido-gasosos
fora do equilı́brio, Bertúlio de Lima Bernardo,
Fernando Moraes., UFPB ¥ Na fase lı́quida algu-
17
mas moléculas têm energia térmica suficiente para escapar das forças coesivas que mantêm o lı́quido agregado; dessa maneira, elas passam a pertencer à fase
gasosa. Essa é a origem do processo de evaporação.
Quando isso acontece para um sistema mantido em um
recipiente fechado, uma quantidade crescente de vapor é
formada no espaço disponı́vel, do qual, devido ao movimento aleatório das moléculas do gás, algumas delas
colidem com a superfı́cie lı́quida e se condensam novamente. A taxa de condensação também aumenta com o
tempo, pois ela está diretamente ligada à quantidade de
moléculas gasosas existentes no determinado instante.
Esse aumento ocorre até que a taxa de condensação
se torne igual à taxa de evaporação. Neste momento,
dizemos que o sistema alcançou o equilı́brio e que a
pressão do gás atingiu a pressão de vapor. Para sermos mais rigorosos, um sistema lı́quido-gás é dito estar
no equilı́brio termodinâmico somente quando essas duas
fases possuem a mesma temperatura e o mesmo potencial quı́mico. Neste trabalho, apresentamos um modelo
bastante simples que fornece a dependência temporal do
processo de busca do equilı́brio para o sistema descrito
acima, bem como, a partir do modelo, uma proposta
experimental para medir o coeficiente de condensação
da substância considerada.
[11/11/09 - 09h45 - Sala Atlântico]
Breaking
of
polymeric
chains,
Susane E. L. Silva, Universidade Federal da Paraiba,
Mendeli H. Vainstein, Fernando A. Oliveira,
Universidade de Brası́lia ¥ Extensive simulations
call atention for the anomalous dynamics of breaking
of anharmonic chains and its connection with basic
principles of statistical mechanics.
The dynamics
of a set of rectilinear chains were followed solving
simultaneously a set of coupled Langevin equations.
The problem addressed here is that of calculating the
breaking strength of a polymer fibril immersed in a
fluid. This problem has technological interest due the
use of petrol addictive [1]. Long chains are better for
drag reduction, however they are weak and have a small
lifetime, that is the reason one needs to change the
motor oil frequently, since successive breaking reduces
the chain to small ineffective parts. Many essential
biological processes for life depend on the reaction of
various bonds to an applied force. One such example
is how Leukocytes recognizes invading pathogenic
organism in blood vessel [2]. Atomic force microscope
(AFM) and biomembrane force probe (BFP) are
now being used to determine the energy landscape of
those complex molecules. Scaling properties are now
measured and we can present theory [3] which agres
with the experimental results. We present here a short
review of those ideas and their implications, and we
discuss as well the state of art of the theory [4].
[1] A. Maroja, F. A. Oliveira, M. Ciesla and L. Longa,
Phys. Rev. E 63 061801 (2001). [2]R. Merkel, P. Nassoy, A. Leung, K. Ritchie, and E. Evans Nature (London) 397 50 (1999). [3] C. L. Dias, M. Dube, F. A.
Oliveira, M. Grant Phys. Rev. E 72 011918 (2005).
[4]S. E. L. Dias, M. H. Vainstein and F. A. Oliveira, to
be published.
18
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
Painéis (14h - 15h45)
Palavras-Chave: Astronomia, Arqueoastronomia, Astrofı́sica
ASTROFÍSICA,
GIA, FÍSICA
PARTÍCULAS
[11/11/09 - P002]
Relação idade-redshift de quasares e galáxias
em
modelos
cosmológicos
acelerados.,
Cássio Pigozzo,
Mariana Oliveira de Lima,
Saulo Carneiro, Universidade Federal da Bahia ¥
Nesse trabalho damos continuidade a pesquisas prévias
sobre modelos de energia escura com interação, em
particular modelos com densidade de energia do vácuo
variável. Em trabalhos anteriores, nosso grupo obteve
um ansatz fenomenológico para a lei de decaimento
do vácuo com a expansão do universo, com base em
argumentos termodinâmicos aplicados ao espaço de de
Sitter. Para tempos recentes, obtemos uma relação linear entre o termo cosmológico e o parâmetro de Hubble
H, levando a um cenário similar ao modelo padrão
com constante cosmológica, o qual sobrevive a testes
observacionais precisos, como os ajustes da relação
distância-redshift de supernovas Ia, da posição do
primeiro pico do espectro de anisotropias da radiação
cósmica de fundo e da distância a oscilações acústicas
bariônicas no espectro de distribuição de galáxias. Os
valores de concordância dos dois parâmetros livres do
modelo (a constante de Hubble e a densidade relativa
da matéria) levam a uma idade para o universo em
acordo com os limites observacionais. Aplicamos um
teste adicional a este modelo, o qual consiste na análise
da relação idade-redshift de quasares e galáxias antigos,
em particular o quasar APM 08279+5255, cuja idade
tem se mostrado em desacordo com o modelo padrão
com termo cosmológico não variável.
COSMOLONUCLEAR E DE
[11/11/09 - P001]
Astronomia
Observacional
como
Método
de
Ensino,
Victor
Alves
Alencar,Eloneid Felipe Nobre, Universidade Federal
do Ceará / Departamento de Fı́sica ¥ O ensino e a
divulgação da Astronomia, na atualidade, padecem de
uma ausência de atratividade. É, de alguma forma,
consensual que a abordagem mais eficaz para atrair o
público leigo em geral ou o aluno desinteressado em
particular para o foco da Astronomia é a observação
direta do céu com o auxı́lio de telescópios ou binóculos
com o intuito de apresentar objetos de alguma especial atração estética ou particularidade como um
aglomerado galáctico, um planeta em aproximação, e
outros mais. Empreendemos um método didático de
eficiente atratividade, avaliado permanentemente já há
mais de dois anos, que tem demonstrado alta eficácia.
Tal método consiste no uso de lendas e mitos de
diversas culturas (incluindo mitos dos povos indı́genas
brasileiros, numa abordagem também etnoastronômica)
sobre as constelações e as suas disposições no céu. Esse
método foi aplicado em grupos bem distintos cultural
e socialmente, principalmente com alunos do ensino
fundamental e médio, tanto de escolas públicas quanto
particulares, variando a faixa etária principalmente
entre 14 e 19 anos. Começamos a testar o método em
escala regional (Nordeste do Brasil) e após em escala
nacional, com alunos selecionados para as Olimpı́adas
Internacionais de Astronomia (I.A.O. e I.O.A.A.) por
meio da didática direcionada para a visão espacial
(no caso da Astronomia Observacional) aplicada pelo
Comitê Cientifico e Didático (C.C.D.) da Olimpı́ada
Brasileira de Astronomia e Astronáutica (O.B.A.). A
eficácia deste método foi demonstrada em dois aspectos
que mostram ampliação da forma de aumentar o
interesse pela ciência. Primeiro, pela facilidade de
disseminação da cultura astronômica em geral para
o público leigo e heterogêneo (variantes, como classe
social, faixa etária e nı́vel de escolaridade) através
de astrônomos amadores, em escala local. Segundo,
pela possibilidade de, após o seu emprego, permitir a
introdução de conceitos de outras áreas da Astronomia,
como Cosmologia, Astronomia de Posição, Astrofı́sica,
Astronomia Extragaláctica, História da Astronomia
(com ênfase em Arqueoastronomia), dependendo
sempre do propósito a ser atingido pelo disseminador
(professor, astrônomo amador) ao ministrar uma aula
com esse método. O objetivo do trabalho é mostrar
a eficácia do método e algumas rotinas de ensino do
método, partindo preferencialmente de lendas que envolvam um grande número de constelações (englobando
uma grande parte do céu observável numa dada época
do ano), usando asterismos para a identificação e,
depois, seguindo para uma constelação da qual possam
ser extraı́das as informações necessárias como base
para o conteúdo ministrado.
[11/11/09 - P003]
Colisões de paredes de domı́nio em modelos de
dois campos escalares, Raoni S. Araújo, Celly
S. Correa, Adalto R. Gomes, IFMA ¥ Neste trabalho consideramos paredes de domı́nio em (1, 1) dimensões construı́das com dois campos escalares φ e χ.
As equações de movimento consistem em duas equações
diferenciais parciais acopladas de segunda ordem em x e
t. O potencial é tal que o formalismo de primeira ordem
pode ser utilizado para encontrar soluções estáticas para
os campos escalares. Aplicando uma transformação
de Lorentz nas soluções estáticas obtemos as soluções
livres φK (v, x, t) (forma de kink) e χL (v, x, t) (forma
de lump) para os campos que compõem as paredes
de domı́nio propagando-se com uma velocidade v constante. Estas soluções, bem como suas derivadas com
relação ao tempo fornecem o conjunto de condições
iniciais para o problema de colisão de duas paredes
de domı́nio. As condições de contorno para o problema podem ser obtidas pelo comportamento assintótico
das soluções estáticas. O método de diferenças finitas é aplicado ao problema de modo a transformar
cada uma das duas equações diferenciais parciais em
um conjunto de equações algébricas acopladas. Neste
trabalho analisamos as várias possibilidades de escolha
para as condições de contorno, e de que modo o método
de diferenças finitas é mais eficaz em obter soluções
numéricas não triviais para as equações de movimento.
Cada equação diferencial parcial é resolvida separadamente por meio de um método iterativo em que o
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
campo escalar χ do passo anterior serve de imput para a
equação diferencial do campo phi para o passo seguinte.
A acurácia do método é verificada comparando-se a
diferença percentual alcançada em cada iteração com
relação à iteração anterior. Outro modo de verificar
o programa é analisar as soluções numéricas para as
paredes livres propagando-se com velocidade v em comparação com a expressão analı́tica obtida pela transformação de Lorentz aplicada às soluções estáticas. O
processo de colisão é analisado com o objetivo de estudar a influência da velocidade inicial de propagação das
paredes de domı́nio na ocorrência de múltiplas batidas.
Outro aspecto considerado é a influência do parâmetro
de acoplamento entre os campos. A colisão é estudada por meio da modificação das configurações de cada
campo escalar como função do tempo. Outro ponto de
vista analisado é o da modificação da densidade de energia das paredes de domı́nio em decorrência do processo
de colisão.
palavras-chave:
paredes de domı́nio, defeitos
topológicos, colisões de paredes, teorias clássicas
de campo, campos escalares.
[11/11/09 - P004]
Gaussian wave packet states of relic gravitons, Inacio de A lmeida Pedrosa, K. Bakke,
C. Furtado, UFPB ¥ Neste trabalho mostraremos
efeitos quânticos sobre grávitons no universo primitivo descritos pelo modelo cosmólogico desenvolvido
por Friedmann, Robertson e Walker.
A partir
da descrição do universo através do espaço-tempo
de Friedmann-Robertson-Walker, iremos descrever os
grávitons através de ondas planas onde seus modos de vibração podem ser mapeados em um oscilador harmônico generalizado (clássico) dependente
do tempo. Considerando a quantização canônica,
podemos obter a equação de Schrödinger de um oscilador harmônico generalizado dependente do tempo.
A solução exata da equação de Schrödinger será
obtida utlizando o método dos operadores invariantes
dinâmicos. Utilizaremos a técnica do método de operadores dinâmicos de Lewis-Riesenfeld. Este método
é bastante conhecido em varias áreas da fı́sica para
tratar Hamiltonianos dependentes do tempo. Dado o
operador invarinate dinâmico, a solução da equação de
schrödinger é dada em função das autofunções do operador invariante dinâmico a menos de um fator de fase
que depende explicitamente do tempo. Em geral, os operadores invariantes dinâmicos podem ser quadráticos
ou lineares. Neste caso, consideraremos operadores invariantes dinâmicos lineares para resolver a equação
de Schrödinger, exatamente e analiticamente, tendo
como pano de fundo o espaço-tempo de FriedmannRobertson-Walker. Como resultado, obtemos pacotes
de onda Gaussiano e correlações quânticas para cada
modo quantizado do campo.
[11/11/09 - P005]
Geometric phases and squeezed quantum states
of relic gravitons, Inacio de Almeida Pedrosa,
K. Bakke, C. Furtado, UFPB ¥ Apresentaremos
neste trabalho um estudo sobre efeitos quânticos como o
surgimento de fases geométricas para grávitons no universo primordial. Este estudo está baseado em mapear o
19
comportamento de grávitons tendo como pano de fundo
o modelo cosmólogico desenvolvido por Friedmann,
Robertson e Walker em um oscilador harmônico dependente do tempo generalizado. No espaço-tempo de
Friedmann-Robertson-Walker, os grávitons pode ser descritos como um onda plana onde os modos de vibração
dessa onda plana satisfaz a equação de um oscilador
harmônico clássico dependente do tempo. Aplicando
a quantização canônica é possı́vel obter a equação de
Schrödinger para um oscilador harmônico dependente
do tempo. A solução da equação de Schrödinger para
esse sistema é obtida através da aplicação do método
dos invariantes dinâmicos. Para este caso, iremos considerar operadores invariantes dinâmicos quadráticos
para resolver a equação de Schrödinger para um oscilador harmômico dependente do temp o generalizado.
Como resultados da aplicação da técnica dos operadores
invariantes dinâmicos obtemos os estados coerentes e
estados comprimidos para grávitons no universo primordial bem como as transformações de Bogolubov.
As transformações de Bogolubov são vem conhecidas
em teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo
e mostram que os estados de partı́culas não podem
ser definidos de maneira única, ou seja, o número de
partı́culas não é conservado em sistemas que se aplicam as transformações de Bogolubov. Desse modo,
a técnica dos operadores invariantes dinâmicos pode
ser estendida para problemas que envolvam a criação
partı́culas. Por fim, calculamos a fase de Berry para
os grávitons no espaço-tempo de Friedmann-RobertsonWalker mostrando a depedência da fase de Berry em
relação ao parâmetro de Hubble.
[11/11/09 - P006]
Lorentz-violating Chern-Simons action under
high temperature in massless QED, F. A.
Brito,E. Passos, UFCG, L. S. Grigorio, M. S.
Guimaraes, C. Wotzasek, UFRJ ¥ The main purpose of the present work is to discuss a field theory
model where not only the Lorentz symmetry is not
restored but in fact the breaking is enhanced as the
temperature gets higher. This theory is known as the
Carroll-Field-Jackiw or (CFJ) model that modified the
electrodynamics and can be seen as a sector of the Standard Model Extension (SME). We will address the specific problem of the radiatively induced Lorentz and
CPT violating term in QED at finite temperature from
observation that the 2 + 1 dimensional Maxwell-ChernSimons theory can be originated from the 3 + 1 dimensional Chern-Simons-like action, we also focus on the
fermion sector to relate the 3 + 1 dimensional extended
massless QED to 2 + 1 dimensional massive QED.We
take advantage of this to state that the Chern-Simonslike action in extended massless QED can be induced
with its coeficient being well defined and finite just as
its 2 + 1 counterpart at zero and high temperatute
situations. In the zero temperature, we make use of
three di?erent regularization schemes by inducting the
Chern-Simons-like in 3 + 1 dimensions to support the
conjecture: dimensional regularization, momentum cutoff regularization and temperature regularization in the
limit of zero temperature as our third scheme. In high
temperature, we show that this system constitutes an
20
example where the breaking of CPT and Lorentz symmetries is more severe at high temperature than in the
zero temperature case thus precluding any naive expectations of Lorentz symmetry restoration.
[11/11/09 - P007]
Correções de Massa e Temperatura ao
efeito
Casimir
estático,
Hector O.
Silva,Jocivaldo Siqueira, Universidade Federal
do Pará ¥ Em 1948, o fı́sico holandês H. B. G.
Casimir previu uma força atrativa de origem quântica
proporcional a quarta potência da distância entre
placas perfeitamente condutoras, eletricamente neutras
no vácuo. O efeito surge pela alteração do espectro
da energia de ponto zero do campo eletromagnético
devido à presença das placas.
Desde o trabalho
pioneiro de Casimir, o efeito foi investigado para
diferentes geometrias, campos quânticos, topologias e
condições de contorno. O estudo do efeito Casimir se
tornou uma área extremamente ativa e interdisciplinar
de pesquisa, tanto do ponto de vista teórico quanto
experimental, sendo estudado em áreas que vão de
nanotecnologia (devido à força de Casimir, embora
pequena, se tornar relevante na escala de nanômetros)
à Fı́sica-Matemática (desenvolvimento e estudo de
técnicas de regularização).
No presente trabalho calculamos a energia de Casimir
para um campo escalar real massivo à temperatura constante diferente de zero em (3 + 1)D. Em uma das dimensões espaciais, x1 , impomos ao campo condições de
contorno Dirichlet em x1 = 0 e x1 = d. A introdução
da temperatura será feita utilizando o formalismo do
tempo imaginário de Matsubara. A energia livre de
Helmholtz F (β) do sistema é regularizada utilizando
o método da função zeta generalizada. Deste resultado encontramos as expressões para a energia para
condições de contorno de mistas.
[11/11/09 - P008]
Carga efetiva e violação da simetria de Lorentz
na QED, Priscila V. dos Santos, Francisco A.
Brito, Eduardo Passos, UFCG ¥ Para entendermos as leis que regem a evolução de um determinado sistema fı́sico na natureza, é extremamente
necessário que se compreenda as suas propriedades de
simetrias. Recentemente têm surgido vários estudos
considerando a possibilidade de se observar pequenas
violações da simetria de Lorentz. Uma estratégia interessante é a que estende o modelo padrão da fı́sica
de partı́culas, que consiste em adicionar parâmetros
de caráter fenomenológico a setores da lagrangeana do
modelo padrão. A QED estendida, onde temos a quebra das simetrias de Lorentz e CPT, é um bom exemplo disso. Nesta teoria, no domı́nio das baixas energias,
calcula-se a carga efetiva que depende da energia. Neste
trabalho iremos calcular a correção da carga elétrica
efetiva controlada pela contribuição do termo que viola
a simetria de Lorentz, mas considerando a invariância
de gauge e o cárater da renormalizabilidade da teoria.
Adotaremos um modelo em que a QED é estendida explicitamente pelo termo ψγ µ bµ γ5 ψ, em que bµ é um
quadrivetor constante que controla a quebra de simetria de Lorentz. Aqui estamos interessados em calcular
a carga elétrica efetiva com esta quebra de simetria e
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
analisar em que energia esta quebra se torna cada vez
mais evidente. A extensão do modelo padrão encontra muitas aplicações na fı́sica experimental, tais como:
espectroscopia do hidrogênio e do anti-hidrogênio, medidas cosmológicas sobre a polarização da luz vinda de
galáxias distantes, birrefringência no vácuo, dentre outros.
[11/11/09 - P009]
Aplicação do Método da Função de Green
em Sistemas Eletrodinâmicos com Violação
da Simétria de Lorentz.,
Manoel M. Ferreira Jr.,Rodolfo A. Casana Sifuentes,
Ednilson da C. Rodrigues, Universidade Federal
do Maranhão - UFMA, Grupo de Fı́sica Teórica de
Partı́culas e Campos, São Luis - MA - Brasil ¥
Um dos ferramentais matemáticos mais poderosos e
empregados na Fı́sica teórica consiste na utilização do
método da função de Green para obtenção de soluções
de equações diferencias. O sucesso, consistência e
poderio matemático em sistemas de soluções bem
conhecidas, o credencia a ser utilizado em novos
sistemas, cujas soluções são ainda desconhecidas. É
exatamente este o contexto da eletrodinâmica de
Maxwell-Carroll-Field-Jackiw-Proca (MCFJP), um dos
setores eletrodinâmica do Modelo Padrão Estendido
(MPE), composto pelo campo tensorial de fundo: V µ
(via termo ²µναβ V µ Aν F αβ ). Tal termo é o background
responsável pela violação da simetria de Lorentz (VLS).
A eletrodinâmica de MCFJP é descrita pela seguinte
densidade lagrangeana:
1
1
1
L = − Fµν F µν − ²µναβ V µ Aν F αβ + MA2 Aα Aα +Jα Aα
4
4
2
Neste trabalho, aplicamos o método de Green com
o objetivo de obter e investigar as soluções estáticas
e estacionárias da eletrodinâmica de MCFJP. Para
isso, obtemos primeiramente as equações de Maxwell
modificadas pelo termo de VSL, via equação de
Euler-Lagrange. A partir destas equações, derivamos
a equação de onda para o 4-potencial Aµ , que contém
explicitamente as componentes do “background”
→
V µ = (v0 , −
v ). Usando-se o método de Green, são
obtidas as soluções para o caso de um background
→
tipo-tempo, V µ = (v0 , 0), e tipo-espaço V µ = (0, −
v ).
Finalmente, com tais soluções, são obtidas expressões
−
→
−
→
para os campos elétrico E e magnético B gerados
por distribuições de cargas estendidas no espaço e as
correspondentes expansões dipolares.
Palavras-Chave: Método de Green, Simétria de
Lorentz, Eletrodinâmica de MCFJP
[11/11/09 - P010]
Uma introdução ao estudo de sólitons gerados por equações não-lineares e campos
escalares, Manoel M. Ferreira Jr.,Rodolfo
A. Casana Sifuentes, Eduardo S. Carvalho,
Alyson Bruno F. Neves, Grupo de Fı́sica Teórica
de Partı́culas e Campos - Universidade Federal do
Maranhão - UFMA, São Luis - MA, Brasil.
¥
Sólitons são defeitos topológicos descritos como ondas
solitárias (um pacote de onda ou pulso) que mantêm
sua forma enquanto se propagam com velocidade
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
constante. Elas surgem como soluções de equações
diferenciais parciais não-lineares que descrevem determinados sistemas fı́sicos. Os sólitons são causados
pela combinação de não-linearidade e efeitos dispersivos do meio, cuja competição origina um perfil de
onda permanente e localizado. Como modelos de
equações diferenciais não-lineares que possuem soluções
solitônicas, podemos mencionar a equação de Korteweg
e G. de Vries (KdV), que gera sólitons não-topológicos,
e a equação de Sine-Gordon, que gera os chamados
sólitons topológicos. Neste trabalho, apresentamos a
equação KdV (formulada em 1895 por D. J. Korteweg
e G. de Vries para descrever a propagação da onda
solitária observada por Russel), sua solução tipo sóliton
e suas propriedades. Em seguida, apresentamos a
equação de Sine-Gordon, sua solução tipo solitônica,
sua energia e carga topológica. Apresentamos as
densidades de lagrangiana que permitem obter a
equação de KdV e a equação Sine-Gordon. Partindo
da lagrangiana de um campo escalar com potencial tipo φ4 , obtemos a equação de movimento, as
soluções para uma configuração de regime estático.
Calculamos a energia e a carga topológica associada,
especificando o comportamento assintótico da solução,
e finalizamos apresentando um exemplo dos casos em
2
2
que V (φ) = (sin φ) e V (φ) = (1 + cos φ) .
Palavras-Chave: Sólitons, Equação de Sine-Gordon,
Equação de KdV.
[11/11/09 - P011]
NUMERICAL RESOLUTION THROUGH
THE SPECTRAL METHOD, OF THE
SCHRODINGER EQUATION, Diego Barros,
Rômulo Rodrigues da Silva, UFCG - PB - Brasil
¥ In this paper apply the spectral method with the
inclusion of a link between the size of the matrices and
the box size L, for solving the Schrödinger equation
which is the main tool for studying the physics at
subatomic scales. In this area, the laws of Newton
do not apply and the notion of trajectory loses its
meaning. On this scale, the position of particles is
described by a wavelength function, whose square
modulus gives the density probability to find the
particle. Schrödinger in 1926 established the foundations of wave quantum mechanics to explain, in a
elegant form, rules of quantization of Planck, Bohr
and Sommerfeld. To illustrate the advantages of this
method spectral bound, we apply this method to solve
the one-dimensional Schrödinger Equation of three
potential known in the literature: the simple harmonic
oscillator, gravitational potential and the Poschl-Teller
potential, then we compare our numerical result with
the corresponding exact result where we get a good
agreement between the results. These results lead us to
great confidence in this method, a program providing
efficient and low computational cost to calculate the
spectrum of energy for any one-dimensional physical
system. We used the software Maple 12, which has
an ideal programming language to implement the
spectral method, by having high-performance routines
to compute eigenvalues.
21
[11/11/09 - P012]
Processos
de
Energia
Solar,
Eduardo
Carlos Henrique Araújo Bonfim,
de Mello Silva, Fabiana de Sousa Figueiredo,
Jessé de Mello Silva, Jean Paulo Spinnely da
Silva, UEPB - PB - Brasil ¥ Esta pesquisa tem por
finalidade investigar os processos fı́sicos responsáveis
pela fonte de energia solar explorando também a
origem dos ventos e manchas solares e compreender
a influência do Sol no movimento de translação dos
planetas. Para entendermos os principais aspectos
da teoria solar faz-se necessário conhecer a massa do
Sol, isso pode ser feito a partir da Segunda Lei de
Newton e da Lei da Gravitação Universal e, quanto a
sua temperatura podemos calcular com o auxı́lio da
Lei de Stefan-Boltzmann para um corpo negro. Como
resultado de estudo de sua teoria podemos afirmar que
o Sol é composto pelos gases hidrogênio e hélio, onde
o primeiro é convertido no segundo por fusão nuclear,
assim, liberando energia a qual se desloca desde o
núcleo até a fotosfera através de zonas radiativas e
convectivas. A teoria demonstra também a relação dos
campos magnéticos com as manchas solares e, devido
ao Sol compor de quase toda a massa do sistema solar,
logo ele é o responsável pelo movimento dos planetas
em órbita devido à sua atração gravitacional. Quanto
ao vento solar, este é composto por partı́culas de alta
energia, na maioria prótons e elétrons, os quais são
emitidos pela coroa. Como conclusão, o Sol é formado
por um núcleo que por reações termonucleares funde
átomos de hidrogênio e forma átomos de hélio, uma
zona convectiva responsável pelo transporte mecânico
de energia através de parcelas de gás, uma zona
radiativa onde a energia não depende do meio para
se propagar havendo movimento somente de fótons, a
fotosfera, onde a temperatura cresce da base para o
topo, nessa região o gás quente das camadas interiores
sobe e deposita a energia nas camadas superiores e, ao
perder o calor, aumenta de densidade e desce para as
camadas mais internas, e a coroa, estendendo-se por
cerca de dois raios solares, que corresponde à parte
visı́vel durante os eclipses totais.
Palavras-chave: Sol, energia, fusão nuclear, fotosfera,
coroa.
[11/11/09 - P013]
Estudo da Transição de Fase de KosterlitzThouless,
D. D. Zimmer, J. F. de Medeiros
Neto, Universidade Federal do Pará, Rudnei O.
Ramos, Universidade do Estado do Rio de Janeiro ¥
Neste trabalho, fazemos um estudo sobre a transição de
fase de Kosterlitz-Thouless, revendo seus aspectos fundamentais do ponto de vista das teorias quânticas de
campos e matéria condensada. Inicialmente estudamos
as transições de fase na fı́sica de um modo geral, incluindo a diferenciação entre transições de primeira e
segunda ordens. Vemos também o papel do parâmetro
de ordem e de suas funções de correlação na descrição
das transições de fase. Fazemos ainda um estudo sobre
as simetrias discretas e contı́nuas em sistemas fı́sicos e
sobre as quebras espontâneas destas simetrias, especificamente em sistemas do tipo xy. Mostramos a dependência da função de correlação do parâmetro de ordem em função da temperatura em sistemas do tipo
22
xy e mostramos como o comportamento diferente desta
função, a altas e baixas temperaturas, sugere uma mudança de fase a temperatura finita. Estudamos então o
teorema de Mermin–Wagner e sua implicação em quebras espontâneas de simetrias contı́nuas em sistemas
de baixa dimensionalidade (d ≤ 2). Mostramos então
que não deve haver transição de fase de segunda ordem no modelo xy e desta forma, a transição de fase
sugerida pelo comportamento da função de correlação
do parâmetro de ordem, em termos da temperatura,
deve ser explicada de forma particular, uma vez que
esta mudança de fase não segue o padrão observado em
outras transições semelhantes. Finalmente, destacamos
o papel dos vórtices na transição de fase de KosterlitzThouless.
[11/11/09 - P014]
Alpha-decay process calculation using different
nuclear potentials., Lucas Brito, Alejandro
Javier Dimarco, UESC-BA-BRASIL ¥ The alphadecay process was interpreted in the early 1920s in
terms of tunneling through a quantum mechanical potential barrier. Several studies of this process have been
mainly motivated by the search of the heaviest elements,
since their alpha-decay chains provide signatures of the
structure of the nuclei which start the decay sequence.
On the other hand, experimental efforts have been focused on the improvement of the measurement of alpha
particle energies and decay half-lives as well. There
were used two basic hypotheses used in this work. The
first one is to admit that the alpha-particle exists already preformed in the interior of the nucleus father
close to the nuclear surface. Basically the alpha particle interacts with the residual nucleus by coulombian
interaction. In such a way, the decay process is modeled by calculation of the penetration probability of the
coulombian barrier. In this work, we have made a comparative study between the half-lives of the alpha decay.
An analytical solution exists when the nuclear potential
is a well square. With a Woods-Saxon potential is necessary to develope computational subroutines to solve
this case. Both theoretical calculations will be compared with available experimental data. We hope that
the calculated half-lives with the Woods-Saxon potential will be in a better agreement with experimental
data than those obtained with the square well.
[11/11/09 - P015]
Aplicações
da
Radioatividade,
Paulo Henrique Pereira Silva,
Universidade
Estadual do Ceará - UECE - Ce - Brasil ¥ O presente
trabalho visa expor os inúmeros benefı́cios que a
radiação proporciona. Por geralmente fazer sua associação a aspectos negativos, tais como armas nucleares
e rejeitos tóxicos, mostra-se nessa apresentação, de
maneira clara, através de ilustrações, exemplos e texto
esclarecedor várias áreas em que a radioatividade atua
diretamente. Os isótopos radioativos ou radioisótopos,
devido à propriedade de emitirem radiações, têm vários
usos, dentre elas na medicina, indústria e agricultura.
A radioatividade é um fenômeno natural ou artificial,
pelo qual algumas substâncias ou elementos quı́micos
instáveis, chamados radioativos, são capazes de emitir
partı́culas alfa, beta ou raios gama. As radiações
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
podem até atravessar a matéria ou serem absorvidas
por ela, o que possibilita múltiplas aplicações. Elas são
monitoradas através de detectores de radiação. Dessa
forma, o deslocamento de um radioisótopo pode ser
acompanhado e seu percurso pode ser traçado num
mapa do local. Por esse motivo, recebe o nome de
traçador radioativo. Apoderando-se dessa propriedade,
a medicina nuclear utiliza os traçadores radioativos
para realizar diagnósticos e terapias. Ao absorver uma
pequena quantidade de material radioativo, pode-se
fazer um mapeamento no corpo através das emissões
liberadas pelas substâncias, realizar diagnósticos
sem utilizar métodos mais invasivos como cirurgias.
Além dos traçadores a medicina também se utiliza
dos radiofármacos e da radioterapia. Na agricultura
É possı́vel acompanhar, com o uso de traçadores
radioativos, o metabolismo das plantas, verificando
o que elas precisam para crescer, o que é absorvido
pelas raı́zes e pelas folhas e onde um determinado
elemento quı́mico fica retido. A marcação de insetos
com radioisótopos também é muito útil para eliminação
de pragas, identificando qual predador se alimenta de
determinado inseto indesejável. Irradia-se também os
alimentos, a tı́tulo de conservação. A aplicação de
radioisótopos mais conhecida na indústria é a radiografia de peças metálicas ou gamagrafia industrial. Os
fabricantes a usam na área de controle de qualidade,
para verificar se há defeitos ou rachaduras no corpo
das peças. Constata-se que além do uso para obtenção
de energia elétrica existe uma gama de opções para uso
benéfico não só da energia nuclear, mas das radiações
em geral. Podemos concluir então que não há motivos
para recear esse tipo de tecnologia haja vista que seu
manuseio correto traz várias contribuições benéficas
para o homem.
[11/11/09 - P016]
Investigando o comportamento da velocidade
de rotação das estrelas pobres em metais no
ramo horizontal e sua relação com o segundo
parãmetro.,
F. J. Cavalcante1 , J. R. P. da
2
Silva , Universidade do Estado do Rio Grande do
Norte ¥ O ramo horizontal (HB),é o estágio da
evolução estelar caracterizado pela queima do hélio no
núcleo estelar e pela queima de hidrogênio numa camada relativamente fina que envolve o núcleo da estrela. É conhecido que a distribuição de estrelas quentes
e “frias”no HB é função da metalicidade do aglomerado, a metalicidade é por isso denominada de “primeiro
parâmetro”. Entretanto, há fortes evidencias de que um
ou mais fatores também contribui para a distribuição
das estrelas no HB. Este outro fator é chamado de “segundo parâmetro”e sua natureza fı́sica é desconhecida.
Neste trabalho, investiga-se o comportamento da velocidade rotacional das estrelas pobres em metais. O
estudo é feito com base numa extensa amostra de dados de rotação estelar e temperatura efetiva. A amostra
é composta por estrelas do campo e de aglomerado globulares, abrangendo diferentes estágios da evolução estelar, desde a sequência principal até o ramo horizontal.
O objetivo principal é fornecer subsı́dios para a identificação do segundo parâmetro. Apresenta-se o comportamento da velocidade rotacional das estrelas po-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
bres em metais, do campo e de aglomerado, em diferentes estágios evolutivos. Confirma-se o resultado de
que as estrelas pobres em metal tendem no geral a
apresentar baixas velocidades rotacionais. Observa-se
que as rotações das estrelas de campo comportam-se
diferentemente das rotações daquelas em aglomerados.
As estrelas do campo apresentam as maiores rotações,
e essas velocidades concentram-se no ramo horizontal.
A diferença entre as as duas distribuições de rotação
acentua-se com o aumento da temperatura efetiva das
estrelas.
[11/11/09 - P017]
Casimir
Force
for
a
Vortex
Model,
Raimundo Nonato Colares Carneiro,
J. F.
de Medeiros Neto, Universidade Federal do Pará,
Rudnei O. Ramos, Universidade do Estado do Rio
de Janeiro ¥ It is well known that Chern-Simons (CS)
theories have a special place in the explanation of very
important planar phenomena, such as the Quantum
Hall Effect and High-Temperature Superconductivity.
The theoretical aspects concerning the CS term also
deserve a closer attention on their own, since that term
is gauge invariant, topological and violates parity and
time reversal invariance. Besides, the CS term provides
mass, given by the CS coefficient, to the topological
photon associated to the gauge field.
The presence of the CS term can also reveal interesting
properties of systems containing interactions between
the CS field and other fields. For instance, the CS
term attaches quantized magnetic flux to the particles
(fermions or bosons) that interact with the vector field.
This effect has a key role in the anyonic behavior of
particles in a three dimensional space-time. Anyons
can exhibit fractional statistics, different from the
fermionic and bosonic ones and this behavior can be
used to explain the quantization of the Hall conductivity. Besides, some models with interactions between
the CS field and other fields admits vortex solutions,
such as the models used to describe superconductivity.
In this work we consider a model where the CS field
interacts with a vortex field. We compute the Casimir
force for this model in the approximation that the
vortex field is in its vacuum expectation value. We are
then left with a Maxwell-Chern-Simons-Proca kind of
action. The Casimir force for this simpler model is
then computed by associating it to a system of two
massive scalar non-interacting fields, whose Casimir
forces are known.
[11/11/09 - P018]
The
Quantum
Hall
Effect
and
NonCommutative Chern Simons Theory, H. Belich,
UFES-ICCMP(UnB), A. Pinzul, A. R. Queiroz,
IF(UnB)-ICCMP(UnB) ¥ A current that across a
layer submitted to a external magnetic field, presents
a transversal conductivity (Hall conductivity). In
this system we have a Edge transport of electrons
which don’t suffer back-scattering. Landau interpreted
this system as a collection of harmonic oscillators, in
which the electrons can populate the harmonic levels.
Excitations across Landau levels are suppressed when
the cyclotron energy is larger enough. A self-consistent
theory without these excitations is constructed by
making the Landau-level projection: an electron con-
23
fined to a single Landau level is described by a planar
cell, in which the spatial coordinates do not commute.
Thus the Quantum Hall Effect (QH) provide us with a
realistic world of a noncommutative theory. It presents
not only a good approximation but also an essential
way to reveal a integer Quantum Hall system (IQH):
a microscopic theory of the system. In this initial
proposal, we start with a nocommutative Susskind’s
fluid description of Fractional Quantum Hall (FQH)
system. It describes a dissipationless non-relativistic
charged fluid moving in a plane submitted to a strong
magnetic field. It is well known that the Chern-Simons
(CS) is the effective gauge theory to describe composite
particles. A composite particle is a electron bound
to n quanta of magnetic flux. As Both models are
used to describe the FQH, we take into account a
Noncommutative Chern-Simons (NCS) to goal a map
construction that relates these theories.
[11/11/09 - P019]
A
FASE
GEOMÉTRICA
ADQUIRIDA
POR
SISTEMAS
FÍSICOS
QUANTOMECÂNICOS,
SUA
IMPORTÂNCIA
NO
ESTUDO
DA
NÃO-LOCALIDADE
E
DA
COMPUTAÇÂO
QUÂNTICA,
Camilla dos Santos Rodrigues Leite, Aércio
Ferrreira de Lima, Universidade Federal de Campina Grande-Pb ¥ Quando um sistema se move numa
evolução cı́clica do estado inicial ao estado final, a
função de onda adquire uma fase. A fase adquirida
pelo sistema fı́sico, em geral, é oriunda de duas contribuições: uma de natureza dinâmica e a outra de
natureza geométrica. A fase geométrica é importante
não apenas para os sistemas quanto- mecânicos, mas
também para toda fı́sica ondulatória. A análise de
um sistema quanto-mecânico unidimensional simples
é utilizado para apresentar a relação entre a fase
geométrica e propriedades não-clássicas de estados
quânticos. O sistema quântico investigado neste estudo
é uma partı́cula submetida a um potencial tipo poço
quadrado, comumente discutido nos livros-textos,
exceto pela possibilidade de as paredes do poço se
movimentarem esporadicamente. Recentemente, os
estudiosos da Ciência da Computação e Informação
Quântica têm apresentado grande interesse no estudo
das chamadas portas topológicas. A construção de
portas resistentes a erros que acometem a dinâmica do
sistema podem ser a solução para computação tolerante
a falhas. Também neste trabalho, investigamos a construção de portas universais baseadas nas ideias aqui
apresentadas, visto que a principal razão para usarmos
a fase geométrica na computação quântica é pelo fato
de as evoluções geométricas serem frequentemente mais
fáceis de se controlar e que podem também ser mais
resistentes à ruı́dos aleatórios advindos do meio.
Palavras-chave: Fase Geométrica, fase dinâmica, nãolocalidade, computação quântica
[11/11/09 - P020]
O ANÁLOGO DO EFEITO SUPERRADIANTE EM BURACOS NEGROS ACÚSTICOS
NA
PRESENÇA
DE
DESCLINAÇÕES,
Fábio Alves Gomes, Geusa de Araújo Marques, UFCG ¥ Uma das previsões da relatividade
24
geral, pode-se mencionar os buracos negros, Segundo
a teoria da relatividade geral, quando a densidade
de um objeto (uma estrela, por exemplo) é muito
grande, a atração gravitacional se torna tão intensa
que nada, nem mesmo a luz ou outro tipo de radiação
eletromagnética, consegue escapar de uma região em
torno do objeto, definida por um raio crı́tico. Imagine
um fluido, como a água caindo numa cachoeira,
acelerando até ultrapassar a velocidade do som. Agora,
imagine que há um ponto, na queda d’água, em que a
velocidade da água ultrapassa a do som; qualquer sinal
sonoro nesta região não escapará, o som vai até um
certo ponto e depois é vencido pela água, estes são os
chamados de buracos mudos, são os análogos sônicos
dos buracos negros . Embora esses buracos mudos
tenham suas leis governadas pela hidrodinâmica, e os
buracos negros objetos gerados a partir dos restos de
estrelas que são tão compactos que sua gravidade não
deixa nem a luz escapar. Este paralelo pode ser útil
para realizar estudos sobre buracos negros que jamais
poderiam ser feitos com um buraco negro gravitacional.
Investigaremos a possibilidade do análogo acústico de
um fenômeno tipo superradiância, isto é, a amplificação
da onda sonora pela reflexão da ergo-região de um
buraco negro acústico rotacionando num modelo “
draining bathtub”na presença de uma desclinação, de
ser amplificado ou reduzido dependendo do valor do
déficit angular.
[11/11/09 - P021]
SIGNAL-NOISE
DECOMPOSITION
OF
CoRoT
LIGHT-CURVES
USING
THE
WAVELET
DISCRETE
TRANSFORM,
A. B. Melo Villas Boas, D. B. De Freitas,
J. R. de Medeiros, UFRN-RN-Brasil ¥ The CoRoT
space mission, led by the french space agency with a
brazilian participation, represents an unprecedented
effort to search for earth-like planets on the basis of
the well known planetary transit approach. Because
of the used high precision photometry the satellite
offers also the basis for a solid study of stellar rotation
and seismology. Up to date five giant planets were
discovered in the scope of the mission, where the main
difficulty faced to the discovery of planets with earth
dimensions seems to come from the poor signal-tonoise ratio of most of the acquired light curves. In
fact for the exoplanet program the observed stars are
fainter than visual magnitude 12. In the present work
we point out a procedure to eliminate different external
contributions on the CoRoT light curves, like hot pixel
and discontinuities, which can induce difficulties in
the detection of planetary transits. Such a procedure
is based on the decomposition of CoRoT light curves
on the basis of a wavelet discret transform and offers
an unique possibility to increase the signal-to-noise
ratio. In addition to two CoRoT light curves with
detected planet transit, this work brings also CoRoT
two light curves with rotation signature and one with
eclipsing binary characteristic. In fact, we show that
an excellent result is obtained once the procedure is
applied for all CoRoT light curves.
[11/11/09 - P022]
Estudo de Vórtices Bidimensionais em Teorias
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
Quânticas de Campos, M. A. S. Nunes, G. V.
Santos, V. C. R. Junior, J. F. de Medeiros Neto,
Universidade Federal do Pará ¥ Neste trabalho, fazemos um levantamento da presença dos vórtices na natureza e estudamos seu papel em diversas áreas da
fı́sica, em épocas distintas. Atenção especial é dada
aos sistemas bidimensionais com simetria O2 e U (1),
nos quais definimos matematicamente os vórtices e realizamos simulações computacionais de algumas classes
de tais defeitos topológicos.
Nos detemos de maneira mais pormenorizada no estudo
de vórtices em sistemas de teorias quânticas de campos
e matéria condensada que apresentam simetrias O(2)
e U (1). Em matéria condensada, a simetria associada
ao grupo O(2) é usualmente chamada de simetria xy,
porque as rotações associadas são realizadas num plano
xy. Um exemplo simples e importante deste modelo,
que surge em matéria condensada, é um ferromagneto
planar no qual os spins estão confinados no plano xy por
campos de uma rede cristalina. Como um vetor bidimensional é equivalente a um número complexo, podemos dizer que o grupo O(2) é isomórfico ao grupo U (1)
de transformações da fase de um número complexo. Assim, a simetria U (1) também é chamada de simetria
xy. O sistema mais importante em matéria condensada
com simetria U (1) é o Hélio superfluido. Neste caso,
a fase superfluida é caracterizada por uma função de
onda complexa de condensado macroscópico.
Para a realização das simulações computacionais de
vórtices, foi construı́da uma rotina em linguagem
Maple, que trabalha com computação simbólica de alto
desempenho.
[11/11/09 - P023]
Algumas Considerações Sobre Modos Normais
em Buracos Negros de Schwarzschild-de Sitter, José Carlos Justino da Silva, Valdir Barbosa Bezerra, UFPB, José Arimateia dos Santos Araújo, Geusa de Araújo Marques, UFCG
¥ No contexto da Teoria da Relatividade Geral, a
primeira solução exata das equações de Einstein, na
região externa a uma massa distribuı́da esfericamente,
foi obtida por Schwarzschild em 1916, e ficou conhecida
como solução do buraco negro, algumas décadas depois.
Desde então outras soluções foram obtidas, entre elas a
solução de Schwarzschild-de Sitter, cuja fonte é a mesma
da solução de Schwarzschild, acrescida de um termo correspondente à constante cosmológica, Λ > 0.
Com a descoberta de que buracos negros emitem ondas gravitacionais, a possibilidade de detecção destas
ondas, com a precisão disponı́vel atualmente, torna-se
uma possibilidade, em função do forte campo gravitacional gerado por um buraco negro com uma massa
muito grande. Neste cenário, o conceito de freqüências
quase-normais, que são freqüências complexas de oscilação do espaço-tempo na região exterior a uma distribuição de massa, resultado de perturbações de diferentes naturezas (escalares, eletromagnéticas ou gravitacionais), torna-se importante. Estas perturbações se
propagam em forma de ondas e tem duração limitada
no tempo, uma vez que a parte imaginária da freqüência
determina a taxa com a qual cada modo é atenuado
como resultado da emissão de radiação.
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
Uma vez que o problema é análogo ao de uma barreira de potencial da Mecânica Quântica e a equação
correspondente à perturbação é semelhante à equação
de Schrödinger unidimensional, com um potencial caracterı́stico, que depende da natureza do buraco negro,
então usamos o método WKB para obter uma solução
aproximada da equação, bem como os coeficientes de
transmissão e reflexão. Investigamos ainda a influência
da constante cosmológica nestes coeficientes, em especial, o papel desta na amplificação ou redução da reflexão e da transmissão.
[11/11/09 - P024]
Os
Pontos
de
Lagrange,
Will Robson Monteiro Rocha, IFCE, Roberto
Ferreira Sena Filho, UFC, UECE, IFCE ¥
O matemático francês-italiano Joseph Lagrange ao
estudar o problema restrito dos três corpos, mostrou
que existem cinco pontos de equilı́brio estabelecidos
na vizinhança de dois corpos massivos orbitando o seu
centro de massa. Entre esses, três são instáveis (L1,
L2 e L3) e dois estáveis (L4 e L5). Esses pontos são
bem conhecidos na Astronomia, pois são utilizados
para estudos astronáuticos como o envio de satélites,
além dos estudos das órbitas de asteróides troianos e o
efeito da transferência de matéria entre estrelas, sendo
este último, de fato, a mola mestra deste trabalho.
O termo restrito se refere à terceira massa ser muito
menor que as outras duas. Hoje, sabemos que o caso
geral do problema dos três corpos é caótico, isto é, não
pode ser resolvido de forma fechada. Partindo da lei
da Gravitação Universal e levando em conta as forças
inerciais (Coriolis e centrı́fuga), em virtude do referencial girante, utilizamos o formalismo Newtoniano
e realizamos algumas aproximações para as demonstrações. Damos ênfase a um desses pontos, conhecido
como Lóbulo de Roche ou L1, porque num sistema
binário de estrelas é o local onde ocorre o fenômeno
da transferência citada anteriormente. Baseamos o
trabalho a partir das notas ”The Lagrange Points”de
Neil J. Cornish (NASA).
ENSINO DE FÍSICA
[11/11/09 - P025]
Jornadas astronômicas:
Atividades de divulgação cientı́fica para público infantil,
Ana Carolina Mattiuci,
Edivânia Bezerra
de Lima, Thyago Paulino dos Santos, Jacques
Cousteau da Silva Borges, IFRN ¥ A astronomia
é uma ciência que desperta curiosidade na espécie
humana pela sua infinidade de mistérios a serem
desvendados, pois ela não se resume apenas a um
céu estrelado e sim a um universo responsável por
responder os fenômenos da natureza existentes. Esta
ciência obteve um grande marco na história em 1609
quando Galileu Galilei observou os astros pela primeira
vez com sua luneta, descobriu as luas de Júpiter,
publicou um novo modelo planetário que provocou
revolta na sociedade e desde então isso contribuiu
bastante para a evolução desta ciência, apesar deste
conhecimento ser considerado o mais antigo, poucas
pessoas têm acesso a eles, ainda mais agora, em 2009,
25
onde se comemora o ano internacional da astronomia.
O Instituo Federal de educação Ciência e Tecnologia
do Rio Grande do Norte, em parceria com a ANRA Associação Norte-Riograndense de Astronomia, vêm
promovendo, mensalmente, encontros de divulgação
cientı́fica em diversos municı́pios do interior do Estado,
levando ciência a estas cidades afastadas dos grandes
centros, e que não possuem acesso a instrumentos de
observação, como telescópios e lunetas. Tal atividade
faz parte dos trabalhos desenvolvidas em âmbito
nacional em comemoração aos 400 anos de observações
celestes. Diante desse contexto, este trabalho leva por
principal objetivo a divulgação e popularização da
astronomia para um público em particular: o infantil.
Para maximizar as atividades de divulgação nessas
cidades interioranas, faz-se uso de uma programação
própria para as crianças, de forma atrativa e dinâmica
e com uma linguagem adaptada, tendo em vista o
desenvolvimento cognitivo do público infantil criança.
Optou-se por demonstrar as caracterı́sticas dos planetas e estrelas por meio de apresentações sobre o
sistema solar, evitando os dados numéricos e analogias
a formulas e/ou equações. Após as informações essenciais, o aprendizado enfatiza atividades lúdicas, das
quais se pode citar: Confecção de modelos planetários
com massas de modelar; teatro sobre os conceitos
mitológicos das constelações; jogos educativos como
quebra-cabeças e palavras cruzadas sobre os conteúdos
abordados. Durante todo esse processo, os pais das
crianças se encontram nas palestras direcionadas para
o público em geral, dessa forma, o encontro infantil
possui a mesma duração do encontro para o público
geral. Assim, para o aperfeiçoamento da aprendizagem,
são distribuı́dos livrinhos ao final de cada encontro,
e em seguida as crianças acompanham seus pais nas
atividades de observação com os instrumentos ópticos.
[11/11/09 - P026]
Construção de Luneta Galileana em sala de
aula: Uma prática de ensino de Astronomia,
José adriano Brito de Lima, Jacques Cousteau
da Silva Borges, IFRN ¥ 2009 foi declarado como
ano internacional da astronomia pela ONU, evento
esse que celebra o primeiro uso astronômico de um
telescópio, por Galileu Galilei, responsável por desencadear 400 anos de descobertas, a partir da observação
celeste. Embora pareça contraditório, todas essas descobertas passam despercebidas pela maior parte das escolas públicas brasileiras, onde os estudos de astronomia
se limitam a uma breve descrição da Lua e do sistema
solar, em livros didáticos muitas vezes confusos e com
erros conceituais graves. Sabemos que desde o inı́cio
dos tempos o ser humano procura observar o céu noturno. Compreender os fenômenos celestes descobrindo
a razão pela qual se realizam tem sido objeto de interesse do homem desde as mais antigas civilizações. E nos
dias atuais, indagações sobre os mistérios celestes ainda
são feitas pelas crianças e adolescente. Porém, existe
pouco ou nenhuma interesse por parte das instituições
de ensino em adquirirem instrumentos de observação,
como telescópios e lunetas, que já estão disponı́veis a
valores bastante acessı́veis. Dessa forma, este trabalho
detalha a construção de uma Luneta, semelhante a uti-
26
lizada por Galileu, a partir de materiais de fácil acesso,
além de possuir uma simples montagem, sendo possı́vel
ser empregada por professores ou, de preferência, serem
confeccionadas pelos próprios alunos. Para a construção
desse telescópio refrator, é necessário utilizar, como
lente objetiva, uma lente comum de óculos de um grau, e
como ocular, uma lente de lupa, disponı́vel em livrarias
e similares. Para a construção do corpo da luneta, utilizamos tubulações de PVC, em dois diâmetros diferentes. A objetiva será fixada na extremidade do tubo de
maior diâmetro, e a ocular no tubo de diâmetro menor.
As extremidades livres dos tubos são encaixadas, para
que dessa forma um tubo desliza por dentro do outro.
Para observação, basta ajustar o tamanho do tubo,
movendo para frente e para trás até ser possı́vel focalizar as imagens desejadas. Assim, após a construção
desse telescópio refrator o professor pode proporcionar
uma aula de campo, identificando constelações e realizando observações diretas da morfologia lunar. Se o
céu estiver propicio, pode ainda ser possı́vel identificar
os satélites de Júpiter, da mesma forma que Galileu
fez. Essa atividade torna-se fundamental, para despertar o interessante dos alunos pelo tema, pois os motiva
em pesquisar e querer saber sempre mais. Os resultados dessa atividade mostram o despertar cientı́fico dos
alunos, que passaram a participar de grupos de astronomia, para observarem o céu.
[11/11/09 - P027]
Estudando a existência do campo magnético terrestre a partir dos fenômenos da eletricidade,
Augusto de Rubim Costa Gurgel, Leandro Arrilton de Medeiros, Tiago Rafael de Barros Pereira, Joelton Alves oliveira, Jacques
Cousteau da Silva Borges, IFRN ¥ Em abril
de 1820 o fı́sico Hans Christian Orsted verificou pela
primeira vez a relação existente entre a eletricidade
e o magnetismo, ele pode observar que uma agulha
de uma bússola defletia da sua posição de equilı́brio
quando havia próximo a ela um fio condutor pelo qual
passava uma corrente elétrica criando em torno dele
um campo magnético. No ensino médio estuda-se que
condutores retilı́neos portando correntes sob a ação de
campo magnético constante e homogêneo sofre a ação
da força magnética. Para comprovar a existência do
campo magnético terrestre utilizando o conhecimento
de força magnética montamos um experimento composto por garrafas pet, pilhas e tira de papel alumı́nio.
Para o procedimento experimental: retiramos o fundo
de duas garrafas pet, unimos as garrafas pelo fundo,
Fazemos um contar (tipo uma fenda) de aproximadamente 2 mm no centro das duas tampas das garrafas (é
por ai que as fitas irão passar), cortamos uma fita com o
comprimento suficiente para passar pelas duas tampas,
mas essa com largura de aproximadamente 5 mm. Passamos a fita pelas tampas das garrafas, e fazendo com
que elas fiquem paralelas. Temos de fixar a fita nas tampas das garrafas, podemos fazer isso amarrando um barbante entorno da tampa a fim de fixar a fita na tampa.
A fita não pode estar muito esticada, pois ela que ira
se movimentar. Ligando então a fita nas pilhas passará
uma corrente elétrica por ela, no qual gera um campo
magnético que vai interagir com o campo magnético da
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
terra, havendo essa interação a fita deve se movimentar,
comprovando então a presença do campo magnético da
terra.
[11/11/09 - P028]
Um proposta de estudo cognitivo da geração de
energia e suas transformações, Edson Luiz da
Silva,Jacques Cousteau da Silva Borges, IFRN
¥ Este projeto visa a produção de material didático,
que tem como objeto de estudo “Energia e suas Transformações”, focado na utilização de energia elétrica
pelo homem. Para este fim, o tema foi dividido,
para uma maior especificação do conhecimento estudado. Deste modo produziu-se os sub-temas: Energia Hidrelétrica, Termoelétrica, Eólica, Nuclear, Solar
e Biomassa. O material a ser produzido é um conjunto de aulas, com pressupostos que buscam possibilitar a construção de um conhecimento significativo. É
necessário partir da realidade em que ele está inserido.
Por isso, esta forma de ensino tem que levar em consideração os conhecimentos adquiridos pelos alunos durante sua experiência de vida. Estas interações levam
a aquisição de concepções de conhecimento, conhecidas
como concepções prévias, que geralmente diferem das
concepções cientı́ficas. Esta abordagem fundamentase no método elaborado por Pernambuco, Delizóicov e
Angotti (2002) constituı́do de três momentos: Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e
Aplicação do Conhecimento. A Problematização, é “a
apresentação de situações reais que os alunos conhecem
e presenciam e que estão envolvidas nos temas, embora também exijam a introdução dos conhecimentos
contidos nas teorias cientı́ficas”. Esta problematização
busca confrontar as concepções dos alunos e mostrar
que estas não são ideais para resolução dos problemas,
levando-os a necessidade de buscar um conhecimento
capaz de lhes fornecer a explicação. Em seguida, a
Organização do Conhecimento é a sistematização dos
problemas abordados na problematização a fim de estudar os conceitos necessários a compreensão cientı́fica
das situações problematizadas. Dessa forma, os conceitos devem ser construı́dos e não “dados como prontos”. Por fim, a Aplicação do Conhecimento, destinada
a generalização dos conceitos cientı́ficos que vem sendo
construı́dos nos momentos anteriores. Nesta etapa devem ser realizadas atividades com a finalidade de transpor o que foi estudado, nas situações problematizadas,
para problemas mais gerais. Assim, o aluno pode ser
capacitado a aplicar os conceitos cientı́ficos a situações
similares as dos problemas resolvidos. Este trabalho
uni uma concepção de processo educativo centrada no
aluno, em uma disciplina especı́fica da Fı́sica. Sendo
o tema central as transformações de energia, traçamos
uma metodologia que ajude aluno e professor a fazerem
relações entre as diversas formas de energia e as leis
gerais que regem estas transformações. Assim, o professor pode escolher o conteúdo a partir de temas geradores. A construção do conhecimento se dá justamente
na discussão destes temas e na relação entre o conhecimento comum expresso pelo aluno e o conhecimento
cientı́fico a ser adquirido.
[11/11/09 - P029]
Métodos numéricos em sistemas fı́sicos: Estu-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
dos do pêndulo e do lançamento de partı́culas,
Renato Laureano Sá,I. G. de Araújo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Roraima ¥
A utilização de métodos numéricos no estudo de fı́sica
permite a extração de informações importantes do sistema. Como exemplo dessa prática, de forma simples e
direta, através do algoritmo de Verlet, como também
o de Runge-Kutta, estes algorı́tmos necessitam apenas da equação diferencial que controla o sistema, para
fornecerem os pontos que pertencem à solução fı́sica
satisfeita, e utlizada nas informações de propriedades
do sistema. Os resultados obtidos podem ser utilizados nas mais variadas aplicações, desde à análise de
comportamento de sistemas em fı́sica até o uso de simulações em ambientes computacionais de tempo real.
Estudamos propriedades de sistemas com resultados
satisfatórios, principalmente no caso do lançamento
de partı́culas e do pêndulo sem atrito. Para o caso
do pêndulo com amortecimento, analisamos o resultado qualitativo, e em estudo, os valores numéricos
de posição, velocidade e energia, mas obtemos conclusões aproximadas da freqüência e do perı́odo de oscilações. O método de Runge-Kutta apresentou grandes
desvios no cálculo dos pontos da função (pêndulo),
a causa não é aparente, mas a adição do termo de
primeira ordem da equação diferencial foi responsável
pela divergência em comparação com a curva exata.
Um estudo especı́fico poderá indicar os motivos e uma
possı́vel solução, afim de permitir os usuários do método
adaptarem ao tipo de equação usada. Na aplicação
do lançamento de partı́culas o método funcionou muito
bem, com os resultados numéricos em concordância com
à solução analı́tica. Permitindo o uso sem restrição às
aplicações que envolvam equações que descrevem esse
tipo de movimento. Quanto ao uso do método como ferramenta de estudo em simulações, o mesmo é adequado,
levando em conta a aproximação do comportamento
analı́tico. Para o caso do lançamento de partı́culas, o
algoritmo não precisa de um quantidade alta de passos
para obtenção da curva, com exceção do pêndulo que
necessita de milhares de passos para o cálculo. A forma
de uso, permite aplicar em algoritmos computacionais
de simulação virtual, como geradores de coordenadas do
movimento de objetos submetidos a fenômenos fı́sicos,
a custo simples de implementação. Também se utilizará nos software de uso geral como games e applets
no Browser. O algoritmo pode ser utilizado para animar objetos numa aplicação OpenGL(API gráfica livre
que utiliza a aceleração de hardware disponı́vel para
aplicações em 3D) para pequenas simulações virtuais
em sala de aula, possibilitando visualizar o movimento
em tempo real, muito além de gráficos cartesianos. Ficando essa construção para futuros trabalhos.
[11/11/09 - P030]
O Movimento de Esferas Imersas em Fluidos,
Fabrı́cio Carvalho Cunha, Raimundo Ricardo
Gabriel dos Santos, Rafael Anderson Santos
de Souza, UFC - CE - Brasil, Eloı́sa Maia Vidal,
UECE - CE - Brasil ¥ Este projeto tem como objetivo
mostrar como se comporta esferas de diferentes raios imersas em fluidos com densidades diferentes. Procurouse aplicar este experimento em escolas que não possuem
27
laboratório didático de Fı́sica. Este tipo de atividade
permite realizar práticas experimentais abordando diversos assuntos, tais como: Movimento Retilı́neo Uniforme (Velocidade Limite ou Terminal), Leis de Newton
(Força Peso, Força Normal e Força de Atrito), Fluidos
(Lei de Stokes, Viscosidade e Empuxo), dentre outros.
O material utilizado foi: uma mangueira ou tudo de
vidro ou de acrı́lico; fluidos diferentes (óleo comestı́vel,
glicerina, água e álcool); um bloco fino de madeira
para fixar a mangueira ou o tubo; um cronômetro para
medir o tempo de descida das esferas; uma fita métrica
para fazer as devidas marcações dos espaços. Através
do aparato montado, verificamos a velocidade das esferas metálicas no fluido era constante e que a variação
do ângulo de inclinação do tubo interferia nos resultados. Foi também determinada a velocidade máxima
das esferas no interior do fluido e analisada a relação
do ângulo com a velocidade e a velocidade em relação
à viscosidade do fluido. Por fim, foi determinada a velocidade das esferas de dois modos diferentes: através
do Principio Fundamental da Dinâmica (Segunda Lei
de Newton) e do seguinte conceito: “a esfera percorre
intervalos de espaços iguais em intervalos de tempos
iguais”. A realização da atividade permitiu conclui
que: a) a velocidade das esferas no interior dos fluidos é
praticamente constante, ou seja, as mesmas descrevem
movimentos retilı́neos uniformes; b) quanto menor for
o coeficiente de viscosidade do fluido, maior o raio da
esfera e maior o ângulo de inclinação a partir da horizontal, maior será a velocidade da mesma, permitindo
que esta última atinja seu máximo para um ângulo de 90
graus; A realização da atividade permitiu observar que a
prática docente se tornou mais motivadora, envolvendo
e provocando maior interesse nos alunos participantes,
podendo este tipo de experimento ser incentivado para
uso nas escolas que não possuem laboratório didático
de Fı́sica.
[11/11/09 - P031]
Integração Ciência, Arte e Educação no Estado do Ceará, Fabrı́cio Carvalho Cunha, Marcus Raimundo Vale, Seara da Ciência - UFC CE - Brasil ¥ O presente trabalho tem como objetivo principal a popularização da ciência no estado do
Ceará. Este é atingido através de espetáculos teatrais
cientı́ficos e um show de ciências, onde são feitas apresentações lúdicas de experimentos cientı́ficos. Apresentamos também um trabalho de divulgação da astronomia, através de observações de estrelas, planetas, filmes, etc. Também objetivamos desenvolver uma
atividade de integração social, polı́tica e cultural; incentivar a atividade artı́stica em grupo, dentro e fora
da universidade, fortalecendo e difundindo-a na comunidade; desmitificar a ciência (fı́sica, quı́mica, biologia e astronomia) pela exploração de fenômenos de visual curioso. Através deste método de ensino, buscamos formar uma sociedade afinada com os conhecimentos das mais diversas ciências na busca de eliminar
idéias de conhecimento “decorativo”substituindo-as por
uma verdadeira apreensão das disciplinas supracitadas.
O mesmo é desenvolvido por um grupo de monitores
bolsistas e voluntários da Seara da Ciência - Universidade Federal do Ceará. A equipe se apresenta em
escolas, praças, eventos e outros locais através de con-
28
vite aos promotores. A caracterı́stica do grupo é o uso
da linguagem coloquial e popular, acessı́vel ao público
em geral. Os objetivos são atingidos através de apresentações no formato de “show”, onde são utilizados personagens de apelo popular, extraı́dos da mı́dia
que, de forma lúdica e divertida, mostram fenômenos
cientı́ficos envolvidos em situações do nosso cotidiano.
Após cada um deles segue-se uma explicação cientı́fica.
Nas apresentações, são utilizados reagentes quı́micos,
máquinas simples e material alternativo, de forma a
tornar a apreensão dos princı́pios, pelo público, um
processo agradável e divertido. Fı́sica, quı́mica, biologia e astronomia são os assuntos básicos dos “shows”.
Buscamos também incentivar a criação de grupos de
teatro nas escolas e comunidades, para estimular a divulgação de conhecimentos básicos trabalhados com os
estudantes ao longo do ano letivo. Isso é possı́vel devido a apresentações de espetáculos teatrais. Através das
apresentações dos personagens, observamos um grande
interesse, por parte dos alunos, em estudar e ou aprofundar seus conhecimentos em ciências. Por meio deste
projeto, pode-se concluir que: [1] É possı́vel ensinar
ciências de forma lúdica e divertida. [2] As demonstrações práticas no “show”aumentam o interesse do
aluno para o aprendizado. [3] A arte teatral contribui
para um novo método de ensino.
[11/11/09 - P032]
Laboratório Didático de Fı́sica em Escolas
de Baixa Renda,
Fabrı́cio Carvalho Cunha,
Raimundo Ricardo Gabriel do Santos, Rafael
Anderson Santos de Souza, UFC - CE - Brasil,
Eloı́sa Maia Vidal, UECE - CE - Brasil ¥ É de
conhecimento geral que nas escolas de Ensino Médio da
rede pública, os estudantes cursam a disciplina de Fı́sica
de uma forma puramente teórica. A adoção deste formato, associado a outras dificuldades enfrentadas pelas
escolas aumenta as dificuldades no processo ensinoaprendizagem. Faz alguns anos, a literatura da área
vem apontando propostas que orientam para o uso do
laboratório didático com uso de materiais de baixo custo
e fácil acesso. Tal escolha se baseia no fato deste não
exigir um espaço fı́sico especı́fico, poder ser estruturado com a colaboração dos alunos e abrir possibilidades ilimitadas no que tange a preparação de atividades práticas. Via de regra, este tipo de laboratório
envolve a produção e realização de experimentos simples
que explicam fenômenos do nosso dia-a-dia e mostram
a importância da Fı́sica na sociedade moderna. A
pesquisa foi realizada com docentes e procurou investigar as motivações de professores e alunos quando do
uso de atividades práticas elaboradas com este tipo de
material. Os resultados observados mostram que docentes que foram postos em contato com esses métodos
de ensino vêm desenvolvendo mais aulas experimentais
e utilizando mais freqüentemente os laboratórios existentes nas diversas escolas onde lecionam, ou mesmo,
montando laboratórios de baixo custo. O projeto teve
impacto também para os estudantes universitários do
curso de Fı́sica envolvidos, funciona como uma iniciação
a docência, deixando-os mais habilitados para o exercı́cio da profissão no futuro próximo. Na maioria
dos casos, os experimentos propostos e descritos fun-
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
cionaram com muita eficiência e clareza para demonstrar os princı́pios desejados. Desta forma, o uso de
materiais alternativos e de baixo custo se mostrou não
só possı́vel como desejável, por possibilitar a realização
de aulas práticas e uma maior motivação no processo
ensino-aprendizagem. As demonstrações práticas funcionam como ferramentas que merecem mais exploração
pelos docentes atendendo, inclusive as propostas apresentadas pelos Parâmetros Curriculares Nacionais para
este nı́vel de ensino. As observações iniciais têm indicado que os estudantes participantes desta iniciativa
apresentam maior interesse na busca de explicações e
dos significados subjacentes aos fenômenos demonstrados, o que nos leva a destacar os seguintes aspectos:
a) é possı́vel ensinar fı́sica por meio de materiais alternativos e de baixo custo; b) a simples utilização de
demonstrações práticas aumenta o interesse do aluno
para o aprendizado e c) é necessário se incentivar o uso
de materiais alternativos no ensino de fı́sica.
[11/11/09 - P033]
Teatro Cientı́fico da Seara da Ciência,
Rafael
CavalFabrı́cio Carvalho Cunha,
cante, Marcus Raimundo Vale, Seara da Ciência
- UFC - CE - Brasil ¥ Este projeto tem como
objetivo popularizar a ciência através da arte teatral e
contribuir para a melhoria do ensino, principalmente o
ensino público. O público-alvo são alunos e professores
das escolas públicas do estado do Ceará. Mais do que
uma forma de entreter para transmitir conhecimentos,
a parceria entre arte e ciência é uma estratégia para
incentivar os jovens estudantes a tomarem gosto pela
pesquisa e pela ciência, além de valorizar e estimular
potenciais artı́sticos. Utilizando um espaço inovador,
tentamos explorar as relações entre as ciências e as
artes para que estas duas culturas possam conferir
uma à outra, conteúdos, metodologias e linguagens que
convirjam na construção de um processo pedagógico
mais amplo. Assim, estamos desenvolvendo projetos
nos quais a linguagem teatral, como poderosa aliada no
processo de ensino e aprendizagem, é utilizada como
meio de cativar estética, conceitual e prioritariamente
os alunos. O teatro, por sua forma de “fazer coletivo”,
possibilita o desenvolvimento pessoal não apenas no
campo da educação não-formal, mas permite ampliar,
entre outras coisas, o senso crı́tico e o exercı́cio da
cidadania. Os textos são elaborados com o objetivo
de transmitir conceitos cientı́ficos de forma simples,
lúdica e agradável. A trajetória e as contribuições de
grandes cientistas como Einstein, foram adaptadas
para o teatro, com o fito de discutir temas cientı́ficos de
interesse geral. Por meio de monólogo, que é um breve
resumo de sua biografia, o ilustre personagem recebe a
platéia em seu laboratório. Em “Einstein”, procuramos
enfatizar a teoria da relatividade e os estudos que
foram realizados em uma cidade no interior do Ceará
no inı́cio do século passado. O texto “A Natureza da
Luz”reúne Isaac Newton e Christian Huygens em uma
acalorada discussão sobre seus respectivos modelos
para explicar o que é a luz e como ela se decompõe nas
cores elementares. Surge, então, Albert Einstein que
informa aos dois sobre as novidades no entendimento
do que é a luz do ponto de vista atual. Já o texto
“Bate Papo sobre Energia”mostra uma animada
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
conversa entre uma dona de casa, uma professora e
um eletricista sobre a energia, o que é, quanto custa e
como pode ser usada corretamente. Concluı́mos que o
espetáculo teatral voltado para divulgação da ciência
contribui para uma metodologia inovadora e tem
causado resultados impressionantes quando relacionado
à fı́sica, pois os alunos adquirem uma nova visão da
disciplina.
[11/11/09 - P034]
APLICAÇÃO E ANÁLISE DO MEF: O uso
de softwares como instrumento facilitador do
Ensino de Fı́sica, Gabriela Pereira de Sousa,
UEMA, Bruno Barros Cunha, UFABC, Gleudson Mendes Andrade Cunha, Kátia Regina
Mendes de Assunção, Eliane dos Santos Alencar, Ricardson Borges Vieira, UEMA ¥ Atualmente, existem vários recursos para tornar o Ensino de Fı́sica mais atraente e efetivo. Apesar disso,
o uso do livro-texto persiste como paradigma de material instrucional nos cursos em todos os nı́veis. A
grande maioria apresenta “receitas prontas”, maneiras
de como os conteúdos devem ser apresentados, fazendo
um “treinamento”do docente com o “Manual do Professor”para o alı́vio do mestre inseguro, transformandoo em um mero transmissor. Uma das primeiras funções
do professor é mediar a aprendizagem, ou seja, criar
possibilidades para que seu aluno chegue sozinho às
fontes de conhecimento que estão à disposição na sociedade. Contudo, isso nem sempre é possı́vel, principalmente com a disciplina Fı́sica, sı́mbolo de “terrorismo”segundo boa parte dos alunos. O Manual de
Ensino de Fı́sica (M.E.F.) busca, a partir desse ambiente educacional da disciplina Fı́sica apresentado pelos alunos, adequar a realidade dos estabelecimentos de
ensino ao processo ensino-aprendizagem da disciplina,
criando sempre um elo entre teoria e prática, através
dos recursos do próprio estabelecimento. O computador é uma máquina de variados tipos de tratamento automático de informações, e possibilita uma vasta abertura aos usuários. Atualmente, podemos afirmar que
ele está presente em todos os estabelecimentos de ensino, porém, em sua grande maioria, inutilizado. A
proposta do M.E.F é tornar estes computadores úteis ao
ensino de Fı́sica, com o uso de softwares adequados para
o manuseio e entendimento da disciplina pelos alunos.
Através do Manual de Ensino de Fı́sica, fornecemos ao
professor um material para a sua formação continuada,
colaborando assim para uma mudança da atual prática
docente, desmitificando a má visão dada pelos alunos à
disciplina Fı́sica, dando à mesma um novo significado.
[11/11/09 - P035]
TÓPICOS DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA: UMA ABORDAGEM SIGNIFICATIVA PARA O ENSINO MÉDIO,
André Chaves de Brito,Gilney Fernandes
de Queiroz, Ricardo Normando Ferreira
de Paula, Rogério dos Santos Andrade,
Eloneid Felipe Nobre, Grupo de Especialização em
Ensino de Fı́sica, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará ¥ O conhecimento de Fı́sica
Moderna no Ensino Médio é exigido a partir de duas
vertentes: a primeira delas está relacionada à necessi-
29
dade expressa de vários exames vestibulares em nosso
paı́s que exigem o conhecimento acerca do tema. A
segunda está relacionada a um âmbito mais geral,
tratando a Fı́sica Moderna como um conhecimento que
está sendo desenvolvido atualmente e que é a base de
toda tecnologia moderna. No entanto, apesar destas
duas argumentações, este conteúdo somente é trabalhado nos últimos meses do 3? ano do Ensino Médio,
fazendo com que o mesmo seja visto pelo aluno como
difı́cil ou incompreensı́vel. A premissa básica deste trabalho é a inserção dos tópicos de Fı́sica Moderna no
nı́vel médio de maneira gradual e ordenada, assim como
acontece com os outros assuntos da disciplina. Sendo
assim, propõe-se que os tópicos de Fı́sica Moderna sejam diluı́dos ao longo dos três anos do Ensino Médio
com o intuito de preparar o aluno de forma mais substancial, proporcionando maneiras do aluno poder questionar e discutir acerca deste ramo do conhecimento
cientı́fico tão em voga nos dias atuais. Entendemos
que o processo de assimilação deste conteúdo no ensino médio consiste em uma série de procedimentos de
conscientização dos alunos uma vez que o senso comum
a qual estamos submetidos pressupõe, pelo menos inicialmente, certa resistência a algumas conseqüências
diretas da Teoria da Relatividade em detrimento da
crença de que o mesmo é verdadeiro apenas como argumentação oral por parte do educador, onde este enfoca
o seu olhar acerca do fenômeno. Os principais argumentos pedagógicos são encontrados em Piaget quando
este afirma que, em linhas gerais, entre os 11 e os 15
anos o aluno está apto a conceber a realidade como um
subconjunto do possı́vel, utilizar de forma mais clara e
objetiva o caráter hipotético - dedutivo como estratégia
de explicação de situações possı́veis e, finalmente, elaborar e expressar suas hipóteses, pensamentos e resultados fundamentados em certa idéia. Além disso, sugerese, em vários pontos deste trabalho estratégias que podem ser utilizadas para a abordagem do assunto onde o
fim é que o aluno, ao término de cada conteúdo tenha
condições de discutir, problematizar e analisar situações
relacionadas ao tema proposto. Com isso, em várias
situações onde sua capacidade crı́tica for avaliada, este
estudante terá condições de produzir resultados positivos, assim como está proposto na estrutura geral dos
Parâmetros Curriculares Nacionais.
Palavras - chave: Fı́sica moderna, Relatividade, Ensino
de Fı́sica.
[11/11/09 - P036]
Ar com enfoque no Meio Ambiente e
com um olhar Fı́sico-Quı́mico,
Francisco
Josélio Rafael,Francisco Valdomiro Morais,
Ítalo Falcão de B. Ferreira, Gislana Pereira
de Oliveira, Onara Cristina M. da Costa, Taisa
Cristine de M. Dantas, UERN - RN - Brasil ¥
Com o objetivo de elaborar e aplicar aulas que estejam
de acordo com que defende os PCN+, e tornar possı́vel
a compreensão bem como a socialização dos conteúdos
lecionados em sala de aula relacionados ao tema Ar.
Tratamos das relações existentes entre o homem e a
atmosfera, considerando principalmente os aspectos
Fı́sico-quı́micos envolvidos, mostrando a naturalidade
como ocorrem tais fenômenos no ar, com um olhar
investigativo e ao mesmo tempo ecológico. Iniciando-se
30
pelo estudo da composição quı́mica da atmosfera, desde
sua origem até os tempos atuais, retratando assim a
importância desta para Terra. Colocando em discussão
a questão dos recursos materiais extraı́dos das camadas
que estão sobre a terra e das suas transformações na
obtenção de outros produtos importantes para suprir
as necessidades humanas. Os estudos associados a este
tema possibilitou o desenvolvimento de competências,
como: conhecer as propriedades e formação da atmosfera, compreender o comportamento dos gases,
bem como seu papel nos ciclos biogeoquı́micos e no
sistema produtivo; avaliar, julgar e tomar decisões
sobre a poluição atmosférica; buscar informações,
analisar e interpretar textos e assuntos referentes ao
conhecimento cientı́fico e tecnológico para compreender
problemas relativos à atmosfera. Como resultado,
observamos uma mudança nos estudantes relativos
ao pensamento sócio-ambiental, como, por exemplo,
a camada de Ozônio, o aquecimento Global, Material
particulado (fontes naturais e poluidoras), GasesEstufa etc. Proporcionando, assim, aos estudantes,
do ensino médio uma maior compreensão sobre as
transformações que ocorreram e estão ocorrendo no
ar atmosférico. Possibilitando uma reflexão e uma
conscientização ecológica sobre o ar.
[11/11/09 - P037]
Termografia:
mais que uma técnica, um
conhecimento aplicado,
Francisco Josélio
Rafael,Francisco
Valdomiro
de
Morais,
Ítalo Falcão de B. Ferreira, Gislana Pereira
de Oliveira, UERN - RN - Brasil ¥ A Termográfica
é mais uma das técnicas preditivas de sensoriamento
remoto, que possibilita a medição de temperatura e
formação de imagens térmicas (os termogramas), e que
esta sendo cada vez mais utilizada no meio Industrial,
com o objetivo de evitar possı́veis falhas indesejadas
nos setores de produção. Em consonância com a
LDBEN e concretizando as orientações dos PCN+, que
exige uma organização e aplicação dos conteúdos de
forma que os mesmos possam contribuir na formação
das pessoas, de modo a torná-las sociáveis ao mundo
em que vivemos. O tema tratado é um aprofundamento
no estudo de um dos conteúdos da Fı́sica, a Termologia.
Pouco trabalhada nas salas de aulas, a Termografia é
uma área que engloba vários outros conteúdos que são
indispensáveis ao conhecimento dos cidadãos quando
falamos de tempos modernos. A termográfica atualmente está aplicada na medicina, geologia, astronomia,
metereologia, sistemas militares, indústria e outros.
Com a utilização desta técnica preditiva é possivel
acompanharmos a performance da distribuição de
calor nos equipamentos que analisaremos. O tema
se encontra ligado a uma série de outros conteúdos
indispensáveis a educação e ao próprio ensino de fı́sica.
Como resultado deste trabalho, construiremos um
material que possa ajudar na formação dos estudantes,
além de direcioná-los a fontes de pesquisa para o desenvolvimento de materiais didáticos a serem utilizados
nas aulas de termodinâmica do ensino médio, e que
possibilite um estudo mais técnico e prático no campo
da Termografia, garantindo assim uma aprendizagem
significativa e comprometida com o mundo real.
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
[11/11/09 - P038]
TECNOLOGIAS
DE
INFORMAÇÃO
E
COMUNICAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA,
Solange
Mary
Luan Barreto de Almeida,
Moreira Santos, Maria José Oliveira Duboc,
UEFS - Ba - Brasil ¥ Este trabalho de pesquisa,
com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa da
Bahia/FAPESB, se propõe a investigar o uso das
Tecnologias de Informação e Comunicação/TIC no
ensino de Fı́sica, em Escolas de Educação Básica da
Rede Pública Estadual de Ensino de Feira de Santana.
Para tanto, busca-se responder as seguintes questões:
De que maneira os professores de fı́sica das Escolas de
Educação Básica da Rede Estadual de Feira de Santana
estão utilizando as TICs na sua prática docente? Como
as TICs têm possibilitado ao aluno a inclusão do
digital? Os sujeitos da pesquisa são professores de
fı́sica e gestores da Rede Pública Estadual da Cidade de
Feira de Santana, que são não visto como seres passivos
e contemplativos, mas como sujeitos que dão corpo e
vida às experiências concretas e aos desafios que se
colocam no seu enfrentamento. A intenção maior é
pois, contribuir para que as escolas e, especialmente, o
professor aproprie-se dessas linguagens, bem como das
inovações tecnológicas, a fim de adentrar o universo do
aluno e explorar esses mecanismos em prol da formação
desse sujeito. Cabe a ele, ainda, assumir o papel de
mediador entre o aluno e a tecnologia, colaborando
com o desenvolvimento de uma postura crı́tica frente
às mensagens emitidas por estes meios. Isso justifica
a preocupação de situar esta pesquisa numa dinâmica
de integração entre os sujeitos, a produção de conhecimento a partir das tecnologias e novas práticas
educativas. A partir dessas considerações, ressalta-se
o interesse da pesquisa em investigar o modo como as
escolas de educação básica estão se relacionando com os
desafios da sociedade da informação, inclusive o modo
como incorporam as tecnologias da comunicação e
informação na sua prática pedagógica. Espera-se como
resultado incentivar o desenvolvimento de práticas
educativas, na área de Fı́sica, relacionadas com a
utilização das tecnologias digitais.
[11/11/09 - P039]
Demonstração numérica do ”Efeito Galvão
Bueno”, Luis Paulo Silveira Machado, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal da Paraı́ba, F.
Q. Potiguar, Faculdade de Fı́sica, Universidade Federal do Pará ¥ É corriqueiro nas partidas de futebol
algumas situações em que o jogador chuta a bola ao
gol, ela quicar em irregularidades do campo e, devido a
sua rotação, ganhar velocidade na direção do gol. Este
lance é comumente mencionado como “Efeito Galvão
Bueno”. Rigorosamente, este evento trata da colisão
inelástica e com rotação relativa entre um objeto de
simetria esférica e um plano. Neste trabalho propomos demonstrar este fenômeno. Em mecânica clássica
estudar a colisão entre dois objetos é relativamente simples. As leis da conservação da energia e do momento
linear são suficientes para obter a velocidade final de
um objeto conhecendo a velocidade inicial e o ângulo
de espalhamento, mesmo para situações onde há inelasticidade. Entretanto, estudar a colisão entre dois ob-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
jetos com rotação relativa, introduz complicações adicionais onde a solução da equação de movimento, Segunda Lei de Newton, é necessária. De tal modo,
a análise teórica do problema proposto com as forças
apropriadas, como a força tangencial (fricção) no ponto
de contato, é difı́cil, pois existem grandes dificuldades
de se obter uma solução analı́tica. Logo, é necessário
o estudo numérico deste problema como extensão dos
resultados clássicos de espalhamento de partı́culas por
forças centrais. Assim, modelamos as forças durante a
colisão com termos elásticos tipo oscilador-harmônico
e outro caracterizando a dissipação do movimento proporcional às velocidades relativas dos corpos, normal e
tangencial. Deste modo, integramos a equação de movimento utilizando o algoritmo Runge-Kutta de quarta
ordem, apenas no intervalo de tempo em que os corpos permaneceram em contato. A demonstração desta
curiosidade leva a uma abordagem diferente no ensino
de fı́sica de conceitos importantes na mecânica clássica
como momento linear, conversões de energia, trajetória,
oscilador harmônico, equação de movimento, ângulos de
espalhamento etc. Podendo ser tratando tanto em cursos básicos quanto avançados na graduação em Fı́sica,
Engenharias e áreas afins.
[11/11/09 - P040]
Ciência, Tecnologia e Sociedade: a relação estabelecida por licenciandos em Fı́sica, Lı́via
Cardoso,Nilson Ferreira, Universidade Federal de
Sergipe ¥ Ao refletir sobre as relações existentes entre desenvolvimento cientı́fico, econômico, tecnológico
e implicações sociais, surge um importante movimento
denominado Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) no
final do século passado. Consequentemente, decresce a
apologia à ciência positivista, a qual deixa de ser entendida como um mero acúmulo de conhecimentos não
contraditórios, um ideário determinista e um processo
isento de influências sociais. Essas questões passaram
a influenciar também a educação básica, visto que a
alfabetização cientı́fica precisa estar ligada à realidade
em que o educando está inserido, respeitando suas especificidades. A partir desses pressupostos, buscou-se
analisar a compreensão de licenciandos em Fı́sica da
Universidade Federal de Sergipe sobre essas interações
CTS. Para tanto, utilizou-se do questionário desenvolvido por Cunha (2008) com questões provenientes
do questionário canadense Views On Science-TechologySociety (VOSTS) e do europeu Cuestionario de Opiniones de Ciencia, Tecnologı́a y Sociedad (COCTS). Assim, constatou-se que os treze estudantes pesquisados
entendem Ciência como a produção de um grupo social que sofre influências externas, que não está isenta
de fatores econômicos, valores e opiniões. Além disso,
admitem o erro cientı́fico, as contradições internas e
que a validação de uma teoria não depende apenas de
questões experimentais. Entretanto, observou-se um
contra senso quando afirmaram que a Ciência desenvolve explicações para descrever fielmente a natureza e
que os cientistas são os detentores do verdadeiro conhecimento. De modo semelhante a este raciocı́nio, os licenciandos assinalaram que Ciência e Tecnologia só trazem
bem estar social. Portanto, os resultados obtidos indicam a necessidade de reflexões em torno da formação
31
de professores de Fı́sica e a alfabetização cientı́fica.
[11/11/09 - P041]
Dependência social da ciência: concepções construı́das por licenciandos em Fı́sica a partir de
uma situação-problema com o gás natural, Lı́via
Cardoso,Nilson Ferreira, Universidade Federal de
Sergipe ¥ A concepção de ciência mudou ao longo dos
momentos históricos em decorrência de suas implicações
sociais e do desenvolvimento da sociologia e filosofia
das ciências. Os diferentes posicionamentos frente a
esta resultam em distintas formas de apresentação dos
conteúdos cientı́ficos na escola. A partir do atual modelo de ciência, busca-se um ensino dos conhecimentos
cientı́ficos de modo a contribuir na compreensão do cotidiano, no exame da interação entre ciências, tecnologia
e sociedade e no desenvolvimento do senso crı́tico frente
aos fenômenos naturais e sociais. Destarte, com esta
pesquisa, buscou-se identificar a análise feita por licenciandos em Fı́sica da Universidade Federal de Sergipe
sobre um noticiário, extraı́do do trabalho de Freire
(2007), a respeito das relações entre Brasil e Bolı́via
envolvendo o gás natural. Deste modo, objetivou-se
conhecer como o grupo estudado relaciona os conhecimentos cientı́ficos e tecnológicos com questões sociais.
Assim, constatou-se que as respostas giraram em torno
de três categorias. Na primeira delas, os estudantes alegaram que a exploração de gás natural é uma atividade
tecnológica que está sujeita às motivações financeiras,
ou seja, admitem as disputas sociais que envolvem o
setor cientı́fico-tecnológico. A segunda categoria corresponde à perspectiva salvacionista de ciência e tecnologia, pois acreditam que, se o Brasil não puder mais
utilizar o gás natural oriundo da Bolı́via, as pesquisas
brasileiras resolverão o problema energético de outra
maneira. Enquanto que na terceira categoria estão as
opiniões indicadoras de um determinismo tecnológico,
visto que sugerem a aceitação das condições bolivianas
como requisito para um suposto desenvolvimento do
paı́s. Portanto, os resultados obtidos indicam a necessidade de reflexões em torno da formação de professores
de Fı́sica no que tange o senso crı́tico frente as interações
entre ciências, tecnologia e sociedade.
[11/11/09 - P042]
Low-cost inclined plane without friction for educational physics, Nilson Ferreira, Ramires
Silva, Marcelo Macêdo, Universidade Federal de
Sergipe ¥ The experiment plays a key role in learning process mainly in the Science Teaching due to its
intermediate activity between student and knowledge
subject. This behavior builds a solid base for new questions related to the studied physical lows. It is possible
to believe that the real material contact provides the
student with both a preview of the studied phenomena and encourages him to develop skills of independency on the explanation absence. However, high-cost
experimental apparatus in some developing country like
Brazil limits the experimental teaching. In this work,
we propose the construction of an inclined plane without friction using low-cost materials such as latex balloon, square aluminum tube, piston, aluminum car, optic sensors and digital chronometer. In this system, it
was possible to study well-known physics phenomena
32
as for example, acceleration of gravity, conservation of
energy and so on. Finally, we analyze a situation where
aluminum car with different mass were used to investigate the system performance. All results indicated
a good agreement with the theory. Measurements of
the gravitational acceleration for the aluminum car with
three different masses presented relative errors of 1.6%
2.1% and 9.9% İt is easily seen that the relative error
value increase drastically when the aluminum car mass
increases. This limitation is due to the latex balloon
does not supply a sufficient air flux into the tube to
keep the aluminum car completely raised over the tube.
Actually, these results present very consistent when we
have in mind all low-cost materials and rudimental techniques used to develop the experimental apparatus.
[11/11/09 - P043]
ESTUDO
DA
ASTRONOMIA
COM
O
AUXILIO
DO
CELESTIA,
Gerlan Cardoso Sampaio, Cássio Bruno Magalhães Pigozzo, Centro de Formação de Professores
- UFRB - BA - Brasil ¥ A observação dos fenômenos
astronômicos básicos faz parte do nosso cotidiano,
desde tempos antigos. Os ciclos dos movimentos dos
astros definem nossa rotina, com conseqüências como
as fases da Lua, as marés, as estações do ano, fascinando os seres humanos. Na história da humanidade,
a cultura de um povo no dado momento histórico
determinava explicações a respeito dos fenômenos
observados. O estudo desses eventos astronômicos
aborda muitos conceitos cientı́ficos, e principalmente
permite discutir as idéias da ciência a respeito da
constituição do mundo (e do universo) em que vivemos.
Vale ressaltar que muitos dos temas abordados na
Astronomia fazem parte da matriz curricular proposta
pelos Parâmetros Curriculares Nacionais. O presente
trabalho visa desenvolver estratégias de utilização de
softwares no Ensino da Astronomia, tanto no Ensino
Fundamental quanto no Médio, visto que há um
crescente interesse na introdução das novas tecnologias
de informação e comunicação (NTICs) no processo ensino/aprendizagem. Particularmente, na Astronomia,
encontramos muitos softwares interessantes para serem
utilizados no ensino dessa ciência, como por exemplo,
o “Celestia”. O Celetia é um simulador espacial de
distribuição livre, ou seja, gratuito, e não são cobrados
direitos autorais para instalá-lo em quaisquer computadores, para quaisquer sistemas operacionais em
que esteja disponı́vel. Num ambiente tridimensional, o
Celestia pode simular uma “viagem”para todo o objeto
nele catalogado: planetas, luas, asteróides, cometas,
sondas espaciais, naves tripuladas, estrelas e até as
galáxias vizinhas, e as caracterı́sticas dos objetos estão
facilmente disponı́veis. Com o devido conhecimento, o
programa se torna uma poderosa ferramenta de ensino,
habilitando-o como elemento complementar para o
professor de fı́sica, astronomia e disciplinas correlatas.
[11/11/09 - P044]
TRABALHANDO
A
DIVULGAÇÃO
CIENTÍFICA NO CENTRO DE EDUCAÇÃO
INTEGRADA PROFESSOR ELISEU VIANA
(CEIPEV) EM MOSSORÓ-RN, 1 Francisco
Josélio Rafael,Maria Veras de Lima Barros,
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
Francisca Tércia da Silva, UNIVERSIDADE ESTADUAL DO RIO GRANDE DO NORTE ¥ Neste
trabalho relatamos uma experiência desenvolvida no
CEIPEV sobre a divulgação cientı́fica nas escolas de
Ensino Médio. Através de atividades diversificadas
envolvendo alunos, professores do estabelecimento
de ensino.
O conhecimento a ser trabalhado no
ensino formal nas escolas médias é o conhecimento
cientı́fico, sendo assim, faz-se necessário trabalhar de
forma efetiva e organizada a questão da divulgação
cientı́fica como instrumento motivador do processo
ensino aprendizagem de ciências. Após visita a escola e entrevista com alunos do 2? Ano do Ensino
Médio, diagnosticamos a ausência de um trabalho de
divulgação da ciência na escola, sentimos, portanto a
necessidade de se realizar um trabalho que viesse a
mobilizar a comunidade escolar em especial os alunos
para se discutir e/ou se informar sobre temas relativos
à ciência, que fazem parte de seu cotidiano além de ser
uma componente curricular de sua formação cidadã.
Pois, uma das finalidades atribuı́das ao ensino médio
diz respeito ao aprimoramento do educando como
ser humana, sua formação ética, o desenvolvimento
de sua autonomia intelectual e de seu pensamento
crı́tico, sua preparação para o mundo do trabalho e
o desenvolvimento de competências para continuar
seu aprendizado (Art. 35 da LDB 9394/96). Então,
formamos grupos de alunos e começamos a discutir a
questão com eles, onde, propomos o desenvolvimento
de algumas atividades experimentais como instrumento
facilitador e/ou motivador para se discutir ciência nas
aulas, em seguida confeccionamos murais da ciência e
criamos um informativo que trata de temas discutido
em ciência. Inicialmente o grupo era reduzido, mas
com o desenrolar do trabalho a participação aumentou
gradativamente. A cada encontro de preparação do
mural e do informativo, bem como das atividades
experimentais observamos um maior engajamento dos
alunos, e de outros seguimentos da escola, e o mais
gratificante é poder observar os alunos lendo os murais
e o informativo, além de que as discussões dos temas
trabalhados estão chegando até a sala de aula e aos
corredores da escola.
[11/11/09 - P045]
A
EVOLUÇÃO
DOS
SISTEMAS
PLANETÁRIOS:
UMA
PROPOSTA
PARA
O
ENSINO
DE
ASTROFÍSICA
NO
ENSINO
MÉDIO.,
Daniel Cesar de Macedo Cavalcante,
David
Ribeiro Mourão, IFCE - Instituto Federal do Ceará,
Licenciatura em Fı́sica., Mairton Cavalcante
Romeu., UFC- Universidade Federal do Ceará. ¥ A
evolução humana esta ligada ao fascı́nio que o homem
tem pelos astros. Esse fascı́nio o fez buscar compreendelos. Inicialmente, os primeiros astrônomos propuseram
modelos que tentavam descrever o posicionamento
dos corpos celeste e seus movimentos. Entretanto,
a abordagem de conceitos teóricos e práticos da astronomia está muitas vezes desvinculada das propostas
pedagógicas de ensino de Fı́sica na Educação Básica.
Na contramão de tais dificuldades, surgem diversas
iniciativas a fim de minimizar esta situação, tal como
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
a organização e implementação em nı́vel nacional da
OBA - Olimpı́ada Brasileira de Astronomia. Este
trabalho de pesquisa tem como objetivo apresentar
uma proposta didático-metodológica de incorporação
de conceitos da astronomia para alunos do Ensino
Médio, por meio da análise de modelos matemáticos
buscando utilizá-los como uma ferramenta de aprendizagem no ensino de astronomia e astrofı́sica. Como
procedimento metodológico realizou-se uma pesquisa
bibliográfica que constatou que se faz necessário
refletir o currı́culo sobre a real motivação do ensino de
astronomia e astrofı́sica na educação básica. A partir
deste estudo, alguns questionamentos surgiram, dentre
os quais podemos destacar: Qual sua importância para
formações dos jovens? Em que o estudo da astronomia
pode contribuir? Nossa proposta contempla a inserção
e o estudo da evolução de sistemas planetários desde
seus primórdios até a contemporaneidade. Faz-se uma
abordagem contextualizada do ensino de astronomia
e astrofı́sica para ensino médio, alem de fomentar o
interesse pela astronomia e astrofı́sica, no aluno, desde
o primeiro contato com as ciências naturais, visto
que o ensino da astrofı́sica é sugerido nos Parâmetros
Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM).
Os resultados deste trabalho apontam para o surgimento de uma metodologia de ensino que permite
uma abordagem diferenciada destas ciências, pois
sabemos das dificuldades inerentes ao ensino ciências
no Brasil, oriundas de livros, muitas vezes, pouco
contextualizados.
Palavras - chave: Ensino de Fı́sica, História da Fı́sica e
Astrofı́sica.
[11/11/09 - P046]
UMA PROPOSTA METODOLÓGICA POR
MEIO DE ATIVIDADES DIDÁTICAS MEDIADAS POR SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS NO CONTEXTO DA FÍSICA MODERNA, Jorge Luiz Coelho Domingos, Marcus
Vinı́cius Pinheiro Lopes, Edmo Magalhães Silva
Filho, Mairton Cavalcante Romeu, Francisco
Herbert Lima Vasconcelos, Universidade Federal
do Ceará ¥ Nos últimos anos, dificuldades de aprendizagem e o elevado ı́ndice de reprovação e evasão na
área de Fı́sica, nos diversos nı́veis de ensino, proporcionaram várias pesquisas e debates, que foram desenvolvidas por estudiosos da área de ensino, os quais buscam melhorias e novas estratégias para o processo de ensino e aprendizagem. Esse quadro agrava-se ainda mais
quando são trabalhados conceitos de Fı́sica Moderna e
Contemporânea (FMC) no Ensino Médio. Dentre os
fatores que contribuem para essa limitação, destacamse a falta de material didático adequado para abordar
tais conteúdos, assim como a limitação de tempo que
alguns docentes possuem para preparar uma aula desta
natureza. O objetivo desta pesquisa é apresentar uma
proposta metodológica de ensino para a inserção de
tópicos de FMC com a utilização de tecnologias digitais para educação. Como metodologia foi desenvolvida
uma seqüência didática que englobou os seguintes recursos: Plano de Aula; Apresentação de Slides; Simulação
e/ou Animação Computacional (AC); Roteiro de Atividades para a Simulação e/ou AC; Lista de Exercı́cios;
33
Teoria a ser abordada na aula e Artigo cientı́fico voltado
para o tema. Como procedimento metodológico foi realizada uma investigação de campo em uma escola pública
de Fortaleza, com alunos da terceira série do Ensino
Médio. Para cada simulação foi idealizado um roteiro
de atividades apresentado aos alunos por meio de um
projetor multimı́dia em que o professor utilizou o laboratório de informática para implementar a resolução
do roteiro junto a turma. Como instrumentos de coleta
de dados foram analisados os questionários aplicados
por meio das atividades presentes no roteiro. A partir
dos resultados obtidos podemos perceber a viabilidade
da proposta pedagógica apresentada a FMC. Os resultados permitem ainda inferir alguns limites e possibilidades de tais animações para o ensino de fı́sica mediado
por computador.
Palavras - chave: Fı́sica Moderna e Contemporânea,
Atividades Didáticas, Ensino de Fı́sica.
[11/11/09 - P047]
INSERÇÃO DE TÓPICOS DE FÍSICA
MODERNA NO ENSINO MÉDIO: UMA
PROPOSTA METODOLÓGICA COM OBJETOS DE APRENDIZAGEM DIGITAIS,
José Clidenor da Silva, Thomaz Edson Veloso
da Silva, Mairton Cavalcante Romeu, Francisco Herbert Lima Vasconcelos, Universidade
Federal do Ceará ¥ O ensino de fı́sica hoje em
dia em algumas escolas do ensino médio, ainda é
desinteressante e cartesiano. Podemos generalizar essa
dificuldade de ensinar fı́sica para todas as áreas do
conhecimento fı́sico, entretanto, a fı́sica moderna é
uma das que mais se destaca. A inserção da Fı́sica
Moderna nas escolas de ensino médio ainda é um
grande desafio, pois apesar de existirem alguns recursos
didáticos disponı́veis, ainda faltam metodologias e
propostas de trabalhos pedagógicos para professores
nesta modalidade de ensino. Este trabalho tem como
objetivo apresentar uma proposta metodológica de
utilização de objetos de aprendizagem (OA) digitais
no ensino de fı́sica por meio de um estudo de aplicabilidade no contexto de tópicos da Fı́sica Moderna
e Contemporânea (FMC) inseridos no Ensino Médio
brasileiro. O crescente uso do computador em sala
de aula pode facilitar a visualização do fenômeno ou
simplesmente diminuir a abstração requerida para o
entendimento do conteúdo. São trabalhadas algumas dificuldades de interpretação e entendimento do
fenômeno fı́sico intitulado de Efeito Fotoelétrico. Os
resultados alcançados apontam para viabilidade dessa
proposta, pois se pretende levar os alunos para uma
compreensão e associação desse fenômeno com o seu
dia a dia. Desta forma este trabalho não pretende
apenas apresentar conceitos fı́sicos dissociados e sim
estimular uma visão crı́tica a cerca do fenômeno que
está tão presente no cotidiano dos alunos.
Palavras - chave: Efeito Fotoelétrico, Objetos de Aprendizagem, Ensino de Fı́sica.
[11/11/09 - P048]
CHAT EDUCATIVO NO ENSINO DE
FÍSICA: LIMITES E POSSIBILIDADES,
Eloneid Felipe
José Ailton Forte Feitosa,
Nobre, Francisco Herbert Lima Vasconcelos,
34
Ivoneide Pinheiro de Lima, Francisco Gêvane
Muniz Cunha, Julio Wilson Ribeiro., ENCIMA
- Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática,
Universidade Federal do Ceará ¥ O SOLAR é um
ambiente virtual de aprendizagem (AVA) desenvolvido
e utilizado pelo Instituto UFC Virtual da Universidade
Federal do Ceará (UFC), em parceria com Universidade Aberta do Brasil (UAB), na oferta de cursos
de graduação na modalidade semi-presencial. Dentre
as distantes ferramentas disponı́veis no ambiente
destacarmos a ferramenta Chat, que é uma ferramenta
sı́ncrona que possibilita bate-papos virtuais em tempo
real. O presente estudo tem por objetivo investigar
as implicações da utilização do Chat como recurso
didático, motivador, na apropriação de significados
dos conceitos fı́sicos. Foi realizada uma pesquisa de
campo de natureza qualitativo-descritiva de estudo
de caso, junto a 135 alunos do curso de Licenciatura
Quı́mica da UAB - UFC, que cursaram as disciplinas
de Fı́sica Introdutória I e II, nos seguintes municı́pios
cearenses: Aracati, Aracoiaba, Barbalha, Brejo Santo,
Camocin, Campos Sales, Caucaia, Jaguaribe, Russas,
São Gonçalo do Amarante, Quiteranópolis, Quixeramobim. Para coleta de dados foram realizados, no
mı́nimo, duas sessões de Chat em cada disciplina e
foi aplicado um questionário com oito questões. Os
resultados revelam que 44
Palavras - chave: Ensino de Fı́sica, Chat e Ambiente
Virtual de Aprendizagem.
[11/11/09 - P049]
Uma investigação da transposição didática sobre a expressão do campo elétrico na superfı́cie de um corpo carregado eletricamente,
Jornandes Jesús Correia, Lı́via Diana Rocha
Magalhães, Joilson Silva Porto, Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB) ¥ A Área
de Fı́sica (AFis) do Museu Pedagógico Casa Padre
Palmeira (MP) vem, há algum tempo, pesquisando sobre a história do ensino de Fı́sica e a coerência dos
conceitos nos livros didáticos de Fı́sica. Essas linhas
de pesquisa são Fundamentadas pela recomendação dos
Parâmetros Curriculares Nacionais, pelos obstáculos
epistemológicos de Bachelard e a pela Transposição
Didática dos conceitos de Fı́sica. A pesquisa iniciou
com a análise de doze livros didáticos de Eletromagnetismo, em nı́vel superior de ensino, com a determinação do campo elétrico na superfı́cie de um condutor
elétrico carregado de cargas elétricas e a determinação
da força elétrica de repulsão entre um elemento de carga
elétrica em sua superfı́cie e o restante das cargas distribuı́das. A pesquisa revelou que esse tópico é pouco
discutido e que entre os livros que discutem esse assunto existem duas abordagens distintas. A diferença
essencial das duas abordagens é que a primeira considera que a carga elétrica lı́quida em um condutor carregado está distribuı́da numa fina camada mais externa
do condutor. A segunda, por sua vez, considera que
a carga elétrica lı́quida está distribuı́da apenas na superfı́cie do condutor. Essas duas abordagens apresentam inconsistências quando são confrontadas: uma das
desvantagens é a de não possibilitar um entendimento
fı́sico da situação, pois não destaca que é uma ideal-
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
ização, dificultando o entendimento dos detalhes do caso
real; outra desvantagem é a de não distinguir o campo
elétrico próximo à superfı́cie de um condutor carregado
do campo elétrico na superfı́cie do condutor, nem discutir sobre a força elétrica entre elementos de cargas na
superfı́cie do condutor. Conclui-se que apesar da discordância das abordagens, obtém-se a mesma expressão
para a força elétrica sobre um elemento de carga na superfı́cie do corpo e que é dado pouco destaque sobre a
diferença entre o campo elétrico na superfı́cie do condutor e o campo elétrico próximo à sua superfı́cie.
[11/11/09 - P050]
UMA EXPERIÊNCIA DE ENSINO DE
FÍSICA
UTILIZANDO
EXPERIMENTOS
FÍSICOS DE BAIXO CUSTO NO ENSINO DA
FÍSICA E REFLEXÕES SOBRE ESTE RECURSO, Ana Izabela Elias de Souza, André
Flávio Gonçalves Silva, Claudio Rejane Silva
Dantas, Universidade Regional do Cariri - URCA
¥ Os estudantes de um modo geral, principalmente
do Ensino Médio sentem muita dificuldade com
relação aos conceitos fı́sicos, pois desde cedo são
incentivados a utilizar fórmulas algébricas sem nenhum
conceito fı́sico envolvido, com a única finalidade de
realizar exames. Este trabalho lança um olhar sobre
o papel dos experimentos didáticos direcionados ao
Ensino da Fı́sica e sobre o seu alcance no processo de
Ensino-Aprendizagem. A evolução da Ciência Fı́sica
é marcada por vários experimentos, que vieram a
desmentir teorias que foram formuladas sem embasamento experimental para a comprovação da mesma.
Fica evidente a importância do suporte experimental
nas aulas de Fı́sica, seja como recurso auxiliar na
verificação da teoria explanada previamente em sala de
aula ou como protagonista, atuando como instrumento
de primeira descoberta do aluno. Existe uma grande
dificuldade em se ter laboratórios completos, pois além
de ser distante da realidade dos alunos, com custo
extremamente elevado para a montagem e manutenção
do mesmo, muitos professores não tem habilidade em
utilizar os recursos laboratoriais que contenham muita
tecnologia. Para escolas que ainda não tem laboratório
ou não tenha condições de adquirir um, propomos uma
forma simples de experimentos para que seja abordado
dentro de sala de aula, fazendo uso de materiais que
estão presentes no dia-a-dia, ou seja, acessı́veis a todos,
como: garrafas plásticas, carrinhos de brinquedos,
copos plásticos, ioiô dentre outros, aproximando cada
vez mais o aluno dos fenômenos fı́sicos com uma
abordagem bem ilustrativa, usando inclusive materiais
descartados e incentivando a prática da reutilização e a
consciência para com o nosso Meio-Ambiente. Ficando
claro que após serem apresentados os experimentos
para uma turma de 19(dezenove) alunos do Ensino
Médio, escolhidos aleatoriamente, de 2(duas) escolas
da cidade de Juazeiro do Norte - CE: Governador
Adauto Bezerra e Polivalente, juntamente com a teoria,
foi constatado que o interesse e o aprendizado ficou
mais solidificado, além dos alunos poderem notar e
questionar os acontecimentos do próprio cotidiano,
confirmando cada vez mais que prática e teoria devem
caminhar juntas, para o auxilio e melhor aprendizado
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
da Fı́sica.
[11/11/09 - P051]
UMA ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DAS
ORIENTAÇÕES DOS PCNS+ NO ENSINO DE FISICA DO NÍVEL MÉDIO,
Ana Izabela Elias de Souza,
André Flávio
Gonçalves Silva, Joelma Monteiro de Souza,
Cláudio Rejane da Silva Dantas, Universidade
Regional do Cariri - URCA ¥ Este trabalho pretende mostrar os resultados de uma investigação que
consistiu de um estudo teórico e de campo sobre as
possibilidades e limitações do discurso deste documento
(PCN) na ação didática do professor de Fı́sica. A
implantação de novas diretrizes está sendo proposta
para um novo Ensino Médio, que inclui conceitos
como: Contextualização, Interdisciplinaridade, Competências e Habilidades, para isso ser possı́vel terá de
ser incluso no currı́culo escolar os PCNs e PCNs+.
Sendo assim, realizamos um estudo de caso na escola
pública de ensino médio Governador Adauto Bezerra
no Municı́pio de Juazeiro do Norte, no Sul do Ceará,
observando e coletando dados através da investigação
da prática pedagógica de um professor do 1o Ano.
Inicialmente fizemos uma investigação sobre o que
norteia o documento oficial e o que está sendo apresentado nos livros textos de Fı́sica, analisando o livro
didático adotado nesta escola se relaciona os conteúdos
com os meios modernos, com as novas tecnologias, a
abordagem histórica, a ênfase aos temas estruturadores
e também referente à formação do professor para esta
nova perspectiva. Nesse contexto percebemos que
está implı́cito neste documento oficial o que se espera
dos educandos no final do Ensino Médio, algumas
competências e habilidades são necessárias para as
orientações curriculares, entre elas: a Investigação,
Compreensão, Representação e comunicação em Fı́sica
e Contextualização Sociocultural da Fı́sica. Também
com relação ao tratamento dos conteúdos de Fı́sica
neste nı́vel de ensino, os PCNs propõem para a
construção do currı́culo disciplinar a abordagem de
áreas tradicionalmente trabalhadas, como Movimentos:
Variações e Conservações; Calor, Ambiente e Usos de
Energia, Som, Imagem e Informação, Equipamentos
Elétricos e Telecomunicações, Matéria e Radiação,
Universo, Terra e Vida, exemplificando as divisões de
cada área e abrindo várias possibilidades de trabalho.
Porém os alunos têm como livro texto a apostila do
“Primeiro Aprender”, na qual não estão inseridos os
PCNs, pois ainda está voltada apenas para o preparo
do vestibular, ensinando apenas fórmulas matematizadas e sem nenhuma referência a aulas práticas, não
incentivando o pensamento cientı́fico proposta pelo
PCN. Os alunos se sentem desestimulados a estudar
Fı́sica, expondo o desejo de mudança tanto da forma
de aprender, como por exemplo: sendo inseridas
aulas práticas tendo uma abordagem mais didática do
conteúdo a ser trabalhado, a forma e abordagem dos
livros textos, que estes sejam preparados não apenas
para provas de vestibulares , mas para conhecimentos
que possam ser utilizados no decorrer da vida.
[11/11/09 - P052]
UMA
ANÁLISE
DA
IMPORTÂNCIA
35
DO
CONHECIMENTO
PRÉVIO
DOS
ESTUDANTES
PARA
O
ENSINO
DE
CIÊNCIAS,
Iolanda
Mariano
André
Tavares,Ana Izabela Elias de Souza,
Flávio Gonçalves Silva, Universidade Regional do
Cariri - URCA ¥ Este artigo pretende enfatizar a
importância do conhecimento prévio levado pelo aluno
à sala de aula, saberes construı́dos no meio social em
que vive e que deve ser levado em consideração pelo
professor de Fı́sica no tratamento dos conteúdos, só
assim estaremos permitindo a superação do conhecimento empı́rico para o conhecimento epistemológico.
Apontamos que no Ensino de Fı́sica, caso em que
essa prática é ainda mais desafiadora, normalmente
o processo se dá pelo método instrucionista, em que
a aprendizagem dos alunos está voltada para memorização de fórmulas algébricas, deixando muitas vezes
de lado as explicações conceituais, dificultando seu
conhecimento e entendimento posterior. Defendemos
neste estudo que o professor antes de iniciar uma nova
informação deve descobrir os conhecimentos apreendidos nas experiências de vida dos alunos, mergulhamos
na investigação teórica da teoria da aprendizagem
significativa de David Ausubel. Nesta sua teoria o
conceito mais importante é a da Aprendizagem Significativa, ocorrendo quando o conhecimento proposto
apóia-se naquilo que o aprendiz já sabe, definindo
então o conceito de subsunçor, que são abstrações
das experiências do indivı́duo. Essa estrutura de
conhecimento, ou estrutura cognitiva do indivı́duo
significa uma estrutura hierárquica de subsunçores,
partindo sempre da informação mais geral para a mais
especı́fica. Por exemplo, se o conceito de energia já
existe na estrutura cognitiva do aluno, ele poderá
servir de subsunçor para novas informações referentes
a certos tipos de energia. No estudo da mecânica, por
exemplo, deve-se dar enfoque à utilidade das Leis de
Newton: discutindo a noção de força, apresentando
a evolução histórica de concepções de força e sua
relação com movimento e por fim, introduzir a 1?, 2?
e 3? Lei de Newton. Acreditamos, portanto, que a
partir disso o aprendiz adquire o conhecimento que
servirá de base para, por exemplo, os outros tipos
de forças. Defendemos fielmente que este enfoque
pode resultar no aprimoramento da estrutura cognitiva
dos educandos. Até uma informação completamente
nova poderia ser assim armazenada, na concepção
ausubeliana, com o uso de organizadores prévios, que
levam ao desenvolvimento de conceitos subsunçores que
facilitam a aprendizagem subsequente. Percebemos
que esta abordagem pode facilitar muito para aluno e
professor, sendo positivo o resultado. Dessa forma, o
professor tendo conhecimento das concepções prévias
que o aprendiz já traz consigo, ele terá como fazer
uma abordagem mais próxima do conhecimento do
aluno, alcançando a modificação do conhecimento que
o mesmo trazia.
[11/11/09 - P053]
ENSINO DA ASTRONOMIA EM AMARGOSA: UMA REFLEXÃO SOBRE OS
LIVROS
DIDÁTICOS
UTILIZADOS,
¥ EdEdmilson dos santos Macedo, UFRB
milson dos Santos Macedo1 UFRB-CFP Orientador:
36
Cássio Bruno Magalhães Pigozzo2
1Estudante de licenciatura em Fı́sica, bosista
PIBIB/CNPq - UFRB 2Professor do Centro de
formação de Professores,UFRB,Orientador PIBIC
A Astronomia é uma ciência com caráter interdisciplinar que estuda, dentre outros temas, a origem e
formação do universo, construção de calendários, as
estações do ano, a interação de corpos celestes, se
fazendo essencial para o ser humano entender como ele
compõe o universo a sua volta. A presente pesquisa,
desenvolvida no Centro de Formação de Professores
(Amargosa - BA) se faz necessária, pois o ensino das
ciências no Brasil, em particular da Astronomia, apresenta sérios problemas desde o Ensino Básico. O objeto
de pesquisa é os livros didaticos utilizados pelas escolas do municı́pio de Amargosa, sua qualidade, clareza
e acessibilidade dos conteúdos da Astronomia abordados. As implicações de erros nos livros são preocupantes
para a formação do cidadão. Por exemplo, caso o aluno
das séries inicias, em fase de despertar do interesse nas
ciências, tenha contato com livros didáticos que apresentem erros conceituais, ele construirá uma concepção
de fenômenos de forma inadequada, levando este entendimento para sua vida. O professor que, por sua
vez, muitas vezes tem o livro como única fonte de consulta para preparo de aulas, provavelmente reproduzirá
os equı́vocos presentes nos textos.Ao fazer um mapeamento dos Livros Didáticos do Ensino Fundamental do
material didático utilizado no ensino da Astronomia,
e das crı́ticas dos professores e estudantes a respeito
do mesmo, teremos ferramentas para produzir apostilas ou módulos de ensino de Astronomia que supram
as deficiências verificadas e que correspondam à concepção de ensino desta ciência segundo os Parâmetros
Curriculares Nacionais. Poderemos, assim, contribuir
para uma melhoria na qualidade do ensino da Astronomia na região com a parceria do Projeto Astronomia no
Reconcavo financiado pelo CNPQ.
Palavras chaves : Astronomia,ensino,livros.
[11/11/09 - P054]
O uso do Dicionário no Ensino de Fı́sica
na EJA: uma proposta interdisciplinar,
Raimundo Bezerra Macedo Filho,
IFMA
MA - BR ¥ A Fı́sica, como outras disciplinas, possui
uma linguagem técnica que muitas vezes contrapõe a
linguagem coloquial tal que alguns conceitos fı́sicos
possuem palavras com sentidos que divergem do senso
comum. Na Educação de Jovens e Adultos (EJA) essas
divergências se apresentam com maior freqüência. E
as maiores causas são a falta do habito da leitura e do
uso do dicionário. O último fator pode ser amenizado
com o uso freqüente do dicionário na sala de aula como
auxilio do significado dos tópicos de fı́sica. Assim,
neste trabalho propomos o uso do dicionário para
facilitar a apresentação de alguns conceitos fı́sicos.
Também, sugerimos fazer uso do dicionário como
recurso introdutório nas aulas de fı́sica, pois alguns
tópicos possuem definições que trazem palavras com
significados que requerem outras consultas e assim
por diante, dessa forma, aumentando a interatividade
com o dicionário. Levando em conta que o significado da palavra é um pré-requisito importante para
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
o seu uso adequado, o dicionário não só trará um
benefı́cio ao ensino de fı́sica, mais também propiciará
uma melhor qualidade na escrita. Com isso, o uso
do dicionário constitui uma forma interdisciplinar
envolvendo múltiplas habilidades, afim de, alcançar as
competências requeridas tanto na fı́sica quanto na área
da linguagem. E por fim, a participação do professor é
indispensável para tornar o processo mais dinâmico e
adequado à realidade dos alunos.
[11/11/09 - P055]
Aplicação do laser no Ensino de Fı́sica, Utilizando Materiais Alternativos e de Baixo
Custo, Ricardo Godim Sarmento,Luis Darcy
de Matos Castro, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, William de Souza Santos,
Charles Lima dos Santos, Walmir Belinato,
Universidade Federal de Sergipe, Naiara Silva dos
Santos, Universidade Federal do Rio Grande do Norte
¥ Neste trabalho apresentaremos um sistema simples
constituı́do por um caixa de som, um rádio de pilha
e dois dispositivos que foram construı́dos com componentes de baixo custo. O primeiro dispositivo é um
transmissor que tem numa extremidade um laser e na
outra um fio conectado ao rádio. O segundo dispositivo
é um receptor que possui em sua extremidade um Light
Dependent Resistor (LDR) e na outra um plug conectado na caixa de som. O sistema funciona da seguinte
maneira: o transmissor emite uma luz coerente comandada por um sinal de áudio que pisca segundo o ritmo
do som. A luz recebida pelo LDR gera pares elétronburacos que converte em sinais elétricos. O sinal é amplificado e finalmente convertido em som. Observamos
que, para distancias acima de 20 m a intensidade da
luz que incide no LDR produz ruı́dos. Isto acontece
devido à divergência do feixe do laser, que pode ser
facilmente visto quando incidido em qualquer superfı́cie
plana próxima e afastada. Para termos um melhor desempenho do sistema de comunicação, utilizamos uma
lupa de modo que focalize o feixe do laser no LDR produzindo um som sem ruı́do. Com este simples experimento pretendemos mostrar o conceito fı́sico envolvido
no sistema e não o mero experimento. O experimento
é uma forma de chamar a atenção dos alunos para o
fenômeno ocorrido, permitindo que eles relacionem a
teoria com a prática em sala de aula. O vislumbra
mento do fenômeno de um modo geral estimula a curiosidade, a imaginação e o senso de pesquisador. Isto é,
quando os alunos deparam com algo semelhante, vão de
imediato tentar associar o que aprendeu em sala com o
fenômeno presente. O experimento em sala de aula vem
para facilitar o ensino - aprendizagem tornando a aula
descontraı́da e produtiva. Palavras chave: Laser,Som
,baixo custoinstrumentaçao
[11/11/09 - P056]
Telefone de Barbante: da simplificação dos
princı́pios tecnológicos à aproximação significativa dos estudantes com a Fı́sica.,
NILSON
PAULO SÉRGIO DA CRUZ COSTA,
DOS SANTOS FERREIRA, MARCELO SOUZA
DA SILVA, CHARLES LIMA DOS SANTOS,
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE ¥ Nos
últimos anos, a tecnologia tem sido tratada como
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
um agente capaz de tornar o ensino mais significativo e atrativo para o aluno. No entanto, é apenas
recentemente que diversas propostas educacionais,
defensoras de um ambiente escolar aberto às novas
tecnologias como instrumento de mudança, tem sido
bastante debatidas. Atualmente, é notável que não se
pode pensar na melhoria da qualidade de um sistema
educacional estando alheio à tecnologia. Por outro
lado, se esta mesma tecnologia capaz gerar mudança
não for compartilhada de forma conjunta tanto com
professores quanto alunos, não haverá uma base que
a sustente tornado-se incoerente e equivocadamente
falar em agente de mudança. Assim, o desenvolvimento
de um trabalho que vise as aplicações de atividades
contextualizadas no Ensino de Ciências é capaz de
proporcionar aos alunos soluções para suas questões
cotidianas. A proposta deste trabalho é mostrar a
possibilidade de se estabelecer uma relação entre
tecnologia e cultura popular dentro de uma contexto
educacional. Para tanto, tivemos como objeto de
estudo o resgate de brinquedos populares que estão
esquecidos pela população, mostrando alguns conceitos
de Fı́sica envolvido nestes. Escolhemos para análise o
telefone de barbante, brinquedo bastante interessante
por ser construı́do com apenas um barbante e duas
latinhas e seu princı́pio de funcionamento está inteiramente relacionado à ondulatória. A explicação para
a reprodução do som é que: quando uma pessoa fala
em uma das extremidades, a voz produz ondas sonoras
longitudinais no ar dentro do copo fazendo com que
o fundo deste comece a vibrar. Como o copo está em
contato com um barbante, este último também vibra.
Por sua vez, o barbante conduz o som até o outro copo
que o recebe da mesma maneira, tornando-se possı́vel
uma outra pessoa que está na outra extremidade
ouvir a mensagem. Toda a Fı́sica envolvida neste
simples brinquedo é o alicerce de diversas tecnologias
sofisticadas e, quando isso é apresentado ao aluno, a
Fı́sica deixa de ser vista como uma ciência longe da
sociedade. Sendo assim, essa simples desmistificação
serve como pressuposto de que a tecnologia é um
agente absoluto de mudança significativa do contexto
educacional. PALAVRAS CHAVE: TELEFONE DE
BARBANTE, ACÚSTICA, ENSINO
[11/11/09 - P057]
A
MONITORIA
COMO
RECURSO
DIDÁTICO PARA O ENSINO MÉDIO, Jardel
Lucena da Silva,Fabiana de Sousa Figueiredo,
Jessé de mello Silva, Deusalete Câmara Villar Neta, Eduardo de Mello Silva, Elialdo
Andriola Machado, UEPB - PB - Brasil ¥ Visto
a grande dificuldade de aprendizado em disciplinas que
estão relacionadas à área de ciências exatas, entre elas,
a disciplina de fı́sica nas instituições publicas de ensino
médio, foi proposto por nós, em Campina Grande um
método que viesse a suprir esta dificuldade ou ao menos
diminuı́-la, este método consiste no auxilio do aluno
pelo próprio aluno. O problema ao qual se propõe
este trabalho consiste em verificar se uma atividade
de monitoria, feita por alunos com um pouco mais de
desenvoltura na disciplina no ensino médio poderia ser
útil para o aumento do rendimento escolar da mesma.
É notável que em diversos sistemas de avaliação o
37
rendimento dos alunos da rede publica de ensino
não é muito significativo comparado com o de outras
áreas. Esta pesquisa não se propõe a analisar quais as
possı́veis causas do tema em questão, mas sim, tentar
buscar uma alternativa que possa contribuir para uma
modificação deste quadro. No qual foi feita uma análise
que possibilitou fazer um parâmetro sobre a eficácia da
implementação da monitoria escolar, com os seguintes
objetivos: Contribuir com um melhor desenvolvimento
da aprendizagem do aluno; Desenvolver em alguns
alunos habilidades relacionadas à atividade docente;
Buscar esclarecer as dificuldades de aprendizagem
do aluno com um auxı́lio extra. Este trabalho foi
desenvolvido em duas turmas de ensino médio de uma
escola da região colocando em apenas uma o auxilio da
monitoria, depois foi feito uma comparação com os resultados obtidos no final de um bimestre. Dentro desta
analise foi enfocado apenas o aspecto quantitativo.
Os fatores quantitativos foram exatamente às notas
obtidas e comparadas, com o bimestre anterior sem
monitoria, o mesmo foi feito com a turma que seguia o
mesmo conteúdo só que sem monitoria. Os Resultados
obtidos foram satisfatórios, mostrando que o uso da
monitoria é eficaz, porem é importante lembrar que
não podemos fazer uma generalização da sua eficiência,
sabendo que essa modalidade de ensino-aprendizagem
é própria do ensino superiora. Os dados colhidos
foram organizados em tabelas, e os resultados obtidos
mostrados em forma de gráficos.
Palavras -chaves: monitoria, ensino aprendizagem, dificuldade de assimilação
[11/11/09 - P058]
Investigação de conceitos prévios e básicos
sobre o estudo da radioatividade em escolas públicas da Paraı́ba, Eduardo de Mello
Silva,Jessé de Mello Silva, Fabiana de Sousa
Figueiredo, Jocelma Dias, Elialdo Andriola
Machado, UEPB -PB - Brasil
¥ O conhecimento prévio e básico sobre o tema radioatividade
deve ser abordado com importância no ensino de
Fı́sica/Quı́mica, tanto para o aluno do Ensino Médio
como para o aluno de Graduação, devido às contribuições da radioatividade para o desenvolvimento
cientı́fico e tecnológico da humanidade, em suas diversas utilizações em nosso cotidiano. A descoberta da
radioatividade ocasionou uma revolução cientı́fica na
época. Proporcionou um novo modelo atômico proposto por Ernest Rutherford (1871-1937), a descoberta
de novos elementos quı́micos que foram introduzidos
na tabela de Mendeleev (1834-1907) e o avanço nos
estudos das partı́culas subatômicas. Dentre as várias
aplicações cientı́ficas da radioatividade, destaca-se em
especial para o benefı́cio humano, o uso de fontes radioativas no combate de células cancerosas. A manipulação de reações nucleares para obtenção de energias
é outra importante aplicação. Este trabalho teve como
objetivo avaliar os conhecimentos prévios e básicos de
alunos do ensino médio, nos turnos da tarde e noturno,
em três escolas públicas da cidade de Campina Grande
- PB, além de mostrar a descoberta, a importância da
radioatividade e suas aplicações atuais. A metodologia
utilizada foi a de coleta de dados através da aplicação
de questionário composto com 10 perguntas de múltipla
38
escolha. Observamos diferenças de aprendizado entre os
turnos e também entre as escolas, ficando evidenciada
a deficiência dos alunos com relação à aprendizagem de
conceitos básicos da Radioatividade.
Palavras chaves: Ensino de Ciências (Fı́sica/Quı́mica),
Radioatividade, Utilização da Radioatividade.
[11/11/09 - P059]
Fı́sica para o ensino fundamental e médio perspectiva docente, Diana Pereira Bezerra,
Elaine Cristina da Silva Gomes, Elda Silva
do Nascimento Melo, Ticiane Cavalcante de
Souza, Departamento de Ensino Médio e Licenciatura,
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do
Ceará, Fortaleza-CE, Brasil ¥ O referido trabalho apresenta uma pesquisa de campo realizada com professores que lecionam a disciplina de fı́sica no ensino fundamental e médio da rede pública e particular de ensino na
cidade de Fortaleza-CE. Para efetivação desta pesquisa,
foram aplicados questionários, para alguns professores
que lecionam a disciplina para esse grupo de estudantes,
com intuito de conhecer e compreender os fatores que
tem influenciado a prática docente no ensino de fı́sica
para o ensino fundamental e médio, uma vez que os dias
atuais exigem a formação de cidadãos crı́ticos, capazes
de questionar a realidade, de resolver problemas, utilizando para isso o pensamento lógico, a criatividade, a
intuição, a capacidade de análise crı́tica, selecionando
procedimentos e verificando sua adequação para, então,
se buscar novas formas de ensino com vistas a uma
aprendizagem significativa da disciplina. Esta, historicamente, tem sido considerada por muitos uma disciplina difı́cil e desconectada de seu cotidiano, portanto,
essa percepção do saber fı́sico faz-se necessária para que
se promova uma consciência ética e social. Nesse contexto, foram identificados elementos essenciais que revelam como tem se constituı́do a prática docente no ensino
de fı́sica ao longo dos anos. A relevância desse estudo
reside na percepção acerca do contexto educacional em
que a fı́sica se realiza, visando sua aplicação no cotidiano; da relação professor-aluno e das diferenças dos
recursos utilizados antes e atualmente, dentre os quais
se destaca o livro didático.
[11/11/09 - P060]
Os fatores que influenciam na aprendizagem
do
aluno
do
ensino
médio.,
Diana Pereira Bezerra, Elaine Cristina da
Silva Gomes, Ticiane Cavalcante de Souza, Departamento de Ensino Médio e Licenciatura, Instituto
Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Ceará,
Fortaleza-CE, Brasil ¥ O referido trabalho apresenta
um estudo de caso de natureza qualitativa baseado em
entrevistas realizadas com alunos do ensino médio de
escolas da rede pública na cidade de Fortaleza/CE. A
partir de uma observação sobre o grande número de
alunos com deficiência na disciplina de fı́sica, é que
surgiu a necessidade de pesquisar o porquê do ”terror”a
disciplina encarada por muitos como a terrı́vel das
matérias.
Analisamos as dificuldades enfrentadas
pelos alunos do ensino médio na disciplina de fı́sica e
identificamos alguns fatores que influenciam para que
os alunos tenham rejeição à fı́sica. Estudos sobre as
dificuldades encontradas pelos alunos do ensino médio
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
na disciplina de fı́sica registram que muitas vezes, a
escola deixa a impressão de que todo o conhecimento
por ela transmitido não serve para ser aplicado no
cotidiano, ou pertence a uma realidade totalmente
diferente a das pessoas que fazem parte da comunidade,
deixando claro que são vários os fatores que tem influenciado na aprendizagem da disciplina de fı́sica, tais
como, a aplicação da tecnologia em sala de aula, a
exposição de experimentos para instigar a curiosidade
do aluno para com a matéria estudada, a metodologia
de ensino aplicada pelo professor e o interesse do aluno
em aprender fı́sica, tais fatores se refletem em algumas
dificuldades encontradas em sala de aula incluindo
dificuldades conceituais, concepções alternativas, uso
indiscriminado da linguagem e raciocı́nios errôneos que
os alunos costumam apresentar no estudo da disciplina.
Em decorrência dos grandes desafios enfrentados
atualmente, a escola tem papel de fundamental importância para a adequação das pessoas as constantes
transformações sociais, polı́ticas e econômicas, pois
com o advento da Revolução Tecnológica tem-se uma
sociedade totalmente diversa, e o ensino de fı́sica
encontra-se, na concepção dos alunos, algumas vezes
inadequado para o contexto no qual se está inserido.
[11/11/09 - P061]
Representação social de discentes da fı́sica: o
curso de formação de professores do IFCE em
debate., Daniel Cesar de Macedo Cavalcante,
Ticiane Cavalcante de Souza, Elda Silva do
Nascimento Melo, Suely Alves Silva, Diana
Pereira Bezerra, IFCE - Brasil ¥ As transformações aceleradas por que passam as sociedades contemporâneas e suas conseqüentes repercussões nas diferentes esferas sociais têm levado os governos, particularmente nos paı́ses em desenvolvimento, a dedicarem
uma maior atenção ao processo educacional, considerado como mola propulsora desse desenvolvimento. No
Brasil, um dos aspectos que tem merecido a atenção
do Estado, na tentativa de melhorar a qualidade da educação ofertada, diz respeito à formação docente. Desde
o inı́cio dos anos de 1990, assiste-se à emergência de
novos discursos sobre a formação e profissionalização
docente, através dos quais se busca apresentar novas
alternativas. Se, anteriormente, esta se centrava, principalmente, “na aquisição de saberes acadêmicos e disciplinares e numa racionalidade fechada, exógena aos
professores, na atualidade, procura focalizar a aprendizagem de competências profissionais”(RAMALHO;
NUNEZ; GAUTIER, 2003, p. 11). Na área de fı́sica
este debate assume grandes proporções ao se questionar
o distanciamento entre os saberes cientı́ficos e a realidade vivenciada pelos alunos. Os documentos oficiais e
a literatura da área exigem dos professores a adoção de
novas posturas. No entanto, os cursos de formação não
conseguem avançar em congruência. Nesse contexto de
novas demandas subsistem conflitos e resistências. Assim, emerge esse trabalho que tem como objetivo verificar como os licenciandos em fı́sica do IFCE representam sua formação nesta área de conhecimento, assim
como o ato docente. Os fundamentos teóricos se pautam na teoria das representações sociais e nas premissas de autores como Santos (2005) e Freire (1996); e,
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
para a dimensão empı́rica utilizou-se a Técnica de Associação de Livre Palavras (TALP), análise de conteúdo
e o software EVOC. A consecução deste trabalho permitiu perceber como os licenciandos do curso de fı́sica
do IFCE representam sua formação, assim como suas
lacunas e potencial, contribuindo para o redimensionamento deste e de outros cursos de formação de professor
na área.
[11/11/09 - P062]
Elementos influenciadores na aprendizagem de
fı́sica em alunos do 9o ano do ensino fundamental., Diana Pereira Bezerra, Daniel Cesar
de Macedo Cavalcante, Elda Silva do Nascimento Melo, Suely Alves Silva, Marı́lia Marinho Ariston, IFCE - Brasil ¥ A discussão acerca
dos problemas de aprendizagem na disciplina de fı́sica
tem fornecido subsı́dios que permitem compreender a
ausência de motivação dos alunos em se envolver com
essa área de conhecimento, uma vez que o ensino da
fı́sica tem se limitado a uma planificação em livros,
longe de contextualizações e da interdisciplinaridade.
Para transformar essa realidade é preciso considerar
como marco inicial alunos e professores, os quais devem assumir a condição de sujeitos ativos do processo
ensino-aprendizagem. É imprescindı́vel que o fı́sicoeducador identifique os fatores que interferem na aprendizagem dos alunos em relação à disciplina de fı́sica,
compreendendo suas causas e conseqüências, refletindo
constantemente acerca das questões internas (cognitiva,
psicomotora e afetiva) e externas (escola, famı́lia, comunidade) que atingem o processo de construção do
conhecimento e buscando soluções. Nesse sentido, o
propósito deste trabalho é analisar os fatores que interferem na aprendizagem de fı́sica de alunos cursando
o 9? ano do ensino fundamental de uma escola pública
estadual do municı́pio de Fortaleza/CE, principalmente
no que se refere à influência da infra-estrutura e da
relação professor-aluno como auxiliadores no acesso à
aprendizagem. Para tanto, adotamos como metodologia a revisão bibliográfica e o estudo de caso, efetivado
a partir de uma pesquisa de campo constituı́da pela
realização de observações, entrevistas e questionários
aplicados a uma determinada turma. Os dados foram
coletados e analisados à luz dos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN e da Lei de Diretrizes e Bases
da Educação Nacional - LDB 9394/1996. Assim, neste
trabalho buscou-se compreender os elementos que influenciam o processo de ensino-aprendizagem, especialmente no que se refere à infra-estrutura, assim como
identificar, de que modo os fı́sico-educadores atuam na
assimilação dos conteúdos da fı́sica pelos educandos, a
fim de favorecer seu desenvolvimento cognitivo e social.
[11/11/09 - P063]
As contribuições de aparatos de baixo custo na
aprendizagem significativa de fı́sica no ensino
médio., Daniel Cesar de Macedo Cavalcante,
Samuel Batista Bastos, Elda Silva do Nascimento Melo, José Carlos de Sousa Martins,
Daniel Oliveira Veiga, IFCE - Brasil ¥ Historicamente a disciplina de fı́sica tem sido considerada, pelos alunos, uma das mais difı́ceis da área das ciências.
Há uma visı́vel dificuldade de representar fenômenos
39
através de conceitos, através da representação simbólica
de regularidades observadas empiricamente. Criando
uma dissociação entre fenômeno, conceito e modelagem
matemática. Alguns estudos demonstram ainda que a
disciplina vem sendo ministrada de modo tradicional,
recorrendo a cálculos, fórmulas e conceitos descontextualizados da realidade dos alunos e à planificação em
livros (DELIZOICOV et al, 2002). Entretanto, os novos
paradigmas educacionais exigem que o processo de ensino e aprendizagem se torne significativo, buscando adequar os conhecimentos da fı́sica à realidade do aluno,
por meio da transposição didática, lançando mão de
metodologias que subsidiem a prática do professor e facilitem a assimilação dos conteúdos pelos alunos. Diante desse contexto, surge este trabalho com o objetivo
de demonstrar como a construção de aparatos de baixo
custo, a partir de material reciclado, pode auxiliar no
ensino-aprendizagem de fı́sica. Estes podem representar
concretamente a ocorrência de fenômenos, despertando
a atenção do aluno e fazendo com que aprenda de forma
lúdica e contextualizada. Ou seja, estes aparatos se constituem em ferramentas capazes de transpor as dificuldades de abstração observadas na elaboração do pensamento dos alunos do ensino médio. A base teórica deste
estudo está fundamentada em David Ausubel (1978), o
qual faz apologia a adoção de uma aprendizagem significativa. Para perceber em que medida os aparatos de
baixo custo influenciaram na aprendizagem foram realizadas oficinas com alunos do ensino médio acerca de
conteúdos da fı́sica. Após realização das oficinas foram
observados alunos que participaram e que não participaram destas e, analisado seu rendimento escolar, o
que permitiu verificar melhorias na aprendizagem de
conteúdos de fı́sica nesses alunos.
[11/11/09 - P064]
A formação de fı́sicos educadores: como capacitá-los para a sociedade de hoje na cidade
de Fortaleza-ce.,
Daniel Cesar de Macedo
Cavalcante,Elda Silva do Nascimento Melo,
Samuel Batista Bastos, José Carlos de Sousa
Carneiro, Diana Pereira Bezerra, Frederico
Rozendo da Silva, IFCE - Brasil ¥ Num momento
em que os fı́sicos educadores enfrentam novos desafios,
buscam novos espaços de atuação e abrem novas áreas
por meio de grandes transformações pelas quais passa
o mundo contemporâneo, é importante ter o conhecimento de realidades que, no passado, significaram e no
presente ainda significam passos relevantes no sentido
de garantia de um futuro melhor para todos, ou seja,
melhorias para a educação e a sociedade. Nosso desafio
de hoje é o de formar fı́sicos educadores atuantes para
esta sociedade. A escola e os alunos que temos refletem
a comunidade que ela atende, portanto as instituições
formadoras de professores devem estar integradas às escolas para onde vão seus formandos e a sociedade em
que eles estão inseridos. Daı́ sai o objetivo deste trabalho que é analisar, como o professor deve se capacitar,
para estar atualizado e atuante na sociedade atual da
cidade de Fortaleza-Ce. O trabalho fundamenta-se em
vários autores especialistas no assunto, tanto na área
pedagógica como especificamente na área de fı́sica. E
a metodologia usada foi uma pesquisa quanto a professores de escolas públicas e particulares sobre os pontos:
40
como o aluno se comporta nos dias de hoje? Quais
as dificuldades encontradas pelos docentes no ensinoaprendizagem? Como esta a relação professor aluno e
como construir a melhor forma de interação?
[11/11/09 - P065]
EXPERIMENTANDO
A
FÍSICA,
Rafael Anderson Santos de Souza,
Nildo
Loiola Dias,
Fabrı́cio Carvalho Cunha,
Raimundo Ricardo Gabriel dos Santos, UFC CE - Brasil ¥ A fı́sica é muito pouco compreendida
na educação básica. Uma das principais causas é
a abordagem teórica sem cunho experimental desta
ciência. Através de aulas teóricas com simulações e experiências de baixo custo mostraremos a fı́sica de uma
forma mais lúdica. Visando suprir a necessidade de se
conhecer fı́sica além do que é visto em sala de aula.
Criamos experimentos didáticos, de fácil manuseio e
fabricação, para demonstrarmos os conceitos fı́sicos.
Neste projeto o aluno tem o prazer de aprender fı́sica
experimentando. Com experimentos de baixo custo
os conhecimentos de sala de aula são materializados.
As grandes descobertas feitas até hoje são frutos da
importância das práticas experimentais.
Portanto
sua aplicação em sala de aula é indispensável. As
atividades são desenvolvidas duas vezes por ano. As
aulas se passam duas vezes por semana com duração
de três horas. Apresenta-se a teoria envolvida na
experiência, dividimos o grupo de vinte e cinco alunos
em cinco equipes, onde cada equipe faz sua experiência
e responde um questionário que é entregue e faz parte
do processo avaliativo. Fazemos uma avaliação teoria
no final do curso para verificar os resultados numéricos.
O curso é totalmente voltado para estudantes do
ensino médio, que estão devidamente matriculados em
escolas públicas portando declaração assinada pelo
coordenador da escola. O curso tem o objetivo de
difundir o ensino de fı́sica experimental. Aplicar as
teorias da fı́sica, estudadas nas escolas, através de
experimentos que mostram o quanto a ciência está
presente n o nosso cotidiano.
[11/11/09 - P066]
UMA PROPOSTA METODOLÓGICA POR
MEIO DE ATIVIDADES DIDÁTICAS MEDIADAS POR SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS NO CONTEXTO DA FÍSICA MODERNA, Jorge Luiz Coelho Domingos, Marcus
Vinı́cios Pinheiro Lopes, Raimundo Ricardo
Gabriel dos Santos, UFC - CE - Brasil ¥ Nos
últimos anos, dificuldades de aprendizagem e o elevado ı́ndice de reprovação e evasão na área de Fı́sica,
nos diversos nı́veis de ensino, proporcionaram várias
pesquisas e debates, que são desenvolvidos por estudiosos e pesquisadores da área, os quais buscam melhorias e novas estratégias para seu ensino. Esse quadro
agrava-se ainda mais quando são trabalhados conceitos
de Fı́sica Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio. Dentre os fatores que contribuem para
essa limitação, destacam-se a falta de material didático
adequado para abordar tais conteúdos, assim como a
limitação de tempo que alguns docentes possuem para
preparar uma aula desta natureza. O objetivo desta
pesquisa é apresentar uma proposta metodológica de
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
ensino para a inserção de tópicos de FMC com a utilização de tecnologias digitais para educação. Como
metodologia foi desenvolvida uma seqüência didática
que englobou os seguintes recursos: Plano de Aula; Apresentação de Slides; Simulação e/ou Animação Computacional (AC); Roteiro de Atividades para a Simulação e/ou AC; Lista de Exercı́cios; Teoria a ser abordada na aula e Artigo cientı́fico voltado para o tema.
Como procedimento metodológico foi realizada uma investigação de campo em uma escola pública de Fortaleza, com alunos da terceira série do Ensino Médio.
Para cada simulação foi idealizado um roteiro de atividades apresentado aos alunos por meio de um projetor
multimı́dia em que o professor utilizou no laboratório
de informática para implementar a resolução do roteiro
junto a turma. Como instrumento de coleta de dados
foram analisados os questionários aplicados por meio
das atividades presentes no roteiro. A partir dos resultados obtidos podemos perceber a viabilidade da proposta pedagógica apresentada a FMC. Os resultados
permitem ainda inferir alguns limites e possibilidades
de tais animações para o ensino de fı́sica mediado por
computador.
[11/11/09 - P067]
METODOS
EXPERIMENTAIS
PARA
UMA
APRENDIZAGEM
LÚDICA
E
PALPÁVEL
DA
ELETRICIDA,
Raimundo Ricardo Gabriel dos Santos, Robney Fiusa, Fabrı́cio Carvalho Cunha, Rafael
Anderso de Sousa Santos, UFC - CE - Brasil
¥ Pode-se observar nas escolas, principalmente da
rede pública, a dificuldade dos estudantes com as
abstrações da fı́sica teórica sem um argumento palpável
e desconectado do cotidiano. Desse modo observa-se
uma crescente dificuldade no aprendizado da fı́sica e
o elevado número de reprovações e abandono escolar.
Este trabalho tem como objetivo oferecer ao aluno
experimentos lúdicos e de baixo custo para o aprendizado em eletricidade, melhorando seu entendimento
e tornando os fenômenos uma prática de fácil observação, desenvolvendo assim o interesse do aluno em
ciências. Nesse projeto apresentaremos experimentos
construı́dos com fios, lâmpadas incandescentes, leds,
mangueiras, bolinhas de isopor, motores de aquário,
pilhas e baterias para exemplificar os fenômenos
fı́sicos relacionados à eletricidade, em especial fluxo,
sentido da corrente elétrica, quantidade de carga e
movimentação dos elétrons. Com o decorrer dessas
observações serão desenvolvidas práticas experimentais
e relatórios (Capa, Objetivos, Material, Introdução
Teórica, Procedimentos Experimentais e Questionário),
os quais são usados como instrumento de coleta de
dados com o intuito de observar no estudante o
desenvolvimento do entendimento a partir da prática
proposta, e ainda levar ao docente um modelo de ensino
que possa abranger não apenas o método teórico, mas
também o método experimental, trazendo a atenção
do estudante para a ciência. O método e experimentos
propostos pelo projeto desenvolvem o entendimento
de forma clara e eficiente para a demonstração dos
princı́pios desejados. Desse modo, o uso de materiais
alternativos em sala de aula, possibilita a realização
de aulas práticas sem que haja a necessidade de um
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
laboratório. Não se pode contestar a importância
de se criar ferramentas para melhorar e despertar o
interesse do estudante, mas também desenvolverá uma
ampla participação coletiva entre o aluno e o professor,
assim como o complemento dos conceitos obtidos em
aulas expositivas. Os resultados obtidos ajudam a dar
parâmetros no método proposto.
[11/11/09 - P068]
O ESTUDO DA LEI DE GAUSS NO ENSINO MÉDIO EM UMA PERSPECTIVA
DE
APRENDIZAGEM
SIGNIFICATIVA,
Cesar Ferreira de Freitas1 , Claudio Rejane
da Silva Dantas2 , Ramon Marcelo Henrique de
Oliveira1 , 1 Universidade Regional do Cariri-URCA,
2
Universidade Estadual da Paraı́ba-UEPB/ Secretaria
de Educação do Estado do Ceará/SEDUC ¥ A lei
de Gauss para o ensino médio é tratada de forma
bastante abstrata para o educando, sendo apresentada
sem nenhuma relação com as situações do cotidiano
dos alunos. Neste sentido esta perspectiva de ensino
torna a aprendizagem deste conteúdo apenas com o
intuito de uma preparação ou treino para a aplicação
em provas de vestibulares.
O presente trabalho
pretende enfatizar este estudo com base nas teorias
da aprendizagem significativa defendida por David
Ausubel e também pretendemos inserir a perspectiva
do campo da história e filosofia das ciências, levando
o aluno a entender que o conhecimento não está
pronto e acabado como é colocado em sala de aula e
em alguns livros textos e que o conhecimento é uma
construção humana. Descrevemos este estudo como
um conhecimento presente no cotidiano, mostrando sua
utilidade, procurando no estudo da eletrostática (a lei
de Gauss) refletir que este conteúdo no ensino médio
poderia ser mais bem aproveitado quando contextualizado com a vida do educando. Propondo também
neste trabalho que uma simples prática em sala pode
levar ao aluno uma aprendizagem mais significativa do
estudo do fluxo de um campo elétrico, possibilitando
diminuir a distancia entre um conceito abstrato e a
realidade, fazendo-o entender que não é através de uma
assimilação mecânica, e sim tentando buscar o interesse
do educando neste conteúdo. Promovemos portanto,
uma contextualização deste assunto em direção a um
conhecimento que possa ser útil, construı́do coletivamente no processo histórico, sendo que percebemos
a necessidade de refletir sobre o estudo dos campos
elétricos que tenha uma aplicabilidade em diversas
situações do cotidiano, que se poderá ter um maior
desenvolvimento e produtividade tanto por parte do
professor quanto por parte do aluno.
PALAVRAS-CHAVE: Lei de Gauss - Aprendizagem significativa - Contextualização
[11/11/09 - P069]
CONSTRUÇÃO DE UM SOFTWARE E
UM SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS COMO UMA FERRAMENTA PARA
O ESTUDO DO CONCEITO DE ENERGIA MECÂNICA,
Ramon Marcelo Henrique de Oliveira1 ,César Ferreira de Freitas1 ,
Cláudio Rejane da Silva Dantas2 , Cicero
Daniel Pereira da Silva1 , 1 Universidade Regional
41
do Cariri-URCA, 2 Universidade Estadual da Paraı́baUEPB/ Secretaria de educação do estado do Ceará, SEDUC ¥ O presente artigo tem como objetivo descrever
uma proposta de ensino de fı́sica fazendo uso do computador como uma ferramenta para auxiliar a prática
de ensino do professor. Nesta perspectiva procuramos
construir um software articulado com o estudo de um
sistema de aquisição de dados pelo computador. Nosso
intuito é mostrar o conteúdo sobre Energia Mecânica
através de exercı́cios práticos assistidos por computador
em tempo real. Nesta abordagem o aluno vai interagir
com o fenômeno, extrair dados do software, fazer seus
cálculos e confrontá-los com os resultados obtidos pelo
computador, levando-o a um ambiente de confronto entre teoria e pratica com a supervisão de um educador
que irá explorar ao máximo os recursos oferecidos pelo
software, aliados as técnicas pedagógicas e teorias de
aprendizagem adaptadas de acordo com a necessidade
oferecida pela prática, fazendo do aluno um elemento
ativo na organização de sua estrutura cognitiva e na
busca do conhecimento. Esse é mais um trabalho que se
apoia em vista da problemática existente na educação
brasileira no ensino de Fı́sica, na qual os alunos não
possuem um conhecimento teórico, cientifico e critico
da ciência Fı́sica articulada com a ênfase da Ciência,
Tecnologia e Sociedade. Talvez por falta de professores
capacitados e ou de uma estratégia de ensino de fı́sica
que utilize a abordagem das novas tecnologias da informação e comunicação tão discutida em um mundo em
que o conhecimento está cada vez mais se expandindo.
Portanto neste estudo apresentamos o conteúdo sobre
energia, geralmente um conceito bastante abstrato para
os alunos, utilizando como recurso tecnológico o computador tão presente em seu cotidiano. Pretendemos
desenvolver oportunidade de utilização deste recurso no
processo de ensino aprendizagem da disciplina de fı́sica
no ensino médio.
PALAVRAS-CHAVE: Novas tecnologias - Ensino Fı́sica
[11/11/09 - P070]
MAPAS CONCEITUAIS PARA O ENSINO
FUNDAMENTAL: ENSINO DE FÍSICA E ASTRONOMIA., Tamila Marques Silveira, Milton Souza Ribeiro Miltão, Universidade Estadual
de Feira de Santana-Ba ¥ Por mais que a Educação
brasileira apresente inúmeras situações caóticas, (como
por exemplo, a existência de professores mal remunerados e saindo de um ensino superior com uma inadequada formação licenciada e estudantes de escola básica
tendo por conseqüência aulas com qualidades baixas e
desestimulantes), as pesquisas atuais na área de Ensino de Fı́sica estabelecem a necessidade de docentes
não se concentrarem em memorizações de fórmulas e
aprofundamentos matemáticos durante suas aulas. O
profissional dessa área deve interagir com seus estudantes (principalmente se for uma turma de ensino fundamental como a 9? série, que está tendo o primeiro
contato com a disciplina) de forma criativa, com experimentações, melhores recursos metodológicos e boas estratégias avaliativas, a fim de garantir o possı́vel aprendizado do aluno, fazendo-o associar os assuntos dados
em sala de aula com o seu cotidiano. Os mapas conceituais, por exemplo, podem ajudar tanto o docente
42
como o estudante a organizar melhor os conteúdos abordados e facilitar na aprendizagem. Conciliando os mapas com conceitos e curiosidades de Astronomia (especificamente a Temperatura do Universo, que engloba
quase todos os conteúdos da Fı́sica) pode ser uma forma
criativa de atrair os estudantes para as aulas de Fı́sica,
tornando-as mais interessante. Sendo os assuntos de
Astronomia complexos, os mesmos podem ser levados
para uma turma de nı́vel fundamental com uma linguagem mais simples e de forma conceitual. O importante é mostrar analogias/comparações entre estas
duas ciências. Portanto, nosso trabalho discute uma
alternativa de ensino mais teórico, sem muitos aprofundamentos matemáticos, para o nı́vel fundamental e
utilizando o recurso dos mapas conceituais. Isto é, o
objetivo é verificar se os mapas conceituais são bons recursos metodológicos para ensinar conteúdos de Fı́sica
na 9? série e, se a Astronomia (em especial a Temperatura do Universo) pode ser um ponto motivador
para abordar conteúdos de Fı́sica. Nesse trabalho foi
criado um mapa conceitual, que serviu como ponta-pé
inicial para a construção de outros mapas conceituais
para o ensino fundamental. Tais mapas foram construı́dos com o auxı́lio de desenhos e figuras, para despertar o interesse do público alvo pela disciplina. Após
de todas as construções e re-análises, os mapas foram
aplicados em duas escolas do municı́pio de Feira de Santana - Bahia, favorecendo com que os estudantes da 9?
série pudessem também construir seus próprios mapas
de acordo com os conteúdos abordados pelo docente.
Assim, esses estudantes puderam buscar nos mapas conceituais uma forma interativa de produzir conhecimentos.
[11/11/09 - P071]
A utilização de cursos extras de conteúdos especı́ficos de fı́sica para alunos do ensino médio.,
Júlio César Mota Silva, Jair Stefanini Pereira
de Ataide, José Emı́dio Neto, Maria Jaqueline
de Souza Silva, UEPB - PB - Brasil ¥ O ensino
de fı́sica no ensino médio ainda apresenta alguns problemas, e isso fica ainda mais evidenciado no ensino
público, pois a falta de recursos e tempo prejudica ainda
mais o ensino . Em busca de soluções cada vez mais
eficazes as pesquisas sobre o ensino de fı́sica crescem
consideravelmente no Brasil, pesquisas sobre a inserção
da fı́sica moderna no ensino médio, a melhor utilização
dos problemas (resolução de problemas), melhor utilização dos livros textos, entre outras linhas, são exemplos de uma busca incessante de melhorias para o ensino
de Fı́sica. Entretanto é inevitável buscar alternativas
para que os professores, principalmente os das escolas
públicas, possam suprir a falta de tempo para tratar
todos os conteúdos. Considerando que a grande maioria dos alunos também se preocupa em estudar todos os
conteúdos, seja pelo programa dos vestibulares, ou para
uma melhor formação sócio-cultural, propõe-se então
a elaboração de cursos especı́ficos sobre determinados
temas, tais quais, que talvez não possam ser explicados
em sala de aula, por motivos supracitados. Para analisar a validade da proposta foi construı́do um curso sobre magnetismo, tendo em vista que sua fácil contextualização atrairia os alunos, uma vez que está relacionado
com quase todos os eletrodomésticos de suas casas,
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
fazendo com que o professor e os alunos se beneficiassem
com essa contextualização em sala de aula. O curso foi
apresentado para um grupo de alunos da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Mons. José Borges
de Carvalho, localizada na cidade de Alagoa Nova-PB.
O curso teve duração de seis aulas de uma hora e vinte
minutos cada, o grupo de alunos era formado por vinte
alunos da 3? série do ensino médio que participaram
de forma incisiva durante a apresentação do conteúdo.
Para aferir os resultados foi aplicado, na primeira e na
última aula, um questionário contendo questões sobre o
magnetismo. Na correção dos questionários foi notório
que a turma mostrou uma participação e um interesse extraordinário, tratando muito bem os conceitos
no término do curso. Através da análise dos resultados pode-se dizer que a cooperação entre os professores
para ministrar cursos extras pode oferecer aos alunos interessados um melhor aprendizado, possibilitando uma
melhor formação para um alunado que acima de tudo
necessita de uma melhor atenção e de subsı́dios para
que se tornem cidadãos capazes de entender melhor o
mundo em que vivem.
[11/11/09 - P072]
Resolução de Problemas sobre energia com
aparatos experimentais: Um estudo de caso.,
Júlio César Mota Silva, Jamaxcelo Martins
dos Santos, UEPB - PB - Brasil ¥ A proposta do
seguinte trabalho é a utilização de experimentos como
ferramenta a resolução de problemas de fı́sica, duas formas de aprendizagem amplamente pesquisadas. Em algumas vezes a experimentação não é bem utilizada no
ensino de ciência, em particular, no ensino de fı́sica.
A resolução de problemas de fı́sica nos atuais moldes,
por sua vez, não tem alcançado as expectativas. No
entanto, uma vez que as duas ferramentas são trabalhadas simultaneamente, têm-se indı́cios de melhorias no
ensino. Isto foi observado em estudo de caso com duas
abordagens, na primeira foi solicitado a um grupo de
estudantes de fı́sica a solucionarem problemas contextualizados, contextualizado, pois envolvia o dia-a-dia dos
alunos. Na segunda solicitou-se a resolução dos mesmos
problemas, porém desta vez com o auxilio de materiais
que permitissem uso de laboratório para a resolução
do problema. Os problemas referiam-se ao estudo de
energia cinética e potencial. Entre os experimentos estudados estava o experimento do Looping. Na segunda
abordagem os resultados foram mais satisfatórios, uma
vez que se observou que a resolução foi mais prazerosa
para os estudantes. Logo se conclui que ao fazer uso
de aparatos experimentais, os estudantes apresentaram
uma postura mais concisa e cientı́fica. Muitas hipóteses
foram formuladas, estratégias foram criadas para testálas. a analise dos resultados foi satisfatória. Por fim,
quando um estudante é posto diante de uma situação
problemática e tem a oportunidade de analisá-la em um
procedimento cientı́fico a aprendizagem é mais significativa.
[11/11/09 - P073]
PROJETO DE ENERGIA SOLAR TERMICA
PARA
FAMILIAS
DE
BAIXA
RENDA DO ESTADO DO MARANHÃO,
KATIA REGINA MENDES DE ASSUNÇÃO,
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
MICHAEL JORGE OLIVEIRA BERREDO,
DAVID BRUNO PINTO ARAUJO, LUCYCLEITON BARBOSA, UEMA ¥ O sol fornece
energia que pode ser aproveitada por três tipos de
processo que seriam: térmico, fotovoltaico e quı́mico.
No processo térmico temos o aproveitamento em baixa,
média e alta temperatura. No processo fotovoltaico
parte do principio que determinados materiais são
sensı́veis á luz, transformando-a em eletricidade.
Finalmente no processo fotoquı́mico é o que ocorre na
natureza com a maioria dos vegetais, a fotossı́ntese.
A energia solar deve ser encarada como uma fonte
alternativa que deverá a principio como elemento
auxiliar e num futuro bem próximo, como solução para
crise energética que ameaça a estabilidade energética
do mundo. Pensar em energia solar como a solução
capaz de resolver todos os problemas energéticos da
humanidade, em curto prazo, é um sonho, porem gera
a grande alternativa para o futuro. O fato da energia
solar não ser uma energia concentrada, não significa
dizer que ela não possa ser utilizada em benefı́cio da
humanidade, hoje tão carente de recursos energéticos
devido ao fantástico desperdı́cio de tais recursos, até
então disponı́veis ao longo dos anos. O desenvolvimento do presente projeto ocorrerá, em varias etapas
dentre elas a tomada dos dados, das temperaturas
de entrada, temperatura de saı́da, temperatura do
meio ambiente, vazão e armazenamento do fluido de
trabalho, para atender inicialmente uma famı́lia, cujo
o resultado esperado servirá de modelo para ampliação
do projeto.Este projeto trata-se de um trabalho investigativo e experimental de aplicação na área de energia
alternativa, no caso especifico da energia solar térmica,
área pouco estudada e desenvolvida no Maranhão.
[11/11/09 - P074]
Ensino da Fı́sica com Experimentos Alternativos,
Kellin
dos
Santos
Rabelo,Jamerson Ramos Ferreira, UEMA - MA Brasil ¥ Existem dificuldades que afetam o sistema de
ensino em geral e particularmente o ensino de Fı́sica,
levando estudiosos e pesquisadores a refletirem sobre
suas causas e conseqüências.
Nesse trabalho está sendo analisada a utilização da
experimentação com materiais alternativos como estratégia de ensino de Fı́sica, com o objetivo de possibilitar uma melhor compreensão sobre as possibilidades
dessas atividades no nı́vel médio.
A adoção desses procedimentos favorece aos estudantes
o desenvolvimento de sua capacidade de elaborar novos
conhecimentos, conceitos e significados, o que pode ser
entendido como uma reestruturação conceitual. Desse
modo, acredita-se que esta metodologia de ensino estimula a participação ativa dos estudantes, despertando
sua curiosidade e interesse, favorecendo um efetivo envolvimento em sua aprendizagem.
Salientando que, este projeto é realizado com alunos
em escolas da periferia de São Luı́s (MA), onde não
há laboratórios de Fı́sica. Por isso, acreditando que o
ensino faz parte da realidade vivida pelos estudantes
foi necessário à busca por formas alternativas de experimentos na tentativa de efetuar e comprovar uma
participação mais ativa dos alunos, o fortalecimento do
43
desenvolvimento lógico e inculcar a importância desta
ciência para a vida das pessoas.
A análise dos dados coletados traz suporte para o enfoque das atividades experimentais desenvolvidas e amplamente revela que há possibilidades e tendências de
uso dessa estratégia no ensino de Fı́sica, entretanto,
para que os professores possam obter sucesso em sua
prática pedagógica, acredita-se que não adianta investir em infra-estrutura, equipamentos avançados, se os
professores continuam a transmitir o conhecimento de
forma para outra realidade e não saberem aliar-se à realidade de cada comunidade.
[11/11/09 - P075]
Verificação da percepção de alunos em escolas públicas e privadas de Campina Grande sobre aulas práticas no laboratório, Eduardo de
Mello Silva,Jessé de Mello Silva, Gean Bezerra da Costa, Carlos Henrique Araújo Bonfim, Elialdo Andriola Machado, UEPB - PB Brasil ¥ Este trabalho foi uma iniciativa de alunos dos
Cursos de Licenciatura em Quı́mica e Fı́sica, da Universidade Estadual da Paraı́ba (UEPB) e teve como objetivo verificar a percepção dos alunos em duas escolas da
cidade de Campina Grande-PB sobre a importância de
aulas práticas em laboratório de Ciências. A pesquisa
utilizou como instrumento de coleta de dados, um
questionário aplicado em duas turmas: uma de escola
pública e uma de escola privada. A primeira turma
pesquisada foi da Escola Estadual Monte Carmelo, localizada no bairro do Pedregal. A segunda turma
pesquisada foi da escola Imaculada Conceição, localizada no centro da cidade de Campina Grande-PB. Os
resultados demonstram que os alunos da escola pública
e os da escola privada, os quais fizeram parte desta
pesquisa, convergem em suas concepções para o entendimento de que as aulas práticas são importantes para
uma melhor compreensão dos conteúdos e para uma
melhor formação do aluno no Ensino Médio. Verificamos também que independente da instituição de ensino,seja pública ou privada, existe grande interesse por
parte dos alunos, com exceção de poucos, pelas aulas
práticas de Ciências no laboratório. Os alunos verificados na pesquisa da escola pública apesar de não
praticarem aulas no laboratório, estes e os da escola
privada entendem que a realização das práticas laboratoriais, contribuiria para uma melhor compreensão dos
conteúdos trabalhados no ensino de Ciências Naturais.
[11/11/09 - P076]
Demonstração do Ciclo de Carnot para o Ensino Médio, Carlos Henrique Araújo Bonfim,
Fabiana de Sousa Figueiredo, Jessé de Mello
Silva, Elialdo Andriola Machado, UEPB - PB
- Brasil ¥ Este trabalho tem como objetivo demonstrar para alunos do Ensino Médio a impossibilidade
de se obter um rendimento de cem por cento durante
uma conversão de calor em trabalho através de uma
máquina térmica que opera segundo o Ciclo de Carnot
e analisar as etapas de um ciclo termodinâmico. Para
realizar tal estudo utilizaremos um cilindro com paredes laterais de material perfeitamente isolante com um
êmbolo também isolante perfeito. O fundo do cilindro
feito de um material condutor de calor e, uma determinada massa de gás em seu interior. Dispondo ainda de
44
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
três discos móveis os quais podem ser postos em contato com o fundo do cilindro onde temos um disco fonte
quente, um disco fonte fria e um disco isolante térmico
perfeito. Como o gás só pode trocar calor com o fundo
do cilindro, se é usado o disco quente, ele se expande
isotermicamente. Ao atingir o volume V2, trocandose o disco quente pelo disco isolante, logo continuaremos a ter uma expansão, porém de forma adiabática.
Ao atingir o volume V3, colocando-se o disco frio o
gás sofrerá uma contração isotérmica. Em seqüência,
ao inserir o disco isolante a contração continuará de
forma adiabática até o volume V1, dessa forma, reiniciando o ciclo. Portanto, uma máquina que opera nessas
condições utiliza o Ciclo de Carnot, que é considerado
o ciclo mais eficiente, ideal e onde seu processo é reversı́vel, ou seja, funciona como bomba de calor ou refrigerador. Todas as máquinas de Carnot têm o mesmo
rendimento, desde que operem entre as mesmas fontes.
Porém, em qualquer ciclo termodinâmico reversı́vel, é
impossı́vel converter todo o calor adicionado em trabalho útil, logo nunca se pode obter um rendimento de
cem por cento.
[11/11/09 - P077]
Análise de fatores que podem contribuir para
evasão no curso de Fı́sica da Universidade Federal do Pará, Roberto Peixoto Joele, Cláudia
Silva de Castro, Licurgo Peixoto de Brito, Universidade Federal do Pará ¥ O Brasil apresenta elevadas taxas de evasão no nı́vel superior para os cursos
da área de Ciências Exatas, como é o caso da Fı́sica,
que apresenta média nacional de 69,87% . Esse mesmo
estudo revelou que no curso de Fı́sica da UFPA a taxa
de evasão é de 46,55% . Diante disso, buscamos na
presente pesquisa identificar fatores que podem contribuir para evasão nesta instituição. Foram investigados 98 estudantes de licenciatura, bacharelado e licenciatura/bacharelado ingressantes de 2002 a 2008. Utilizamos na coleta dos dados um questionário contendo
duas partes: I - caracterização dos estudantes e II - aspectos referentes ao curso e à formação. Nesta análise
usamos apenas questões referentes à modificação das expectativas iniciais, motivações para desistência e fatores
que os estudantes menos gostam no curso. Dos investigados, 55,21% tiveram suas expectativas iniciais modificadas negativamente e 48,96% afirmaram já terem
sentido vontade de desistir do curso em virtude de fatores como: dificuldades nos conteúdos das disciplinas,
a relação com os professores, o curso não atender as expectativas, problemas pessoais e financeiros. Os fatores
que os estudantes menos gostam são: a didática e compromisso dos professores, as disciplinas pedagógicas, a
desorganização no curso, falta de direcionamento para a
licenciatura, as disciplinas com cálculos e as atividades
práticas. Nossos resultados apresentam semelhanças
com motivos de evasão identificados por estudos realizados outras universidades como UFMA, UFRJ e UNB.
Os resultados desta investigação apontam para a necessidade de novos estudos sobre este cenário que permitam discutir mais profundamente a evasão e se busquem
caminhos para a superação dessa problemática.
[11/11/09 - P078]
UMA PROPOSTA
DE
RESOLUÇÃO
DE
PROBLEMAS PARA O ESTUDO DO
MOVIMENTO
EM
UMA
DIMENSÃO,
Carlos Henrique Moreira Lima, Joelma Monteiro de Souza, Claudio Rejane da Silva
Dantas, Licenciando em Fı́sica pela URCA e bolsista
da FUNCAP, Doutora em Fı́sica pela UFC e Professora do departamento de fı́sica da URCA, Mestrando
em ensino de Fı́sica pela UEPB e professor da SEDUC.
¥ Este trabalho procura mostrar que a resolução de
problemas do movimento em uma dimensão, não se
limita aos problemas fechados de caráter intrinsecamente algorı́tmico expressos geralmente nos livros de
ensino médio. Nesta perspectiva os educandos são
induzidos ao trabalho individual, ou seja, são incentivados ao treino da busca de uma resposta já dada pelo
professor e livro didático, tornando este instrumento
sem motivação a aprendizagem. Percebe-se que os
educandos não necessariamente devem obter êxito nas
resoluções de problemas por esforço próprio, o professor
tem o papel importante para exemplificar os conceitos
fı́sicos e propiciar o aluno um ensino-aprendizagem
de forma coerente para que possa ter uma melhor
orientação, assim fortalecendo a parceria entre a
relação professor e aluno em busca da construção do
conhecimento. Para o estudo do movimento em uma
dimensão, especificamente a resolução de problemas,
com intuito de melhorar esta prática dentro da sala
de aula, buscamos a partir de um embasamento
teórico propor a resolução de problemas seguindo as
seguintes etapas, tais como: compreender o problema;
perceber claramente o que é necessário e ver como
os diversos itens estão inter-relacionados, permitindo
a compreensão de como as grandezas fı́sicas estão
relacionadas aos dados; posteriormente incentivando os
educandos a estabelecer um planejamento e em seguida
realizar o desenvolvimento deste plano. Portanto neste
estudo verificamos que a resolução de problemas de
fı́sica no nı́vel médio relacionada ao movimento em
uma dimensão tem geralmente nas práticas de ensino
e aprendizagem um aspecto baseado na resolução
de exercı́cios repetitivos, tornando enfadonho para
maioria dos alunos. Neste ı́nterim compreendemos que
a abordagem do conceito sobre o movimento dos corpos
é um dos fenômenos bastante presente no cotidiano dos
educando, podemos assim como forma de relacionar
este conteúdo expresso nos livros didáticos com a
realidade, desenvolver para a resolução de problemas a
formulação de varias situações do dia-a-dia, tornando
esta análise mais envolvente e contextualizada.
Palavras-Chave: Ensino de Fı́sica - Problemas - Movimento em uma dimensão
[11/11/09 - P079]
FÍSICA
NEWTONIANA
NO
COTIDIANO DOS ALUNOS: UM ESTUDO DE
CASO, José Adauto Andrade Junior, André
Gonçalves Silva, Francisco Augusto Silva
Nobre, Universidade Regional do Cariri - URCA ¥
O referido trabalho vem analisar a maneira com a qual
ainda é abordado a Fı́sica Clássica, que esta presente
em todas as escolas, públicas e privadas, sendo que
ainda é ministrada da mesma forma há cerca de 160
anos. Um dos fatores que favorecem para que a Fı́sica
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
Newtoniana seja o principal foco das escolas, é que ela
está fortemente presente nos exames de vestibular. Não
podemos descartar que as Leis de Newton são de fundamental importância, pois analisam de forma coerente
e simples os acontecimentos facilmente observáveis.
Durante nossa pesquisa, podemos observar que os
livros trazem resolução de exercı́cios muitas vezes
descontextualizados, com o intuito de preparação para
a realização de provas de vestibulares, não provocando
nesta metodologia, o despertar dos alunos para o
entendimento dessas idéias, já que lhes serviram para
melhor entender acontecimentos simples do dia-a-dia,
além de lhes proporcionar um bom embasamento para
entender assuntos de maior complexidade, como a
Fı́sica Moderna. Para a realização da nossa pesquisa,
selecionamos 2(duas) escolas no interior do Ceará,
na cidade de Juazeiro do Norte, sendo elas: Adauto
Bezerra e Polivalente, para a realização de um curso
de 10(dez) horas/aula de revisão sobre Fı́sica Clássica
para os 3? anos do Ensino Médio, composto aleatoriamente por 19(dezenove) alunos de ambas escolas.
Foi aplicado um questionário ante e pós-curso, para
que pudéssemos analisar o conhecimento que eles
já traziam e depois averiguar os possı́veis avanços.
Podemos notar que mesmo a Fı́sica Clássica sendo
estudada durante todo o Ensino Médio, os educandos
ainda tem enorme dificuldade em entender as idéias de
Newton. Esse fato se deve a um ensino baseado em
uma metodologia de ensino por repetição mecânica de
conteúdos e tendo como caracterı́stica a memorização
de fórmulas algorı́tmicas, tornando o ensino de Fı́sica
desinteressante. O curso foi elaborado de maneira a
realizar experimentos simples e que estivessem contidos
no cotidiano dos alunos, além de mostrarmos vı́deos
para que o curso fosse bastante dinâmico. Diante
do trabalho podemos notar que quando tratamos
a Fı́sica Clássica contextualiza com o cotidiano, os
educandos conseguem compreender mais facilmente as
Leis que Newton elaborou. Constatamos que os alunos
conseguiram compreender mais facilmente as idéias
Newtonianas, pois além de questionar, concluı́am e
exemplificavam com ocorrências cotidianas de forma
coerente. Ficando notável o melhor entendimento
sobre o assunto quando relacionado o conceito com
acontecimentos presentes na vivência dos alunos,
pois dessa forma compreendem que a Fı́sica está no
cotidiano.
[11/11/09 - P080]
A fı́sica presente nos brinquedos folclóricos
de Sergipe,
Daniel de Oliveira Nascimento,
Paulo Sérgio da Cruz Costa, Charles Lima dos
Santos, Marcelo Souza da Silva, Chiara das
Dores do Nascimento, Irlan Marques Cunha
Portela, Universidade Federal de Sergipe ¥ Atualmente fala-se muito em tornar o ensino-aprendizagem
das ciências mais atrativo. A presença do lúdico na
educação tem sido amplamente estuda nos últimos
anos.No entanto as aulas de fı́sica continuam sendo,
em sua maioria, ministradas de forma pouca atrativas
para os alunos: exercı́cios repetitivos, memorização de
fórmulas, aula essencialmente expositiva estão presentes
no cotidiano escolar do ensino de fı́sica. Muitos professores justificam a pratica predominantemente tradi-
45
cional com a dificuldade de encontrar material didático
relacionado com a cultura do aluno. O objetivo deste
trabalho é mostrar que o aprendizado em fı́sica pode
ser divertido e interessante. Aqui procuramos abordar
alguns conceitos relevantes da fı́sica em geral, através
dos brinquedos populares presentes na cidade de Aracajú. Um bom exemplo é o pássaro pica-pau que apresenta a oportunidade de abordar o conceito de conservação de energia mecânica, transformando a energia
da potencial gravitacional e elástica em energia cinética.
Acreditamos que a utilização de atividades lúdicas no
ensino de fı́sica relacionadas com a cultura popular do
educando possa contribuir de maneira significativa para
uma abordagem interdisciplinar que possibilita estabelecer relações entre temas ligados a ciência, tecnologia
e sociedade, buscando propiciar ao educando um entendimento de conceitos da fı́sica presentes na cultura
popular sergipana, mais especificamente nos brinquedos
folclóricos. Assim, ensinando fı́sica de maneira contextualizada com os elementos da cultura locais, podemos
mostrar para o estudante que a fı́sica estudada na escola pode está presente em suas vidas, valorizando os
aspectos históricos, sociais, econômicos e culturais.
Palavras-chave: energia cinética, brinquedos, cultura
popular, ensino de fı́sica
[11/11/09 - P081]
ELETRICIDADE: ATIVIDADE DE ENSINO
COERENTE COM A IMPORTÂNCIA DO
USO RACIONAL DO CONSUMO DE ENERGIA COMO UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA, 1- Paulo Sérgio da Cruz Costa,
2-Charles Lima dos Santos, 3-Irlan Marques
Cunha Portela, Universidade Federal de Sergipe
¥ A Energia elétrica é considerada como energia
renovável, mas diversos fatores contribuem para aumentar as restrições à implantação de barragens: entre
eles pode-se destacar a necessidade de desmatar a área
para a formação do lago, a possibilidade de ocorrer a
salinização da água do reservatório devido ao aumento
da evaporação e podem ocorrer assoreamento dos reservatórios das barragens, o que levaria a uma diminuição
significativa de sua capacidade de geração de energia
e mesmo de sua vida útil. O presente trabalho objetiva compreender a partir de uma aprendizagem significativa, o uso racional de energia elétrica através da
utilização de equipamentos elétricos e propondo alternativas seguras para economizar energia. O trabalho
foi realizado no Colégio Tobias Barreto em Aracajú/SE
na turma das 3 série do ensino médio , e foram inseridas as possibilidades metodológicas : i- a Inserção de
uma unidade temática do ensino de Fı́sica: Aparelhos
elétricos: Para que os alunos possam identificar os dispositivos elétricos residenciais. ii- simulações educativas
de geração de energia elétrica. iii utilização de aparelhos elétricos para compreender os significados da voltagem de 110V e 220V para analisar o funcionamento
de instalações elétricas domiciliares. iii -implantação
de um pequeno projeto educativo de instalação elétrica
residencial e instalações de alguns departamentos da Escola. iv- Elaboração de gráficos estatı́sticos do consumo
gasto mensal de energia elétrica. A proposta desse trabalho possibilitou de forma mais eficaz o aprendizado
dos alunos: o uso de forma racional do consumo de en-
46
ergia elétrica, através da utilização de equipamentos,
especificamente as lâmpadas que souberam utilizar de
forma correta para cada m2 de cômodo da residência.
Esse trabalho faz parte do mundo vivêncial de cada
jovem, tornando-se assim um cidadão crı́tico e reflexivo.
Palavras-chave: energia elétrica,aparellhos elétricos,
aprendizagem significativa
[11/11/09 - P082]
Um modelo de um calorı́metro de baixo
custo para obtenção de calor especı́fico de
materiais sólidos.,
Paulo Sérgio da Cruz
Costa,Rafael Rocha Santos, Eliankir Souza
Guimarões, Charles Lima dos Santos, Irlan
Marques Cunha Portela, UFS ¥ O papel da
experimentação torna-se uma atividade indispensável
para construção do conhecimento do próprio aluno,
desenvolvendo sua própria curiosidade e o hábito de
sempre indagar, evitando a aquisição do conhecimento
cientı́fico como uma verdade estabelecida e inquestionável. Neste trabalho procuramos abordar as possibilidades metodológicas para compreensão e aprendizagem sobre conceito de calor e as trocas de calor
com o intuito de investigar e analisar através da experimentação com o uso de calorı́metro de baixo custo
montado pelos alunos do ensino médio, para fazer medidas de obtenção do calor especı́fico de vários materiais
sólidos. O trabalho foi desenvolvido no Colégio Estadual Tobias Barretos em Aracaju e foram inseridas as
possibilidades metodológicas para melhor compreensão
do uso do modelo de aprendizagem por investigação:
i- questionário prévio referente ao tema calor e energia trabalhado em sala de aula. ii- caracterização fı́sica
do material (isopor), iii- fazer medidas experimentais
com vários materiais sólidos .iv- fazer análise qualitativa e quantitativa do resultado obtido.. Este trabalho
incluiu atribuir o retorno do papel da experimentação
com maior abrangência para além das situações convencionais de laboratórios de aulas práticas de fı́sica que se
reduzem à execução de uma lista de procedimentos previamente fixados, cujo sentido nem sempre fica claro
para o aluno. Palavras-chave: calor, energia, experimentação, aprendizagem
[11/11/09 - P083]
Estudo
da
relação
professor-aluno
através de aulas de estágio de Fı́sica,
Cleber de Souza Silva, Maria Cristina Martins Penido, Grupo de Ensino, Departamento de
Fı́sica Geral, Universidade Federal da Bahia ¥ A
preparação de professores, configura-se como questão
central no cenário nacional desde a homologação da
LDB/ 96. As problemáticas que envolvem a formação
inicial de professores de Fı́sica estão nesse âmbito
e uma das mais importantes está ligada a relação
professor-aluno na sala de aula. Nesse sentido a forma
de apresentação que o professor leva à sala de aula
merece investigação. O presente trabalho apresenta
um estudo das aulas de estágio curricular dos cursos
de Licenciatura em Fı́sica da UFBA. O objetivo é construir um banco de dados e posteriormente analisa-los,
mostrando o posicionamento dos licenciandos frente
aos alunos, quais abordagens melhor caracterizam as
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
suas práticas e o tipo de apresentação utilizada por eles
(Expositiva, Dialogada, Demonstrativa-Experimental,
Expositiva - Demonstrativa ou Grupo de Estudo).
A investigação desenvolveu-se com base nos vı́deos
das aulas de Metodologia e Prática de ensino de
Fı́sica II (EDC206), gravadas no perı́odo de 2003 à
2006, um acervo de quarenta e oito aulas que foram
catalogadas e classificadas quanto a abordagem e
o tipo de apresentação de aula do estagiário. Em
levantamento estatı́stico mostra-se que as aulas ainda
são predominantemente tradicionais e expositivas,
diferentemente do que se esperava, considerando que
os conteúdos estudados na graduação já mostravam as
limitações dessa prática. O que remete à evidência de
que os estudos sobre didática e teorias de aprendizagem
na formação dos professores permanecem distantes da
prática.
[11/11/09 - P084]
FÍSICA
MODERNA
NO
ENSINO
MÉDIO:
UMA
PROBLEMÁTICA,
André Flávio Gonçalves Silva, José Adauto
Andrade Junior, Francisco Augusto Silva
Nobre, Universidade Regional do Cariri - URCA
¥ O presente trabalho partiu da necessidade de se
abordar o estudo da Fı́sica Moderna no Ensino Médio,
compreendendo que este poderá nortear os educandos
em seu cotidiano, onde está fortemente presente a
influência das novas tecnologias, vindas deste campo
de conhecimento. Neste sentido, acreditamos que
a abordagem da Fı́sica Moderna permitirá o desenvolvimento de competências e habilidades pelos
educandos para poderem entender de forma consciente
o mundo em sua volta, dando assim, suporte em suas
tomadas de decisões e que possam perceber também os
impactos sociais, polı́ticos e ambientais em detrimento
da inserção dessas tecnologias nas atividades humanas.
Em nossa investigação verificamos que atualmente o
conteúdo de Fı́sica Moderna ainda continua a ser um
apêndice nas apostilas dos cursinhos e 3o anos, com
o intuito apenas de preparação para a realização de
provas de vestibulares. Quando se trata das escolas
de ensino público, nesse caso, nota-se que o aluno
não tem nenhum contato com esse tema e ainda é
marcante a ênfase ao ensino da Fı́sica Clássica. Nesta
perspectiva propomos neste trabalho a realização de
um Curso de Fı́sica Moderna de 35h voltado para os
alunos de 3o ano de duas escolas públicas da cidade
de Juazeiro do Norte - CE: Polivalente e Governador
Adauto Bezerra.
Abordamos o estudo da Fı́sica
Moderna, de forma dinâmica, com apresentação de
vı́deo e experimentos simples. Deixando explı́cito que
o nosso foco não foi à abordagem da Fı́sica Moderna
para o vestibular e sim para um bom entendimento
sobre a disciplina. Despertando assim, a curiosidade
dos alunos. O curso foi composto de 19(dezenove)
alunos, escolhidos aleatórios das duas escolas. Antes
de transmitir qualquer conteúdo para esses alunos, foi
elaborado um questionário contendo 9(nove) questões
sendo: 4(quatro) questões objetivas e 5(cinco) questões
discursivas, para que eles respondessem, pois dessa
forma saberı́amos o conhecimento que eles estariam
trazendo sobre o assunto abordado no curso. Esta
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
mesma prova foi aplicada no final do curso de 25(vinte
e cinco) horas/aula de Fı́sica Moderna. Verificamos
avanços com relação a partı́culas elementares, pois
grande parte dos alunos acreditava que os átomos
eram constituı́dos apenas por: prótons, elétrons e
nêutrons; além de compreender a velocidade da luz,
transformação da matéria em energia e vice-versa,
que o espaço e tempo não são absolutos. Diante do
resultado, após o final do curso, podemos constatar que
os alunos conseguiram questionar e aprender sobre os
assuntos que até então eles não tinham conhecimento.
[11/11/09 - P085]
CURSO DE ASTRONOMIA NO ENSINO
MÉDIO, André Flávio Gonçalves Silva, José
Adauto Andrade Junior, Job Saraiva Furtado
Neto, Universidade Regional do Cariri - URCA ¥
Estamos no Ano Internacional da Astronomia - AIA
2009, e é notória a busca incessante de entendimento
sobre os astros e os fenômenos que ocorrem no céu,
tanto por parte dos cientistas como pela comunidade
em geral. A astronomia geralmente é estudada no ensino fundamental, dentro da ementa da disciplina de geografia, mas não é tratada com a fundamentação fı́sica
que os sustenta e nem com o formalismo matemático
que descreve os fenômenos. O interesse presente no
senso comum nos mostra que, além de se ter a curiosidade em entender os fenômenos astronômicos, as pessoas também formam explicações pessoais para os acontecimentos. Nesse sentido foi proposto um curso sobre
astronomia de 20 horas, para duas escolas de ensino
médio, Adauto Bezerra e Polivalente, as 2(duas) situadas no interior Sul do Ceará, na cidade de Juazeiro do
Norte, onde foram escolhidos aleatoriamente 30(trinta)
alunos de 3o Ano do Ensino Médio. Foram abordados
no decorrer do curso os seguintes assuntos: Evolução
histórica (até as 3 Leis de Newton), unidades de medida, Terra, sistema solar, origem e evolução do sistema
solar, estrelas: classificação, evolução, caracterı́sticas
gerais, galáxias, tipos de galáxias, formação de galáxias,
Via Láctea, corpos massivos e maciços: estrelas de
nêutrons, anãs brancas, supernovas, quasares, buracos
negros, evolução histórica da cosmologia; modelos atuais: modelo padrão, teoria das cordas e supersimetria. Foi elaborado um questionário para que os alunos
respondessem antes e após o curso, isso foi necessário
para que pudéssemos fazer uma comparação sobre as
possı́veis modificações no conhecimento que eles traziam
e reformularam durante o mesmo. Ao analisar os resultados, foi notório o entendimento dos educandos ao
se tratar desses assuntos, pois procuramos transmitilo de forma simples, sendo objetivo para o entendimento de ocorrências cotidianas, sendo também utilizados vı́deos e simulações que explicavam esses fenômenos
astronômicos, com isso o corpo discente participou de
forma ativa: questionando e fazendo conclusões de
forma coerente conforme os assuntos iam sendo abordados. Após o curso, verificamos que os alunos tiveram
uma boa evolução, pois além de terem conseguido absorver os conteúdos ministrados, eles responderam os
questionamentos com fundamentação cientı́fica e não
mais pela base do senso comum.
47
[11/11/09 - P086]
O DESAFIO DO ENSINO DA FÍSICA
ATRAVÉS DA ARTE: UMA PROPOSTA
PEDAGÓGICA ALTERNATIVA PARA A
FORMAÇÃO DE ALUNOS CIDADÃOS, Elen
de Fátima Lago Barros COSTA,Fabio Henrique
Silva Sales, Ramony de Oliveira BARBOSA,
IFMA - MA ¥ O processo de aprendizagem está cada
vez mais dinâmico, com a ampliação dos meios de comunicação, nossos alunos tem cada vez mais cedo acesso
os meios de informação informais mais rápidos e eficientes o que nos leva a repensa nossas metodologias
de ensino. A formação de um cidadão consciente de
seu papel na formação desta sociedade informatizada
é o desafio presente no ensino atualmente, para formar alunos capazes de organizar seu conhecimento ao
invés de simplesmente acumular. A aproximação entre fı́sica e arte por alguns é considerada inviável, tendo
em vista que enquanto a arte trata da intuição, criatividade, da liberdade de criação. A fı́sica esta no campo
da razão, da precisão, da análise metódica da natureza,
então estabelecer um vı́nculo entre essas duas ciências
seria sob esse ponto de vista nega as especificidades de
cada uma. No entanto, essa visão é superficial tanto
na fı́sica quanto na arte, sendo suas atuações muito
mais amplas do que o comentado. Assim, constituise uma pesquisa, que foi financiada pela Fundação de
Amparo a Pesquisa do Maranhão/FAPEMA, na qual
construı́mos uma metodologia de ensino que abordasse
aspectos de natureza criatividade da arte para desfragmentar os fenômenos fı́sicos e conceber a fı́sica um aspecto humanı́stico tão presente na arte e necessário a
formação de um cidadão que constrói um conhecimento
universal.
[11/11/09 - P087]
COMO ENSINAR A FÍSICA NUCLEAR
NO ENSINO MÉDIO NA REDE PÚBLICA
DE ENSINO,
Fabrı́cio Ramos do Nascimento,Meire
Simone
da
Silva,
Adriano Carneiro Tavares, José Almir Rodrigues da Cunha, Eloneid Felipe Nobre,
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE FISICA,
DEPARTAMENTO DE FÍSICA, UNIVERSIDADE
FEDERAL DO CEARÁ ¥ Está bem nı́tida a necessidade da inserção de conteúdos de Fı́sica Moderna no
Ensino Médio (EM). Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) de Fı́sica, a compreensão desses
aspectos pode propiciar, ainda, um novo olhar sobre
o impacto da tecnologia nas formas de vida contemporâneas, além de introduzir novos elementos para uma
discussão consciente da relação entre ética e ciência.
Contudo, necessitamos urgente de uma reforma, na
maneira de lecionar a Fı́sica Nuclear e promover
capacitações, com novas metodologias, para que os
professores se sintam mais preparados em administrar
este conteúdo em suas aulas. Observamos também a
grande importância da inserção desses conhecimentos
para a compreensão do mundo contemporâneo.
Este trabalho apresenta metodologias de como ensinar
Fı́sica Nuclear (FN) aos alunos do Ensino Médio (EM)
na Rede Pública de Ensino. Acreditamos que a FN
deve ser inserida sempre relacionado-a com o cotidiano
48
dos alunos. Alguns livros didáticos tem anexado, em
suas edições, assuntos relacionados a esse tema. Contudo, muitos professores sentem dificuldades de incluir
a Fı́sica Nuclear (FN) nas suas aulas. Um dos motivos
dessa dificuldade seria a ausência deste conteúdo durante a sua formação acadêmica.
Apresentamos metodologias, pois acreditamos que irão
estimular e incentivar aos alunos neste conteúdo tão
fascinante e interessante. Dessa forma estimulamos assim, nos alunos, uma melhor compreensão das tecnologias e o mundo.
Tradicionalmente, os docentes lecionam apenas utilizando livro, giz ou pincel. Acreditamos que essa
metodologia não instigue nos alunos o caráter cientı́fico
e investigador.
Pensando nisso, indicamos outros
métodos que serão mais atrativos e interessantes aos
olhares dos discentes, como por exemplo: Vı́deos, Laboratório de Informática, Seminários, Exercı́cio e Aula
de Campo. Os assuntos a serem abordados são: O
Núcleo, Reações Nucleares, Radioatividade e Riscos Radiológicos para a Saúde.
Pretendemos com este projeto ajudar os professores a
buscar uma melhor metodologia para uma melhor compreensão do conteúdo de Fı́sica Nuclear. Sabemos que
nem tudo que sugerimos os professores terão condições
de utilizar em suas aulas, mas que algum destes possam
facilitar a sua prática pedagógica, melhorando assim o
rendimento escolar dos alunos.
Palavras-chave: Fı́sica Nuclear, Radiação, Ensino de
Fı́sica Moderna
[11/11/09 - P088]
Uma
reflexão
sobre
a
avaliação
no
curso de Fı́sica,
Heluziane Lucena do
Nascimento,Francisco
Josélio
Rafael,
Laysa Glı́cia de Souza Nunes,
Solon
de
Oliveira Meneses, UERN-RN-Brasil ¥ O presente trabalho é uma reflexão sobre o processo
avaliativo desenvolvido no curso de Fı́sica da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte, onde
elaboramos e aplicamos um questionário a estudantes
regularmente matriculados no referido curso dessa
Instituição de Ensino. Após análise dos questionários
observamos que a maioria dos alunos pesquisados
sinalizou que o instrumento avaliativo mais utilizado
seria a avaliação escrita individual e que o principal
papel desse tipo de avaliação seria quantificar o conhecimento transmitido através das disciplinas ministradas,
outro dado interessante é que grande parte dos alunos
não se sentem confortável ao ser avaliado e que não
acham justo o processo avaliativo ao qual estão submetido, acreditando que esse processo não proporciona
uma reflexão sobre o seu processo de formação e/ou
aquisição de conhecimento. Quando indagados sobre
se as disciplinas e a metodologia desenvolvida no curso
possibilitaria a sua formação integral e a sua inserção
no mundo do trabalho, houve uma certa divisão, quase
metade dos entrevistados disseram que não, embora
a maioria acreditem que freqüentemente o curso
cumpre o seu papel a que se propõe. De acordo com
o Projeto Polı́tico Pedagógico do Curso a avaliação
do processo de ensino aprendizagem deve focalizar a
formação das competências e habilidades priorizadas
pelo curso. O próprio departamento de Fı́sica sinaliza
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
com a necessidade de se fazer uma reflexão sobre
os instrumentos avaliativos utilizados. Acreditamos
que realmente se faz necessário esse estudo, pois a
avaliação é uma componente didático essencial para a
melhoria do processo educativo, logo que propicia uma
reflexão por parte de todos que fazem parte do processo
ensino aprendizagem, a mesma deve ser boa para os
estudantes, para os docentes e para a Universidade
como um todo e, em particular para o curso, pois
indica caminhos a serem trilhados.
[11/11/09 - P089]
Aprendendo fı́sica nas cenas de filme
como
uma
aprendizagem
significativa,
Oberom Alves Rocha, Paulo Sérgio da Cruz
Costa, Rafael Rocha Santos, Charles Lima
dos Santos, Irlan Marques Cunha Portela,
Universidade Federal de Sergipe ¥ As produções
cinematográficas vem cada vez mais se destacando com
investimentos de altas tecnologias. Esses empreendimentos faz com que os adolescentes cada vez mais se
entusiasme em assistir filmes de ficção cientı́fica como
uma forma de lazer: analisando cenas de filmes com
muito ação, emoção e entretenimento. Através dessas
análises surgi muitas dúvidas e questionamentos por
partes dos adolescentes no que diz respeito alguns
fenômenos fı́sicos vistos em filmes , ou até mesmo
algumas ações relevantes produzidas pelos personagens
de filme que busca a curiosidade dos adolescentes.
O ambiente de aprendizagem pode nascer em uma
escola através de atividades que buscam promover
uma maior inserção dos alunos em participar em
atividades enriquecedoras que faz parte da sua vida. A
maneira de como a fı́sica é abordada nas escolas está
muito distante dos interesses dos alunos: excessos de
exercı́cios repetitivos e decorações de fórmulas de forma
mecanizada,ausência de aulas experimentais. Nessas
perspectivas analisa-se as possibilidades metodológicas
fornecidas pela implementação de atividades que
busquem promover um ensino de ciências menos
hostilizados pelos alunos. O presente trabalho relata
uma proposta de implementação pedagógica do ensino
de fı́sica com uma aprendizagem significativa através
do olhar interdisciplinar dos conceitos de fı́sica vistos
em cenas de filme de ficção cientifica. Este trabalho
objetiva relatar a partir da exibição das cenas de filme
uma análise qualitativa e quantitativa dos conceitos
fı́sicos presentes nessas cenas e que fazem parte do
cotidiano dos alunos. Não é o objetivo desse trabalho
apontar erros nas cenas que não sejam relativos aos
fenômenos fı́sicos.A nossa expectativa é que o uso de
filmes sejam didáticos ou não , tem considerado uma
ferramenta indispensável útil e versátil para o ensino
de fı́sica.
Palavras-chave: energia, ensino de fı́sica, aprendizagem
significativa
[11/11/09 - P090]
O ensino e aprendizagem sobre o conceito de energia abordado nas concepções
dos alunos de outras áreas das ciências.,
Eliankir Santos Guimarães, Iris Vivian dos
Santos, Paulo Sérgio da Cruz Costa, Marcelo
Souza da Silva, Irlan Marques Cunha Portela,
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
Charles Lima dos Santos, Universidade Federal
de Sergipe ¥ Atualmente fala-se muito em tornar
o ensino-aprendizagem das ciências mais atrativos
visando demonstrar para a Sociedade a importância
desse conhecimento para o momento histórico que vivemos. Nessa perspectiva analisa-se as possibilidades
metodológicas fornecidas pelas atividades que buscam
promover uma interação mais forte entre diversas áreas
de conhecimento. O presente trabalho procuramos
abordar alguns aspectos relevantes sobre o ensino e
aprendizagem do conceito de energia, através das concepções dos alunos e fazer um estudo de como está sendo
abordado a compreensão das noções fundamentais sobre
energia bem como sua conservação em outras áreas das
Ciências, apresentar as possibilidades metodológicas do
uso do modelo de ensino-aprendizagem por investigação
nos curso de Graduação de Fı́sica, quı́mica, geografia,
biologia da UFS (Universidade Federal de Sergipe).
Neste trabalho fori inseridos: um questionário prévio
sobre o tema trabalhado, utilização de várias imagens
de situações cotidianas para analisar o conceito sobre energia para que possa haver uma melhor compreensão do processo de aprendizagem. Acreditamos
que a utilização de atividades do ensino de fı́sica com
outras áreas possa contribuir de maneira significativa
uma abordagem interdisciplinar que relaciona a energia
e meio ambiente, e levar a um entendimento das noções
fundamentais de energia, mediante sobre os aspectos
histórico, social e econômicos e ambiental dessas noções
.
Palavras-chave: Energia, simulações, ensino de fı́sica
[11/11/09 - P091]
Um relato da implantaçao do Laboratório
de Ensino Aprendizagem Lavoisier Maia:
Apoio
pedagógico
à
Educação
Básica,
Laysa Glı́cia de Souza Nunes, UERN-RN- Brasil,
Marcus Vinicius de Moura, Heluziane Lucena,
Francisco Josélio Rafael, UERN-RN-Brasil ¥ O
presente trabalho é um relato de uma experiência de
implantação de um Laboratório de Ensino Aprendizagem e apoio pedagógico à Educação Básica, que tem
como propósito oportunizar às escolas de Educação
Básica da rede pública estadual e municipal a criação e
organização de um espaço adequado para ser utilizado
como recurso didático metodológico auxiliador no processo de ensino e aprendizagem de Matemática e Fı́sica,
de forma a diminuir os bloqueios que estas disciplinas
exercem sobre alguns alunos, e tem como referência
as novas diretrizes curriculares, buscando atender,
de modo criativo, às transformações introduzidas no
sistema nacional de ensino pela Lei de Diretrizes e
Bases da Educação Nacional (LDB, Lei 9.394 de 20
de dezembro de 1996). De forma especı́fica, pode-se
destacar como contribuição do projeto, a articulação
de ações entre a Universidade e professores e alunos da
Educação Básica que serão multiplicadores das ações,
ampliando o espaço de discussão entre professor e
aluno e estimulando a confecção de material didáticopedagógico, ampliando assim o acervo do laboratório
de ensino e aprendizagem das escolas. A execução
identifica-se como um projeto curricular acadêmico
que visa oportunizar aos acadêmicos do curso de
49
licenciatura em Matemática e Fı́sica, analisarem o
conhecimento como “prática curricular vivenciada”.
Em uma primeira fase o projeto foi executado na
Escola Estadual Dr. Lavoisier Maia, municı́pio de
Mossoró. Dentre as atividades desenvolvidas destacamos a capacitação de alunos e professores da escola,
através de oficinas, palestras e seminários, objetivando
a construção do laboratório, após a conclusão da
montagem do laboratório acreditamos que o resultado
foi satisfatório, pois, a participação dos alunos e da
escola foi significativa, bem como a participação dos
demais alunos da universidade envolvidos.
[11/11/09 - P092]
Transposição didática do tema: Poluição numa
perspectiva multidisciplinar, no ensino médio,
na cidade de Mossoró -RN, Laysa Glı́cia de
Souza Nunes,Antônio Gautier Farias Falconieri,
Julliane Grasielle de Souza Lopes,
Aline Joice Alves de Oliveira, Universidade
do Estado do Rio Grande do Norte ¥ Professores
experientes sabem que cada aluno tem seu ritmo de
aprendizagem. A idéia é dar a todos, a certeza de que
se pode aprender, no seu tempo próprio; A educação
cientı́fica é um problema que requer muita paciência de
todos aqueles que a praticam. Pra isso foi elaborado
um projeto onde de forma tradicional mais inovadora,
um modelo de repassar o conteúdo de forma mais
prática para o aluno, interligando o assunto dado em
sala de aula com uma problemática aberta da cidade ou
municı́pio. O projeto foi realizado na Escola Estadual
Freitas Nobre, nas turmas do ensino médio de 1? há 3?
ano, na cidade de Mossoró-RN no perı́odo de 4 dias, no
mesmo estava envolvidos alunos da UERN, dos cursos
de Fı́sica, Quı́mica, Biologia e Matemática, 2 alunos
de cada curso, onde antes de ser demonstrado para
os aluno foi feita uma palestra com o tema poluição,
assim, abrira uma temática a ser interligada com o
conteúdo visto em cada sala de aula do ensino médio,
ápos feito esta primeira ligação com os alunos fomos
para sala de aula de cada ano, em sequência, onde com
um único tema discutirı́amos os conteúdos das 4 áreas
envolvidas em cada ano, no 1? ano: fı́sica (pressão,
densidade e empuxo), quı́mica (elementos quı́micos),
biologia (seres vivos), matemática (conjunto); 2? ano:
fı́sica (reflexão e refração da luz), quı́mica (balanceamento), biologia (reinos), matemática (probabilidade);
3? ano: fı́sica (condução de energia), quı́mica (ligações
quı́micas), biologia (emergente da água), matemática
(equação da reta); envolvendo cada conteúdo com
dia-a-dia do aluno, com experimento de fácil acessão
e entendimento fazendo-os envolver-se na aula e participar da experiência em sala na hora da aula. Vimos
que o interesse do aluno fica dobrado quando o que eles
vêem no decorrer do dia tem algo ligado à disciplina
dada na escola, participa de forma interativa, e gostam
de como e dado, citam exemplos ligados, fazendo
comparações, ao final de cada aula, cada curso fez sua
avaliação do que foi dado para o aluno, e vimos que
a aprendizagem se torna mais ampla e compreendida
com experimentação e explicação que só apenas com
o conteúdo dado normalmente em sala de aula pelo
professor.
50
[11/11/09 - P093]
Uma análise de uma experiência de ensino de fı́sica no Centro de Educação de
Jovens e Adultos do Municı́pio do CratoCe,
Maria do Socorro de Andrade Neves
Santos,Cicero Moezio da Silva, Diego Alves de
Barros, Universidade Regional do Cariri-URCA,
Claudio Rejane da Silva Dantas, Universidade
Estadual da Paraı́ba-UEPB/ mestrando em ensino de
ciências e educação matemática ¥ Este trabalho pretende descrever uma experiência de ensino de fı́sica
no CEJA (Centro de Educação de Jovens e Adultos)
no perı́odo de 2008 no municı́pio do Crato, sul do
Ceará. Neste contexto explicitaremos as principais dificuldades percebidas com relação à busca do conhecimento de fı́sica por alunos que estão fora da faixa etária
para cursarem um ensino regular. Procuramos discutir neste artigo dois aspectos desta experiência nesta
modalidade de ensino, um que trata dos pontos positivos com relação ao processo de ensino e aprendizagem
e outro que tange as limitações e problemáticas encontradas neste sistema de ensino baseado na modalidade
semipresencial (sistema de atendimento com momentos presenciais e a distância diferentemente das salas de
aula formais). Nosso embasamento metodológico consistiu da descrição e análise de como se procede o atendimento individual aos alunos em busca da construção
do conhecimento em fı́sica, o material didático seguido,
o tempo que o aluno passou sem estudar e qual o intuito e motivação de escolha deste sistema de ensino.
Neste trabalho desenvolvemos através de uma investigação quantitativa de caráter descritiva onde entrevistamos 328 alunos. Apontamos neste estudo que apesar
dos Centros de Educação de Jovens e Adultos (CEJA)
cumprir o papel de uma escola includente, oferecendo
formas alternativas de aprendizagem para um público
diversificado, mesmo fora da idade padrão exigida pelo
sistema convencional, apresenta numerosos problemas
no ensino aprendizagem do ensino de fı́sica. Este trabalho portanto nos remete a refletir que o ensino e a
aprendizagem de fı́sica possa ser significativa para os
alunos, é necessário repensar o material didático que
são através de módulos , pois os conteúdos são apresentados sem relação com o cotidiano dos alunos e os
perı́odos de encontro são longos, assim prejudicando as
trocas de experiências entre o aluno e o professor. Inferimos que para que o ensino de fı́sica no CEJA esteja
atrelada a uma teoria construtivista e proporcione uma
formação de qualidade aos seus aprendizes é necessário
uma maior reflexão por parte dos educadores e gestores
em direção a um ensino de qualidade, valorizando uma
formação continuada do professor de fı́sica e procurando
a partir do material trabalhado fazer uma ponte entre
os conteúdos de fı́sica e as abordagens presentes na vida
dos educandos, tais como a ênfase as novas tecnologias,
a fı́sica experimental e a história da fı́sica. PALAVRASCHAVE: Ensino de fı́sica - CEJA - Reflexões
[11/11/09 - P094]
Mostrando as Diversas Formulações da
Mecânica através de Mapas Conceituais, Elinei
Pinto dos Santos,Jocelino Lopes Leite Junior,
UFPA - PA - Brasil ¥ Partindo da teoria de David
Ausubel, também conhecida como teoria da assimilação
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
que inspirou uma geração de educadores insatisfeitos
com as teorias da aprendizagem pela descoberta,
entre as décadas de 1960 e 1970. Ausubel afirma
que o processo de aprendizagem significativa é por
recepção, não por descoberta. E, contrariamente a que
afirma outros autores, defende que a aprendizagem
significativa por recepção não se trata de um processo
passivo, e sim de um processo ativo, que exige ação e
reflexão do aprendiz e que é facilitada pela organização
cuidadosa dos materiais didáticos e das experiências
de ensino. A teoria busca explicar de que forma o
conhecimento é adquirido e como fica armazenado na
estrutura cognitiva do aluno, uma vez que a construção
de significados se realiza a partir da interação de um
conceito já ancorado no cognitivo do aprendiz, com um
conceito novo apresentado. Surge então uma das novas
propostas que é a utilização de mapas conceituais
que, segundo Mograbi (2007), surge como “um dos
melhores e mais eficazes recursos didáticos empregados
no processo educativo”.
O trabalho com mapas
conceituais teve inı́cio nos Estados Unidos nos anos
70, através do trabalho desenvolvido por Joseph Novak
e Bob Gowin. Novak define mapas conceituais como
sendo representações esquemáticas constituı́das de dois
ou mais termos conceituais que indicam as relações
significativas existentes entre tais conceitos ligados
por palavras, por intermédio de proposições. Neste
Trabalho fazemos uso de recursos computacionais, ou
seja, do programa Cmap Tools para mostrar diversos
mapas conceituais, abordando conceitos de mecânica
com a finalidade de fazer a diferenciação entre a
mecânica Newtoniana, Lagrangeana e Halmitoniana.
Palavra chave: Ensino de Fı́sica, Mapas Conceituais,
Mecânica
[11/11/09 - P095]
Investigação
do
ensino-aprendizagem
de
eletromagnetismo no Laboratório de Demonstrações da UFPA., Jorge Edson Amorim Dias,
Franciney Carvalho Palheta, Luı́s Carlos
Bassalo Crispino., Universidade Federal do Pará
¥ Neste trabalho apresentamos o resultado de uma
investigação realizada com alunos do ensino médio
de algumas escolas públicas de Belém do Pará em
visita ao Laboratório de Demonstrações da Universidade Federal do Pará (UFPA). Objetivamos verificar
como os estudantes relacionam fenômenos fı́sicos
presentes em seu cotidiano a alguns conceitos de
eletromagnetismo. O módulo de eletromagnetismo do
Laboratório de Demonstrações da UFPA é constituı́do
de experimentos feitos, em sua maioria, com materiais
de baixo custo, para facilitar futuras reproduções
pelos visitantes. Foram entrevistadas sete turmas
de quatro escolas de Belém, cujos estudantes, com
idades entre 16 a 19 anos, cursavam o terceiro ano
do ensino médio. Em um primeiro momento foram
aplicadas oito questões discursivas para os alunos,
sobre fenômenos eletromagnéticos relacionados ao
seu cotidiano. Em um segundo momento, houve a
proposição de situações-problema e a interação com os
experimentos, quando os alunos foram estimulados a
darem soluções a essas situações-problema a partir de
debates entre eles mesmos. Em um terceiro momento
foram aplicadas as mesmas questões da primeira fase
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
de sondagem para verificar o quanto suas respostas
haviam mudado. Por fim, comparamos as respostas
obtidas no primeiro e no terceiro momento, na tentativa de traçar um perfil da aprendizagem desses
alunos dentro do Laboratório de Demonstrações. Pelas
respostas dos estudantes percebemos que, mesmo
vivendo numa sociedade tecnológica, há um grande
distanciamento entre a assimilação dos conceitos
cientı́ficos e sua conexão com os fenômenos naturais
e aplicações tecnológicas. Percebemos ainda que as
interações vividas no ambiente de educação informal
do Laboratório de Demonstrações permitiram uma
reelaboração dos conceitos, uma melhor compreensão
de certos fenômenos naturais e como os mesmos estão
inseridos em situações do cotidiano.
[11/11/09 - P096]
Abordagens experimentais de Termologia para
o ensino médio utilizadas no Laboratório de
Demonstrações da UFPA., Antonio Eduardo
Alexandria de Barros,Franciney Carvalho
Palheta, Jocasta Caldas, Jorge Edson Amorim
Dias, Luı́s Carlos Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará ¥ O Laboratório de Demonstrações da Universidade Federal do Pará (UFPA), criado em 2004 objetivando ser um primeiro passo para
a implementação de um centro interativo de ciências
na cidade de Belém, é um espaço propı́cio para professores das escolas públicas e particulares do estado
do Pará complementarem suas aulas programando visitas monitoradas, bem como o local adequado para a
formação crı́tica de alunos que serão futuros professores
de ciências. Neste trabalho apresentamos o módulo de
Fı́sica Térmica do Laboratório de Demonstrações da
UFPA. Na apresentação deste módulo são utilizados
experimentos construı́dos, em sua maioria, com materiais recicláveis ou de baixo custo. O módulo de Fı́sica
Térmica foi criado tomando por base as orientações dos
Parâmetros Curriculares Nacionais de Fı́sica e aperfeiçoado ao longo das apresentações realizadas para o
ensino de Termologia. As apresentações se caracterizam pela interação dos visitantes com os experimentos,
em acordo com a teoria vygotskiana, para uma aprendizagem mais lúdica e divertida, sob os olhares atentos
dos monitores que fazem a intermediação entre os objetos e os sujeitos do conhecimento. O módulo de Fı́sica
Térmica permite a estes monitores um aperfeiçoamento
no que se refere a sua prática pedagógica, enquanto educadores em formação, comprometidos com a divulgação
cientı́fica para a sociedade, combatendo o analfabetismo
cientı́fico. Neste trabalho, ressalta-se a importância
de ambientes informais de ensino-aprendizagem para a
divulgação das ciências de um modo geral, sugerindo
experimentos facilmente reproduzı́veis por professores,
alunos e pessoas curiosas em relação aos fenômenos naturais.
FÍSICA DE MATERIAIS, NANOMATERIAIS
[11/11/09 - P097]
Sı́ntese e caracterização do NiMn2O4 tendo a
gelatina comestı́vel como precursor orgânico,
Zilma Mendes de Lima, José Marcos Sasaki,
51
Universidade Federal do Ceará - Brasil ¥ A cada
dia cresce mais e mais estudos sobre obtenção de
nanopartı́culas. Isto é atribuı́do ao fato das inéditas
propriedades fı́sicas e quı́micas não encontradas no
mesmo material de tamanho macro e microscópio e existentes nesta nova escala. Desta forma novos métodos
surgem todos os dias com o objetivo de possibilitar
a obtenção de partı́culas com tamanhos nanométricos
com o mı́nimo grau de aglomeração e pequena faixa de
distribuição de tamanho. O avanço no estudo de materiais de tamanhos nanométricos tem revolucionado as
áreas de medicina, agricultura, eletrônica, computação
entre outras. O referido trabalho consiste na sı́ntese
e caracterização do manganato de nı́quel (NiMn2O4)
tendo a gelatina comestı́vel como precursor orgânico.
Esse composto tem entre várias funções o uso na fabricação de termistores NTC (controlador de temperatura negativa) onde a temperatura varia em função da
resistência .A sı́ntese foi obtida através da mistura de
sais inorgânicos (NiCl2.6H2O, MnCl2.4H2O) e gelatina
diluı́dos em água destilada com a adição de hidróxido
de sódio (NaOH), logo em seguida as mesmas foram
colocadas em uma estufa com temperatura fixa de 100
oC para que fossem secas . As amostras foram calcinadas numa faixa de temperatura de 600 oC à 1000 oC
por um tempo pré-determinado. O forno utilizado na
calcinação foi um forno tubular rotativo com inclinação
ajustável cujo principal objetivo é a obtenção de uma
maior homogeneização das partı́culas. Essas amostras
foram analisadas por Difração de Raios-X (DRX) e Fluorescência e (FRX). Foi realizada uma caracterização
microestrutural com a finalidade de calcular o tamanho
e a microdeformação das partı́culas. Visando complementar a caracterização deste nanomaterial, posteriormente serão realizadas as seguintes análises: Microscopia de Transmissão, Medidas magnéticas e Difração
de Nêutrons.
[11/11/09 - P098]
Sı́ntese de nanopartı́culas de Ferrita de
Nı́quel
pelo
método
sol-gel
protéico,
Nizomar de Sousa Gonçalves,
Núbia Alves
de Souza Nogueira, Paulo Victor Ferreira
Pinto, José Marcos Sasaki, Igor Frota Vasconcelos, Universidade Federal do Ceará ¥ Nos
anos recentes tem sido dada muita atenção a materiais
nano estruturados devido às suas interessantes propriedades óticas, elétricas, quı́micas e magnéticas. As
propriedades magnéticas desses materiais os tornam
aplicáveis na medicina, na eletrônica e na indústria de
armazenamento de dados, dependendo crucialmente
do tamanho de partı́cula, da forma, da pureza e da
estabilidade magnética destas nanopartı́culas. Neste
trabalho, nanopartı́culas magnéticas de ferrita de
nı́quel foram sintetizadas pelo método sol-gel protéico
usando gelatina e sais de ferro e de nı́quel. Este método
de preparação mostra-se viável por sua simplicidade
e baixo custo. A solução obtida foi seca a 100o C e
obteve-se uma resina que foi calcinada a 400, 600, 800
e 1000o C durante quatro horas. Com este processo
obteve-se ferrita de nı́quel. A caracterização estrutural
foi realizada por Difração de Raios-X (DRX). Os
difratogramas foram analisados pelo método Rietveld
de refinamento e os tamanhos médios das partı́culas
52
foram estimados pela equação de Scherrer. Os tamanhos médios variam desde 7 nm para a amostra tratada
a 400o C até 79 nm para a amostra calcinada a 1000o C.
A análise das propriedades magnéticas foi realizada
por espectroscopia Mössbauer a temperatura ambiente.
A amostra calcinada a 400o C apresenta um dubleto no
espectro Mössbauer, indicando um comportamento superparamagnético consistente com o pequeno tamanho
médio de partı́cula. As amostras restantes apresentam
dois sextetos associados às coordenações tetraédrica
e octaédrica do ferro na estrutura das ferritas. As
larguras de linha dos subespectros magnéticos diminuem com o aumento da temperatura de tratamento
térmico. Isso é consistente com o aumento no tamanho
médio de partı́cula observado ena Difração de Raios-X.
[11/11/09 - P099]
Estudo do alargamento dos picos de difração
de raios-x do NiO usando a equação de
Scherrer
e
o
gráfico
Williamson-Hall,
Nizomar de Sousa Gonçalves, José Marcos
Sasaki, Universidade Federal do Ceará ¥ Existem
vários métodos para cálculo do tamanho de partı́cula.
Entre estes a equação de Scherrer é talvez o mais
conhecido . Scherrer deduziu o tamanho de partı́cula
como sendo calculado através de Kλcos(θ)
F W HM , onde K é
uma constante próxima de um, FWHM corresponde à
largura do pico de difração à meia altura e θ é o ângulo
de Bragg da reflexão. A primeira teoria para o alargamento dos picos de difração foi proposta por Warren e
Averbach , onde eles assumiram que a largura do pico
é devida ao tamanho de partı́cula e também devida à
microdeformação. O gráfico de Williamson-Hall é um
método clássico para obter informação quantitativa
sobre a microdeformação e o tamanho de partı́cula
considerando o alargamento dos picos de difração.
Williamson e Hall assumiram que os perfis dos alargamentos provocados pelo tamanho de partı́cula e pela
microdeformação são curvas Lorentzianas. Baseados
nesta suposição, uma expressão matemática envolvendo
a largura do pico de difração, o tamanho médio de
partı́cula e a microdeformação foi definida. O gráfico
de Williamson e Hall dá o valor da microdeformação
através da inclinação da curva e o tamanho médio
de partı́cula através da intersecção da curva com o
eixo das ordenadas. Neste trabalho apresentamos uma
entre o tamanho de nanopartı́culas de NiO calculados
da difração de raios-x (método Ritveld de refinamento)
pelos métodos de Scherrer e Williamson e Hall. O
tamanho médio das partı́culas é 7nm, pelo método
de Sherrer, e 20nm, pelo método de Williamson e
Hall. Mostramos como considerar a contribuição da
microdeformação para a largura dos picos de difração
e sugerimos uma correção na equação de Scherrer. Usando esta correção encontramos tamanhos de partı́cula
mais coerentes.
[11/11/09 - P100]
Sı́ntese de nanopartı̀culas de Ferrita de
Cobalto
pelo
método
sol-gel
protéico,
Luelc Souza
Nizomar de Sousa Gonçalves,
da Costa, Paulo Victor Ferreira Pinto,
José Marcos Sasaki, Igor Frota Vasconcelos, Universidade Federal do Ceará ¥ Atualmente,
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
com o surgimento da nanociência e da nanotecnologia, nanopartı́culas receberam bastante atenção e
encontraram-se uma variedade de apliações. O interesse na sı́ntese de nanopartı́culas cresceu devido as
inovadoras propriedades que estes materiais apresentam, o que não ocorre quando o material encontra-se
na bulk. Nanopartı́culas magnéticas têm aplicações em
biomedicina, diagnóstico, catálise, armazenamento de
dados, etc. As propriedades desse material na escala
nanométrica dependem do tamanho de partı́cula, da
morfologia, da pureza e da estabilidade magnética.
Vários métodos de preparação para obter partı́culas
nanocristalinas já foram desenvolvidos, como por
exemplo, sol-gel, coprecipitação, etc. Este trabalho
apresenta a sı́ntese de ferrita de cobalto magnética
e nanocristalina através do método sol-gel protéico.
Neste método usou-se gelatina comestı́vel como precursor orgânico e sais de cobalto e ferro. O método sol-gel
protéico é importante por causa de sua simplicidade,
baixo custo e fácil manipulação. As amostras foram
sintetizadas por calcinação (400, 600, 800 e 1000o C
durante quatro horas). A caracterização estrutural
das amostras foi realizada por Difração de Raios-X.
O tamanho de cristalito foi calculado através da
largura de linha dos picos de difração pelo método
Ritveld de refinamento usando a equação de Scherrer.
A microdeformação será estimada pela equação de
Williamson-Hall.
A caracterização magnética das
nanopartı́culas será realizada por Espectroscopia 57 F e
Mössbauer.
[11/11/09 - P101]
Estudos do tempo e da temperatura de calcinação para obtenção de nanopartı́culas de Ferrita de Cobalto pelo método sol-gel protéico,
Nizomar de Sousa Gonçalves, Luelc Souza da
Costa, Elvis Marques Teixeira, José Marcos Sasaki, Igor Frota Vasconcelos, Universidade Federal do Ceará ¥ Nos anos recentes tem
sido dada muita atenção a materiais nano estruturados devido às suas interessantes propriedades óticas,
elétricas, quı́micas e magnéticas. O interesse na sı́ntese
de nanopartı́culas cresceu devido as inovadoras propriedades que estes materiais apresentam, o que não
ocorre quando o material encontra-se na bulk. As
propriedades magnéticas desses materiais os tornam
aplicáveis na medicina, na eletrônica e na indústria de
armazenamento de dados, dependendo crucialmente do
tamanho de partı́cula, da forma, da pureza e da estabilidade magnética destas nanopartı́culas. Neste trabalho, nanopartı́culas magnéticas de ferrita de cobalto
foram sintetizadas pelo método sol-gel protéico usando
gelatina e sais de ferro e de cobalto. Este método
de preparação mostra-se viável por sua simplicidade
e baixo custo. A solução obtida foi seca a 100o C e
obteve-se uma resina que foi calcinada a 400, 600, 800 e
1000o C variando-se o tempo de calcinação (1h, 2h, 3h,
4h) afim de se determinarem o tempo de calcinação e
a temperatura ideais para a sı́ntese. A caracterização
estrutural foi realizada por Difração de Raios-X (DRX).
Os difratogramas foram analisados pelo método Rietveld de refinamento e os tamanhos médios dos cristalitos foram estimados pela equação de Scherrer. A microdeformação será estimada através da equação de
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
53
Williamson-Hall.
rial
[11/11/09 - P102]
Behavior structural and electric properties of
CaCu3 T i4 O12 (CCTO) with addition of La2 O3 .,
T.S. M. Fernandes, M.A.S. da Silva, C.C. Silva,
A.S.B. Sombra, LOCEM - Laboratório de Telecomunicações e Ciência e Engenharia de Materiais - UFC
¥ The CaCu3 T i4 O12 (CCTO) is a material with a giant dielectric constant at room temperature and good
temperature stability over a wide temperature and frequency ranges. The preparation method has a great influence on the structure and dielectric properties of this
material. The CaCu3 T i4 O12 : La2 O3 powders, with
addition of 10% and 20% were prepared by two different methods: solid state method (SS) and high energy
ball milling (BM). Stoichiometric quantities of CaCO3
(Aldrich 99%), T iO2 (Merck 99%), CuO (Analar 98%)
and La2 O3 (Aldrich 99.99%) were mechanically homogenized during 20 min in a planetary mill with a rotational speed of 370 rpm for all the preparation methods
used. In the SS method the mixed powders are calcined
at 1050 o C for 12 h. In the BM method the powders
were dry milled during 25h in a planetary mill (Fritsch
Pulverisette 7). The milling was made inside steel vials
with steel balls, with a ball-to-powder in air atmosphere
with a rotation speed of 370 rpm. After, they are sinterized at 1050 o C during 12 h in a conventional furnace.
The samples were studied by X-ray diffraction (XRD)
and dielectric measurements. The presence of nanocrystals was confirmed by X-ray diffraction. Dielectric measurements and modulus in the 102 − 107 Hz frequency
range, at room temperature, have been performed.
[11/11/09 - P104]
Dielectric
properties
of
CaCu3 T i4 O12
(CCTO) with Variation of Temperature.,
T.S. M. Fernandes, M.A.S. da Silva, C.C. Silva,
A.S.B. Sombra, LOCEM - Laboratório de Telecomunicações e Ciência e Engenharia de Materiais - UFC
¥ The CaCu3 T i4 O12 (CCTO) is a material with a
giant dielectric constant at room temperature and good
temperature stability over a wide temperature and
frequency ranges. The preparation method has a great
influence on the structure and dielectric properties
of this material. The CaCu3 T i4 O12 powders were
prepared by two different methods: solid state method
(SS) and high energy ball milling (BM). Stoichiometric quantities of CaCO3 (Aldrich 99%), TiO2
(Merck 99%), CuO (Analar 98%) were mechanically
homogenized during 20 min in a planetary mill with
a rotational speed of 370 rpm for all the preparation
methods used. In the SS method the mixed powders
are calcined at 1050 o C for 12 h. In the BM method
the powders were dry milled during 25h in a planetary
mill (Fritsch Pulverisette 7). The milling was made
inside steel vials with steel balls, with a ball-to-powder
in air atmosphere with a rotation speed of 370 rpm.
After, they are sinterized at 1050 o C during 12 h in
a conventional furnace. The samples were studied by
X-ray diffraction (XRD) and dielectric measurements
with variation of temperature (30 to 160 o C). The
presence of nanocrystals was confirmed by X-ray
diffraction. Dielectric measurements and modulus in
the 102 −107 Hz frequency range, at room temperature,
have been performed.
[11/11/09 - P103]
Behavior structural and electric properties of
CaCu3 T i4 O12 (CCTO) with addition of SiO2 .,
T.S. M. Fernandes, M.A.S. da Silva, C.C. Silva,
A.S.B. Sombra, LOCEM - Laboratório de Telecomunicações e Ciência e Engenharia de Materiais - UFC
¥ The CaCu3 T i4 O12 : SiO2 powders, with addition of
10% and 20% were prepared by two different methods:
solid state method (SS) and high energy ball milling
(BM). Stoichiometric quantities of CaCO3 (Aldrich
99%), TiO2 (Merck 99%), CuO (Analar 98%) and SiO2
(Aldrich 98%) were mechanically homogenized during
20 min in a planetary mill with a rotational speed of
370 rpm for all the preparation methods used. In the
SS method the mixed powders are calcined at 1050 o C
for 12 h. In the BM method the powders were dry milled
during 25h in a planetary mill (Fritsch Pulverisette 7).
The milling was made inside steel vials with steel balls,
with a ball-to-powder in air atmosphere with a rotation speed of 370 rpm. After, they are sinterized at
1050 o C during 12 h in a conventional furnace. The
samples were studied by X-ray diffraction (XRD) and
dielectric measurements. The presence of nanocrystals
was confirmed by X-ray diffraction. Dielectric measurements and modulus in the 102 − 107 Hz frequency
range, at room temperature, have been performed. The
CaCu3 T i4 O12 (CCTO) is a material with a giant dielectric constant at room temperature and frequency
ranges. The preparation method has a great influence
on the structure and dielectric properties of this mate-
[11/11/09 - P105]
SÍNTESE DO SrBi4T i4 O15 (SBTi) E ESTUDO DAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS
DOPADO
COM
VANÁDIO
V2 O5 .,
C.A.Rodrigues Junior,J.M.S. Filho, Departamento de Engenharia de Teleinformática /Laboratório
de Telecomunicações e Ciência e Engenharia dos
Materiais (LOCEM), Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará (UFC), T.S.M; Fernandes,
M.A.S. da Silva, A.S.B. Sombra, Laboratório
de Telecomunicações e Ciência e Engenharia dos
Materiais (LOCEM), Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará (UFC) ¥ Com os novos
progressos das telecomunicações por microondas,
radiodifusão por satélite e sistema de transporte
inteligente (ITS), ocorreu um aumento na procura
de resonador dielétricos (DRs), que sejam de baixa
perda. A recente revolução na telefonia móvel por
satélite e sistema de comunicação usando microondas
como transportador, contribuiu para o aumento em
estudos de miniaturização de dispositivos. Tendo como
desafio a descoberta de novos materiais, dentre eles
estão às cerâmicas. A estrutura cristalina de uma
série de cerâmica do tipo perovskite com deficiência
de cátion A5 B4 O15 (A = Ba, Sr, B = Nb,Ta) têm
sido extensivamente estudados . Estes compostos têm
simetria hexagonal. A cerâmica SrBi4 T i4 O15 (SBTi),
foi preparada pelo método do estado sólido. Obtida
a partir da mistura, de Óxido de Bismuto (Bi2 O4 ),
54
Óxido de Titânio (T i2 O4 ) e Carbonato de Estrôncio
(SrCO3 ), em moinho planetário com bolas de alta
energia. Em seguida, calcinada a 850 o C por 3 h.
Caracterizado por difratograma de raios-X. O SBTi
foi dopado, nas proporções de 2%,5%,10% e 15%, com
V2 O5 em massa e sinterizado como pastilhas a 950 o C
por 3h. A partir a pastilhas foi realizado o estudo das
propriedades elétricas e dielétricas em radio freqüência
(RF). Palavra chave: caracterização da perovskite
SBTi, estado sólido, rádio freqüência.
[11/11/09 - P106]
Transparent conducting aluminum doped
ZnO thin films by rf magnetron sputtering,
Nilson Ferreira, Universidade Federal de Sergipe,
Renata Simão, Universidade Federal do Rio de
Janeiro ¥ Transparent conducting aluminum doped
zinc oxide (ZnO:Al) thin films were deposited by
rf magnetron sputtering using two different targets.
These targets were used to produce films doped by
two different methods: (i) a ZnO ceramic target with
three small aluminum plates on the surface and (ii) a
commertial ceramic target ZnO mixtured with 2 wt%
Al2 O3 . All films doped using process (i) presented good
crystallinity and a very strong preferred orientation
of crystallites (texture) mostly in the (002) direction
perpendicular to the substrate. When the deposition
pressure was increased, the optical band gap decreased
(3.36-3.17 eV) and the electrical resistivity reach its
minimum valor (5.24x103 Ω.cm). In spite of the films
have presented optic transmittance around 85% the
high electrical resistivity measured for films deposited
with this method is not effective to obtain transparent
conducting aluminum doped zinc oxide. By the other
side, for the process (ii), it was observed that, the
power density and deposition pressure influenced the
optic transmittance of the films of ZnO:Al, that varied
between 86% and 90% and, when the deposition
pressure increased from 0.8 to 8.0 Pa, grain sizes
of the films increased and the minimum electrical
resisivity reached was 3.83x10−3 Ω.cm (8.0 Pa and 6.80
W .cm−2 ). For pressures above 8.0 Pa, it was observed
a small increase of the electrical resistivity and there
was a light trend of grain size to decrease.
[11/11/09 - P107]
Study of the calcination temperature influence
on the growth kinetics and structural properties of nanocrystalline ZnO particles synthesized
by proteic sol-gel process, Nilson Ferreira,
Marcelo Macêdo, Universidade Federal de Sergipe,
José Airton Paiva, Universidade Federal do Ceará
¥ In the recent years, zinc oxide (ZnO) has long been
used in its powered form in paints and creams to prevent sunburn. The polycrystalline forms have been used
for more high-tech uses such as phosphors, piezoelectric
transducers, and varistors. In this work, the synthesis
of ZnO nanopowder was carried out via proteic sol gel
process. The proteic sol-gel process provides a promising and simples way for production of nanopartilces because does not need complicated equipments and expensive raw materials. However, this method differs from
traditional sol-gel process for uses salts as the starting
R
material and processed coconut water (ACP °
) as a
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
chelating agent instead of expensive alkoxides. To prepare the precursor, 14.87 g of Zn(N O2 )2 .6H2 O (molecular weight: 297.48 g.mol−1 ) was added to 100 ml of
distilled water. This solution was divided in five parts
of 20 ml, for each solution it was added 10; 50; 100;
200 and 400% in mass of coconut water as a function
of the zinc nitrate mass. These solutions were dried at
100 o C overnight. After solvent evaporation, a solid precursor gel was formed. The powders crystalline phases
and structural parameters were investigated by X-ray
diffraction and transmission electron microscopy. The
conversion of the gel into the powder was prepared with
different calcination temperature varying from 400 to
600 o C during 1 h. These values indicated a hexagonal
crystal system with wurtzite structure of ZnO. The influences of the different temperatures on the particles
sizes show an experimental tendency. The smaller particles size ( around 10 nm) was obtained at calcination
R
temperature of 600 o C and ACP °
concentration of 200
%
[11/11/09 - P108]
Comparative study of the electrical and morphological properties of Al doped ZnO thin films
based on AFM, Nilson Ferreira, Universidade
Federal de Sergipe ¥ Zinc oxide is a multifunctional material that has large industrial applications as transparent conductive oxide (TCO) in photovoltaics devices. In
this work, we focus on the crystalline aluminum doped
ZnO (AZO) thin films deposition by r.f. magnetron
sputtering at room temperature. However our studies
have the aim to investigate surface morphology and surface electric charge distribution of the films by atomic
force microscopy (AFM) and scanning electric potential
microscopy (SEPM) respectively. AZO thin films were
deposited on glass substrate by r.f. magnetron sputtering, using a commercial target (diameter 7.62 cm)
with small aluminum plates disposed in its surface. All
depositions procedures were started after the chamber
reaches a pressure of 8.0x10−4 Pa. The AZO thin films
were deposited at room temperature using the following
parameters: Ar gas flow of 16.9 sccm; r.f. power density
was varied from 6.56 to 39.37 W.cm−2 ; pressure was
varied from 0.8 to 8.0 Pa and 5 cm of separation between the target and substrate. The AFM topography
images analyses of AZO thin films shown a microcrystalline structure continuous and dense for all r.f. power
densities and deposition pressures used. The surface
grain size tends to be bigger when r.f. power density
increases, due to high kinetic energy of the particles.
High r.f. power densities allow that the deposited particles grow with bigger grain, improving thus the surface
state density and obtaining more compact films. SEPM
images shown bright regions that indicate regions of the
sample with higher potential gradient, i.e., those surrounding depletion regions are particularly suggestive of
arrays formed by aluminum atoms segregated to grain
boundaries. Aluminum atoms segregated creates a localized impurity state in the grain boundary and acts
as a donor dopant. The resulting charge accumulation
at the grain boundary together with the presence of local bonds that are metallic in character, will influence
the mechanism for charge transport across the interface.
Also, it is noted that at high dopant concentrations,
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
many carriers are trapped at the grain boundary and
this become charged create potential barrier that limits
the electron mobility in aluminum doped thin films.
[11/11/09 - P109]
Structural and radioluminescent characteristics
of ZnO nanopowder synthesized by proteic solgel process, Nilson Ferreira, Daniel A. Santos,
Marcelo Macêdo, Universidade Federal de Sergipe
¥ Zinc Oxide (ZnO) has long been used in its powered
form in paints and creams to prevent sunburn. The
polycrystalline forms have been used for more high-tech
uses such as phosphors, piezoelectric transducers, and
varistors. In this work, the synthesis of phosphor ZnO
nanopowder was carried out via proteic sol gel process.
The proteic sol-gel process provides a promising and
simples way for production of nanopartilces because
does not need complicated equipments and expensive
raw materials. However, this method differs from traditional sol-gel process for uses salts as the starting material and coconut water as a chelating agent instead of
expensive alkoxides. To prepare the precursor, appropriate amounts of ZnSO4 ·7H2 O were dissolved in filtered coconut water to form the solutions. Those solutions were put in a greenhouse by 24h at 100o C for that
all the water evaporated remaining the xerogel. Soon afterwards, the xerogels were calcinated at temperatures
between 600 and 1400o C, during 1h for to eliminate
the organic materials and completely oxidize the salts.
The calcined samples were crushed in an agate mortar
for homogenizing the grains. After that, the powders
crystalline phases and structural parameters were identified by X-ray diffraction (XRD) measurements using
Cu-α radiation at 40kV/40mA on a Bragg-Bretano geometry in the 2θ range of 30o to 70o , in steps of 0.02o ,
and a counting time of 5s per step. These values indicated a well-defined hexagonal crystal system with
Wurtzite structure of ZnO for all the powders calcined
above 800o C. Consequently, for powders calcined below 600o C there were not typical crystalline phase of
ZnO presented, only a mixture of the zinc sulfate and
no identified phases. All the powders calcined above
800o C presented a green light emission when exposed
to the X-ray radiation with maximum intensity in 550
nm. This phenomenon is suggestive of the defects induced into ZnO gap when the sulfur was extracted.
[11/11/09 - P110]
Study of the structural and magnetic properties
of nanocrystalline Zn1-xMxO (M=Co, Mn) synthesized by sol-gel process, Daniel A. Santos,
Nilson Ferreira, Marcelo Macêdo, Universidade
Federal de Sergipe ¥ The existence of ferromagnetism
at room temperature in Co-doped ZnO it yet is not
understood completely and thus a careful investigation of the structural features are required. Apart
from the possibility of intrinsic ferromagnetism from
Zn1−x Cox O, the existence of cobalt oxide crystals could
be an additional source of ferromagnetism. We present
in this work a study on the magnetic properties of the
nanopowders of Mn, Co-doped ZnO obtained by proteic sol-gel. The samples were prepared through of the
general reaction (1-x)Zn(NO3 )2 ·6H2 O + xMQ·yH2 O +
CN→ Zn1−x Mx O (where x = 0 for the pure oxide or
55
x = 0.1 for the doped oxide; M = Co or Mn; Q =
[NO3 )2 for Co or Q = Cl2 for Mn; y = 6 for Co or
y = 4 for Mn; CN = coconut water]. Those solutions
were put in a greenhouse by 24h at 100o C for that all
the water evaporated remaining the xerogel. Soon afterwards, the xerogels were calcinated at temperatures
between 600 and 1200 o C, during 1h to eliminate the
organic materials and completely oxidize the salts. The
magnetics hysteresis was carried out using a commercial VSM magnetometer and the crystalline phases were
identified by X-ray diffraction (XRD). From the XRD
pattern of the Zn0.9 Co0.1 O and Zn0.9 Mn0.1 O calcined
at 900 o C it was possible to see that neither spurious
peak was encountered indicating that zinc oxide was
doped with cobalt and manganese ions. On the other
hand, little clusters of cobalt oxide or manganese can
have formed in very low concentration that were not detecting by X-ray diffractometry. The samples calcined
below 900 o C presented the phases of CoO and Mn2 O3 .
The paramagnetic contribution was subtracting of the
loops from the field dependence of the magnetization
(M versus H) curve at room temperature. It was clearly
seen from the hysteresis loops with a coercive field (Hc)
of 336 Oe and 1240 Oe, a remanence (Mr) of 0.005
and 0.0025 emu/g for Zn0.9 Co0.1 O and Zn0.9 Mn0.1 O,
respectively. The saturation field (Hs) was 7.5 kOe for
both samples. The Zn0.9 Co0.1 O loop showed a small exchange bias field (Heb = 80 Oe), indicating a coupling
ferro/antiferromagnetic, formed by CoO clusters round
of the doped ZnO (Zn0.9 Co0.1 O/ CoO).
[11/11/09 - P111]
SPM
como
Ferramenta
de
Diagnóstico
de
Doenças,
ErivLuciana Magalhaes Rebelo Alencar,
elton Façanha da Costa, Eduardo Bedê
Barros, Jeanlex Soares de Sousa, Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará, Centro
de Ciências, Caixa Postal 6030, Campus do Pici,
60455-900 Fortaleza, Ceará., Silvia Maria Meira
Magalhães, Universidade Federal do Ceará, Centro
de Ciências da Saúde, Departamento de Medicina
Clı́nica. AV. JOSÉ BASTOS, 3390 60435-160 - Fortaleza, CE - Brasil ¥ Os avanços em biologia molecular
e celular são regidos pelo desenvolvimento de novas
técnicas que permitem o estudo funcional e estrutural
de amostras vivas. O microscópio de varredura por
sonda (SPM) se apresenta como uma ferramenta ideal
para a investigação de células, por sua alta resolução,
capacidade de trabalhar em meios lı́quidos e por ser,
geralmente, uma técnica não invasiva e não destrutiva.
A célula é a unidade fundamental de construção de qualquer organismo vivo. Existem muitos tipos, tamanhos
e formatos de células, cada uma exercendo funções especı́ficas no corpo. A célula é composta, basicamente,
por uma membrana plasmática e pelo citoplasma. Esta
membrana é o foco de todas as comunicações da célula
com o ambiente externo. Ela age como sı́tio receptor,
controla o transporte de moléculas para dentro e para
fora da célula e mantém o sinal de transferência entre as mesmas. Quando disfuncionais, as membranas
celulares podem desencadear muitas doenças, ou de
forma contrária, muitas doenças podem alterar suas
56
propriedades fı́sicas.
As propriedades mecânicas de células vivas têm um
papel crucial no bom desempenho de suas funções fisiológicas. Porém, nosso conhecimento a esse respeito
ainda se mostra bastante limitado. A microscopia de
forca atômica (AFM), que é uma técnica de SPM,
fornece detalhes da topografia da superfı́cie em escala
nanométrica. Além disso, devido à técnica de detecção
da força aplicada, ele nos oferece a possibilidade de
medir forças da ordem de picoNewtons [1]. A força sentida pela sonda, após se aproximar e retrair a partir
de um ponto sobre a superfı́cie da amostra, apresentase em curvas força-distância. Neste trabalho, vamos
estudar as propriedades mecânicas e morfológicas de
células vivas (como os eritrócitos), objetivando diferenciar células sadias daquelas doentes através de uma
assinatura em suas propriedades fı́sicas.
[1] - L. M. Rebelo, Estudo Morfológico e das Propriedades Elásticas de Plaquetas Humanas por Microscopia de Força Atômica. Dissertação apresentada ao
Departamento de Fı́sica da Universidade Federal do
Ceará - UFC, Fev. (2007).
[11/11/09 - P112]
Desenvolvimento e avaliação de nanopartı́culas
de fosfato tricálcio dopado com ferro para filtros
solares, Tatiana Santos de Araujo, UFS, IFS SE - Brasil, Susana Oliveira de Souza, UFS - SE Brasil, Walter Miyakawa, Divisão de Fotônica, Instituto de Estudos Avançados - SP - Brasil, Edésia
Martins Barros de Sousa, CDTN/CNEN - MG Brasil ¥ Filtros solares são capazes de absorver ou refletir a radiação ultravioleta para proteger os indivı́duos
dos efeitos nocivos do sol. Há uma necessidade urgente pelo desenvolvimento de sistemas de filtros solares mais seguros que podem ser alcançados por formulações que usem materiais biocompatı́veis. Os filtros
solares inorgânicos representam um dos melhores e efetivos métodos para proteger a pele devido a um baixo
nı́vel de irritabilidade da pele, sendo assim recomendados para as crianças e as pessoas com peles sensı́veis.
A biocompatibilidade do fosfato tricálcio (β-TCP) é
muito bem conhecida, além de muitas de suas propriedades fı́sicas. Fe3+ é um metal que pode gera absorção óptica no UV quando incorporado em uma matriz cristalina. A biocompatibilidade do β-TCP somada
a atividade óptica do Fe3+ é muito interessante para
aplicação como ingrediente ativo de filtros solares inorgânicos. Assim, no presente trabalho, β-FeTCP foi
sintetizado quimicamente por método de precipitação
de Ca(NO3 )2 .4H2 0 e (NH4 )2 HPO4 com Fe3+ na concentração de 0,01M, variando as condições de calcinação.
Os precipitados de β-FeTCP foram caracterizados por
Difração de Raios-X (XRD), Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDX),
Microscopia de Força Atômica (AFM) e Espectroscopia
UV-vis.
Análises de XRD dos pós calcinados de 800 0 C a 1000
0
C não revelaram nenhuma fase secundária além de
β-FeTCP. Porém, nas amostras calcinadas a 700 0 C
formou-se a fase FeHAP em vez de β-FeTCP. Através do
EDX observou-se a formação de óxido de cálcio (CaO)
em todas as amostras. O estudo da formação de fases
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
minoritárias é extremamente importante porque a presença de espécies reativas impede a aplicação de um
material como filtro solar. CaO é biocompatı́vel, portanto sua presença não impedirá a aplicação do material
para esse fim. Por AFM foi possı́vel verificar que os pós
são formados por partı́culas nanométricas com formato
elipsoidal de 42 - 57 nm. Análises de absorção óptica
mostraram que as amostras calcinadas a 800 0 C exibirem intensa absorção no UV (200-240, 243-375 nm),
calcinadas a 700 0 C, 900 0 C e 1000 0 C apresentam bandas na região do UV e baixa absorção no visı́vel (até
aproximadamente 598 nm). No último caso, o aumento
na cristalinidade dos materiais promove um acréscimo
na intensidade da absorção no visı́vel. Com esses resultados, concluı́-se que o FeHAP e β-FeTCP, especialmente β-FeTCP calcinado a 800 0 C tem caracterı́sticas
ideais para ser usado como ingrediente ativo de filtros
solares.
[11/11/09 - P113]
Sı́ntese e investigação de nanopartı́culas de carbonatos e fosfatos de cálcio contendo manganês para o desenvolvimento de filtros solares, Tatiana Santos de Araujo, UFS, IFS - SE
- Brasil, Susana Oliveira de Souza, UFS - SE Brasil, Walter Miyakawa, Divisão de Fotônica, Instituto de Estudos Avançados - SP - Brasil, Edésia
Martins Barros de Sousa, CDTN/CNEN - MG Brasil ¥ A radiação solar afeta a pele, causando riscos
de câncer cutâneo e para minimizar estes efeitos, a utilização diária de produtos contendo filtros solares é de
fundamental importância. Garantir produtos eficazes
implica a realização de estudos no desenvolvimento de
materiais nanométricos que possam absorver ou refletir
a radiação ultravioleta. O carbonato de cálcio (calcita),
hidroxiapatita (HAP) e fosfato tricálcio (β-TCP) têm
excelentes propriedades que permitem sua utilização
como ingredientes ativos de filtros solares: são biocompatı́veis, atóxicos e podem ser produzidos em nanoescala. Além disso, a absorção do UVB (290-320 nm)
ao UVA (320 - 400 nm) pode ser obtida produzindo esses
materiais dopados. Os objetivos deste estudo foram
desenvolver e investigar a estrutura e as propriedades
ópticas desses materiais dopados com manganês.
Nesse trabalho, MnHAP e β-MnTCP foram produzidos pelo método de precipitação de Ca(NO3 )2 .4H2 0
e (NH4 )2 HPO4 , enquanto a calcita-Mn2+ foi produzida usando uma rota de precipitação de CaCl2 com
(NH4 )2 CO3 . Nas amostras dopadas a concentração de
Mn2+ foi de 0,01 M. Os materiais foram caracterizados
por Difração de Raios-X (XRD), Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDX),
Microscopia de Força Atômica (AFM) e Espectroscopia
UV-vis.
Análises de XRD mostraram a formação das fases desejadas. Além dessas fases, picos de HAP foram identificados na amostra de β-MnTCP. Usando a fórmula
de Scherrer e picos de difração, os tamanhos de cristalito foram estimados. Os tamanhos são considerados
dependentes do dopante e são menores do que 43 nm.
Por EDX foi possı́vel identificar as fases minoritárias
não reveladas por XRD: MnO para calcita-Mn2+ , CaO
e MnO para HAP e CaO para MnHAP e β-MnTCP.
Através do AFM foi possı́vel verificar que os pós são
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
formados principalmente por aglomerados, composto
por partı́culas nanométricas. Estas partı́culas têm formato elipsoidal, cujas dimensões aumentaram quando
dopadas com manganês. Análises de absorção óptica
foram realizadas para os materiais puros e dopados e
os resultados confirmaram que os ı́ons de Mn2+ foram
incorporados com sucesso na HAP e β-TCP. Espectros
de absorção da calcita pura e dopada não mostraram
nenhuma banda de absorção importante no UV (baixa
intensidade). MnHAP apresentou excelente absorção
no UV (200-376 nm) e menor absorção no visı́vel e βMnTCP absorção na faixa de 200-385 nm. Em suma, a
metodologia para a produção de MnHAP e β-MnTCP
foi eficaz, resultando na obtenção de partı́culas com
tamanho e caracterı́sticas ópticas ideais para aplicação
como ingrediente ativo de filtros solares.
[11/11/09 - P114]
MODELAGEM
COMPUTACIONAL
DOS
MECANISMOS DE TRANSPORTE E DOS
DEFEITOS EXTRÍNSECOS NO Sr4 Al14 O25 ,
Mário
Giordano Frederico da C. Bispo,
Ernesto Giroldo Valério, Marcos Vinı́cius
dos S. Rezende, Universidade Federal de Sergipe ¥
A famı́lia dos aluminatos de estrôncio apresenta uma
série de propriedades ópticas interessantes quando
dopado com terras raras trivalentes e divalentes.
A mais visada é a fosforescência de longa duração
possibilitando um grande potencial de aplicação. Para
entendermos melhor estes compostos, bem como os
efeitos dos dopantes terras-raras, utilizamos as técnicas
de modelagem computacional. O modelo computacional usado nesse trabalho se baseia inicialmente no
uso de potenciais interatômicos para representar as
interações entre os ı́ons, junto com a minimização da
energia, através do programa GULP. Os cálculos foram
feitos utilizando a estratégia das duas regiões desenvolvida por Mott-Littleton. No primeiro momento
foram analisados os possı́veis mecanismos de migração
dos ı́ons. De acordo com as energias obtidas foram
observadas que a migração por vacância de estrôncio
é mais provável. Em seguida foram analisamos as
possibilidades de incorporação dos ı́ons terras raras
trivalentes a 0K, 293K e 1573K no Sr4 Al14 O25 considerando primeiro a substituição direta do metal no
sı́tio Al3+ (isovalente) e em seguida a substituição do
metal trivalente no sı́tio de Sr2+ incluindo mecanismos
de compensação de cargas (aliovalente).
Com os
dados obtidos concluı́mos que os ı́ons terras raras
trivalentes apresentam uma nı́tida preferência pela
substituição no sı́tio de estrôncio compensado por
oxigênio intersticial. Avaliamos também a redução dos
ı́ons trivalentes, M3+ →M2+ em ambiente atmosfera
aberta ou redutora, com substituição de forma direta e
indireta no sı́tio de Sr2+ onde foi possı́vel observar que
a redução M3+ →M2 + no Sr4 Al14 O25 é mais propı́cia
ocorrer de forma direta e em ambiente redutor. (Projeto parcialmente financiado pelo CNPq, FINEP e
CAPES).
[11/11/09 - P115]
CONSTRUÇÃO DE UM FORNO TUBULAR ROTATIVO UTILIZANDO LÂMPADAS
HALÓGENAS COMO FONTE DE AQUEC-
57
IMENTO, Joelma Anastacio Carvalho, Joel
Pedrosa Sousa, José Marcos Sasaki, Universidade Federal do Ceará ¥ Os fornos utilizando lâmpadas
Halógenas, como fonte de calor, alcançam temperaturas elevadas, rápida e de forma controlada. O forno
desenvolvido no Laboratório de Raios-X é destinado a
produção de partı́culas nanométricas. Trata-se de um
equipamento compacto capaz de realizar sı́ntese com
boa homogeneização pela rotação do pó durante a calcinação. As lâmpadas halógenas foram escolhidas como
fonte de aquecimento a fim de acelerar a sı́ntese, tendo
em vista que estas apresentam luz branca e brilhante,
possibilitando assim uma maior eficiência energética.
Além dessas qualidades, são mais económicas, compactas e fáceis de trocar. Assim, este tipo de forno
traz para os projetos em desenvolvimento no laboratório
uma diminuição nos tempos de sı́ntese e resfriamento
da amostra e consequentemente uma redução da energia do processo. O forno tubular desenvolvido é composto por seis lâmpadas halógenas de tungstênio, com
revestimento interno de lã de rocha e externo em chapas de aço, controlador e termopar. O sistema é composto de um tubo de alumina inserido num invólucro
cilı́ndrico de aço, no qual é colocado lã e parede refratária, estes dois componentes auxiliam na concentração de calor dentro do forno com o objetivo de impedir o máximo possı́vel a dissipação de calor para o
ambiente. As lâmpadas halógenas estão distribuı́das
simetricamente no interior do forno. Todo o sistema é
composto por um tubo de alumina e aço, suportado e girado por um motor de passo permitindo uma inclinação
que pode variar entre 0o a 45o . O tubo de alumina
é fechado em uma das extremidades, onde a amostra
é concentrada. Neste tubo de alumina é injetado gás
oxigênio para alterar a atmosfera no interior do forno. O
forno também constará de duas refrigerações distintas,
a primeira utilizando água e a segunda, ar comprimido.
O sistema de refrigeração desenvolvido tem como objetivo evitar um aquecimento excessivo nos conectores das
lâmpadas halógenas, já que um elevado grau de temperatura nesses conectores traz prejuı́zos para o funcionamento das lâmpadas, podendo até queimá-las O forno
será utilizado na calcinação e obtenção de amostras de
óxidos homogêneos com dimensões nanométricas a partir do método sol-gel protéico. As análises do tamanho
de partı́cula e microdeformação nessas amostras, após a
calcinação, serão feitas utilizando a técnica de difração
Raios-x.
[11/11/09 - P116]
Efeito do tamanho da célula unitária sobre propriedades eletrônicas de compostos BC2 N e análise dos efeitos de impurezas em nanofitas de BN,
Sérgio
Azevedo,Elba Bruna de S.Marques, Marcelo
Machado, Grupo Estrutura Eletrônicas de Novos Materiais,Departamento de Fı́sica, Universidade Estadual
de Feira de Santana ¥ Recentemente, estruturas
compostas de boro, nitrogênio e carbono (BCN) na
forma hexagonal, similar ao grafite tem atraı́do a
atenção, devido a sua boa performance como bons
condutores,além de bons emissores de campo [1]. Entretanto, é desconhecido o tamanho da célula unitária
que compõe tais estruturas. Neste trabalho, como
58
uma forma de fornecer um indı́cio para essa questão,
investigamos tais modelos com composição Bx Cy Nz
[2] , de diferentes tamanhos, para dois arranjos e
comparamos com os resultados experimentais, afim
de analisar a relação da estabilidade com o tamanho
da célula unitária, além das modificações na estrutura
eletrônica.
Foram construı́dos, um arranjo do tipo ilha e outro do
tipo faixa de C,B e N intercalados, onde a configuração
do tipo ilha mostrou-se a mais estável [2]. Para cada
modelo, variamos a quantidade de átomos de um valor
constante, e verificamos que a energia de formação é
independente dessa mudança, possuindo o mesmo valor
para cada uma, visto que a diferença na quantidade
de ligações BN e CC de uma estrutura para outra é a
mesma.
Outro estudo que estamos desenvolvendo é sobre os
efeitos que as impurezas geram em nanofitas de BN,
tais como carbono, boro e nitrogênio em lugares especı́ficos nessas estruturas, onde foi verificado mudanças
nas propriedades condutoras de cada material. Para os
dois trabalhos, temos como base conceitos como a teoria
funcional de densidade, energia de formação e potencial
quı́mico, e usamos os cálculos de primeiros princı́pios
como implementado no código SIESTA.
[1] AZEVEDO S. Stability energetic of B-C-N monolayer. Physics Letters A, UEFS, v. 351, n. 1-2, p.
109-112, 2006.
[2] Mario S.C.MAzzoni, R.W.Nunes,Sérgio Azevedo
and H. Chacham.
Eletronic structure and energetics of Bx Cy Nz layered structures .
Physical Review B (Condensed Matter and Materials
Physics),73(7):073108,2006.
[11/11/09 - P117]
Synchrotron radiation X-ray diffraction applied
to the study of Ammonium Diydrogen Phosphate crystal, Eduardo José de Lima Gomes,
Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira,
Petrus Alcantara Jr, Claudio Marcio Rocha
Remedios, Universidade Federal do Pará, Lisandro
Pavie Cardoso, Adenilson Oliveira dos Santos,
Alan Silva de Menezes, Universidade Estadual
de Campinas, Instituto de Fı́sica Gleb Wataghin ¥
The X-ray multiple diffraction using synchrotron
radiation has been applied to study transition metal
cations M n+ 3 and N i+ 2 incorporated into Ammonium
Diydrogen Phosphate (ADP) crystal lattice. ADP
crystal has been studied over the last 70 years for
its well-known properties such as ferroelectricity,
ferroelasticity and nonlinear optical properties. The
presence of dopants into a crystal lattice can modify
the physical properties of these materials for technological applications. Also, the morphology of crystals
can often be controlled by the effect of dopants into
a crystal structure. Single crystals of Mn and Ni
doped ADP were grown by slow evaporation from
supersaturated aqueous solutions.
Whereas NiCl3
was added to the ADP solution to prepare Ni doped
samples, KM nO4 and M nCl2 at a 1:1 molar was
added to the ADP solution in the preparation of Mn
doped samples. High-resolution Renninger Scans of
KDP crystals were carried out at XRD1 station of
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
the Brazilian Synchrotron radiation facility (LNLS).
Wavelengths of λ = 1.51495Å and λ = 1.46639Å were
used in the Ni doped ADP study and λ = 1.91333Å
and 1.89000Å in the Mn doped sample. These values
were determined through the use of a Si [111] standard
crystal. The (400) primary reflection was chosen for
these experiments. The results shows that regarding
peak positions and number of peaks all the profiles look
almost identical. This fact alone tells us that the unit
cell parameters and the crystal symmetry are practically the same regardless of the incorporation of M n+ 3
and N i+ 2 cations. The results also show the crystals
are free from spurious phases that could emerge due to
the presence of the ions into ADP structure. Accurate
calculation of the unit-cell parameters revels that there
is not significant contraction of the lattice parameters
following Ni and Mn dopant incorporation. In both
measurement with the wavelength λ = 1.51495Å and
λ = 1.46639Å ADP:Mn crystal exhibit asymmetric
peak profiles for most peaks and no extra peak appears
in the whole ADP:Mn Renninger scan. However in
ADP:Ni Renninger scan we can see suppression of
Aufhellung (negative) peaks in the RS for the Ni doped
samples points to an interstitial incorporation. For
example the peak (031)/(431) four been case undergo
a change its shape.
[11/11/09 - P118]
Efeito da adição de blocos de copolı́meros
em microemulsões termicamente ajustáveis,
Evando S. Araújo, Helinando P. de Oliveira,
Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF ¥ Neste trabalho analisamos o efeito da adição
do polietileno glicol (PEO-4000) e de copolı́meros em
bloco de baixo peso molecular PE-b-PEO (20% e 50%
PEO) de caráter anfifı́lico nas transições de fase em microemulsões compostas de solução aquosa, solvente apolar e surfactante não-iônico, na concentração especı́fica
de (40-40-20% em massa, respectivamente). Para esse
sistema é possı́vel verificar a existência de uma fase aquosa na faixa de temperatura de 18o C a 32o C e de uma
fase oleosa abaixo de 18o C e a partir de 32o C para a
emulsão sem aditivos. Na fase oleosa, a interação entre canais de água permite com que a condutividade
do sistema seja crescente. Na condição da fase aquosa, as moléculas de óleo ficam distribuı́das como agregados isolados sem interação considerável. A resposta
elétrica medida por impedância em um LCR modelo
4263B na freqüência de 100kHz indica que a fase água
possui derivada positiva enquanto a fase óleo é caracterizada pela variação negativa em função da temperatura
dos sistemas. Com o acréscimo da temperatura (a partir de 18o C) a impedância do sistema cresce consideravelmente até o limite superior (32o C). Esse fenômeno
pode ser associado com o processo de antipercolação no
qual se tem minimizado os contatos entre as moléculas
responsáveis pela condução elétrica. A interação entre
o surfactante e as micelas poliméricas na microemulsão,
faz com que os limites de temperatura sejam deslocados. Relativamente ao PEO 4000, mais hidrofı́lico, se
tem uma diminuição na excursão da temperatura de
antipercolação de 14o C para 10o C modificando o limite
superior de temperatura para 28o C enquanto o inferior
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
permanece constante. Com o PE-b-PEO (50%PEO) o
limiar inferior é deslocado para 22o C e o superior para
31o C, fazendo com que a excursão térmica para o processo diminua para 9o C. O copolı́mero mais hidrofóbico
(PE-b-PEO (20%PEO)) não afeta os limites de temperatura para antipercolação, mas atua diretamente no
aumento da variação de impedância entre o mı́nimo e o
máximo na excursão da temperatura, garantindo com
que o processo de antipercolação chegue a duas ordens
de grandeza. Dessa forma, podemos concluir que as
micelas poliméricas podem ser utilizadas para modificar
as janelas de antipercolação bem como o grau com que
esse processo ocorre nesses sistemas nanoestruturados.
[11/11/09 - P119]
Desenvolvimento de sistemas inteligentes de
controle de iluminação à base de microemulsões,
Evando S. Araújo, Helinando P. de Oliveira,
Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF ¥ Em regiões do paı́s com forte incidência de radiação solar as perdas por transferência de calor para as
janelas são consideráveis. O gradiente de temperatura
entre as partes externa e interna do vidro chega a 15o C.
Isso significa que uma quantidade apreciável de radiação
migra para o interior de ambientes causando um grande
desconforto térmico além de reduzir a eficiência dos
sistemas de refrigeração que climatizam o espaço interno. Uma forma usual de bloquear essa radiação é
através do uso de pelı́culas, cortinas e persianas nas
janelas e portas de vidro. Entre as novas tecnologias, as
chamadas janelas “inteligentes”se configuram como potenciais substitutos das cortinas e persianas. O grande
problema é que as tecnologias utilizadas ainda são bastante caras (como é o caso das janelas de cristal lı́quido).
Para tentar solucionar esses problemas, é apresentada
nesse trabalho uma proposta inovadora de janela inteligente de custo relativamente baixo se comparada
com as inovações na área. Consiste na utilização de
um fluido nanoestruturado facilmente reprodutı́vel que
quando aplicado como uma fina pelı́cula sob o vidro tem
ı́ndice de refração dependente da temperatura. Dessa
forma, se tem controlada a quantidade de luz que passa
por essa janela “inteligente”, no sentido de torná-la
opaca durante a noite e nos momentos de maior temperatura durante o dia. Em testes preliminares se verificou
valores de transmitância da luz variando de 0,1% a 90%,
da fase opaca à transparente. Existe ainda um controle
externo que permite controlar a transparência da janela,
fazendo-a funcionar como uma cortina eletrônica. Dessa
forma, o lı́quido nanoestruturado influencia diretamente
na temperatura de espaços fı́sicos em que está instalado,
resultando em menor custo em refrigeração durante o
verão, fazendo com que se tenha uma grande economia
de energia elétrica. A reversão entre o estado de total
transparência para opacidade é controlada por um sistema de aquecimento que permite com que os extremos
de transmitância sejam obtidos em escala de poucos segundos.
[11/11/09 - P120]
Modelamento matemático para descrever
o crescimento de grão de um aço inoxidável austenı́tico AISI 347 em função
da
temperatura.,
Regina
Célia
de
59
Sousa,José Helio Oliveira Santos Sobrinho,
Universidade Federal do Maranhão - UFMA , Laboratório de Caracterização Microestrutural de Materiais
- LCMM, São Luı́s - MA - Brasil ¥ Os aços inoxidáveis
austenı́ticos, tal como o AISI 347, são largamente utilizados na indústria do petróleo e gás natural e, foram
desenvolvidos para evitar a sensitização dentro do
intervalo de temperatura de trabalho. Entretanto, sob
determinadas condições de utilização, esses materiais
tem apresentado danos irreversı́veis. Os processos de
corrosão que ocorrem durante o transporte e produção
de óleo e gás são considerados como um problema de
relevância na indústria do petróleo, pois afeta de forma
significativa à vida útil de seus componentes metálicos.
Quando esses processos não são controlados, acontece,
por exemplo, o inevitável vazamento nas tubulações
de óleo e gás, causando danos irreparáveis ao meio
ambiente. O conhecimento prévio do comportamento
do crescimento de grão de um aço AISI 347 pode
auxiliar no controle do processo corrosivo e com isso
aumentar a vida útil dos dutos.
Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver
um modelo empı́rico para descrever a evolução do
crescimento de grão de um aço inoxidável austenı́tico
AISI 347. O comportamento do crescimento de grão
desse aço foi estudado utilizando alguns modelos já existentes na literatura para aços inoxidáveis e aços microligados, seguidamente, os resultados obtidos foram
comparados com os resultados experimentais e, finalmente, após uma análise global de todos estes resultados, foi proposto uma equação para descrever tal comportamento para o aço AISI 347.
O estudo de diferentes modelos da literatura revelou
que os mesmos não descrevem de forma realı́stica a
dissolução das partı́culas de precipitados em função
da temperatura. Através dos resultados experimentais, constatou-se que a dissolução destas partı́culas
é praticamente inexistente dentro da faixa de temperatura abaixo da temperatura de inı́cio de crescimento de
grãos, Tcg=1100◦ C. Acima da Tcg o diâmetro médio de
grão cresce rapidamente devido o surgimento do crescimento de grão anormal, fazendo com que a curva do
comportamento do crescimento de grão apresente uma
inclinação mais elevada. Ao se levar em consideração
estes dois estágios de crescimento, que são na verdade
controlados pela presença das partı́culas de precipitados, foi obtido uma curva predita que se aproximou melhor da curva experimental. A partir daı́, através de um
modelamento matemático foi obtida uma equação que
otimizou os resultados descrevendo o comportamento
do crescimento de grão do aço inoxidável austenı́tico
AISI 347.
Palavras chave: Inoxidáveis, Sensitização, Corrosão e Crescimento de grão.
[11/11/09 - P121]
TRANSPORTE EM SISTEMAS DESORDENADOS DE BAIXA DIMENSIONALIDADE,
F. A. B. F. Moura,D. F. Barros, UFAL - AL BRASIL ¥ O estudo do modelo de Anderson sobre
a dinâmica eletrônica tem mantido interesse da comunidade cientı́fica, devido a constantes descobertas de
implementações que renovam e incrementam a riqueza
da pesquisa dos fenômenos desta natureza.
60
Entre estas, a interação eletrônica com os fônons, já
estudada por outros membros deste instituto, é bastante estimulante, pois num sistema real é fácil a percepção da importância deste tipo de dinâmica. Basicamente, tal interação se dá pela adição do efeito oscilatório dos átomos que altera a associação de seus
orbitais com o elétron, sendo este efeito capaz de reproduzir as condições equivalentes a temperatura não
nula.
Em todo o estudo desta dinâmica, é necessária a
aplicação das leis da mecânica quântica, pois como lidamos com elétrons em estruturas pequenas, o comportamento ondulatório passa a ser fundamental para
descrevê-lo. Além disso, foi necessária a utilização do
formalismo da segunda quantização, visto que para o estudo de mais de uma partı́cula, elétrons e fônons, este
é o mais adequado.
Como herança do bolsista anterior, o projeto de
pesquisa começou tratando da dinâmica eletrônica
em moléculas de DNA, pesquisando-se o modelo de
Anderson, que ao analisar sistemas desordenados,
caracterizam-se algumas propriedades dessa estrutura
como a localização das funções de onda do elétron.
Porém achou-se mais interessante estudar as propriedades do acoplamento elétron-fônon pelo interesse
em modelar os efeitos da temperatura no sistema e
também por se tratar de uma área mais básica e menos
explora- da da Fı́sica neste instituto. Portanto este se
tornou o foco principal da pesquisa tendo recebido uma
atenção maior.
São estudados também alguns métodos computacionais
de interesse utilizados na pesquisa que iniciaram com a
tentativa do emprego do software JADAMILU, automatizando o cálculo das autofunções de matrizes lineares,
potencializando a eficiência e minimizando o tempo
computacional das simulações. Mas como veremos adiante optou-se também por outras formas de fazer tal
cálculo numérico.
[11/11/09 - P122]
Análise de transições de fase no copolı́mero PEb-PEG (50%PEO) de baixo peso molecular por
espectroscopia de impedância elétrica., Evando
S. Araujo,Helinando P. de Oliveira, Colegiado
de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Jacques Rieumont, Clara Nogueiras, Universidad da Habana ¥
Neste trabalho utilizamos a técnica de espectroscopia de
impedância elétrica (EIS) para investigar as transições
de fase e mudanças conformacionais no copolı́mero
polietileno-b-polietileno glicol (PE-b-PEO (50%PEO))
de baixo peso molecular variando as concentrações do
polı́mero. A parte real da impedância e a freqüência
de relaxação de soluções aquosas de PE-b-PEO se
mostraram como variáveis convenientes para identificar estruturas tais como as do tipo alongadas (tipo
charuto), esferas e lamelas. Para caracterizar os mecanismos de transição, aplicamos a condição de Phillips,
que associa o gradiente da resposta elétrica como uma
tı́pica transição de fase, tal como a micelização. O
deslocamento obtido no valor da freqüência de relaxação
(crescente com o aumento da concentração do polı́mero
- acima da CMC) caracteriza uma elevação na energia
associada com a reorientação localizada dos domı́nios
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
(e consequente formação de estruturas alongadas), enquanto a progressiva redução dos caminhos de percolação caracteriza a existência da fase lamelar. Dessa
forma, é possı́vel associar o mı́nimo da segunda derivada
da parte real da impedância versus a concentração do
copolı́mero com a CMC, obtendo o valor de 30mg/L (de
acordo com o fabricante a uma concentração de 28,8
mg/L). A transição para estruturas alongadas (charutos) é verificada pela saturação no valor da freqüência de
relaxação (para concentrações acima de 10% em massa)
e a formação de estruturas pode ser detectada pela
eliminação de caminhos para transporte elétrico, visualizadas nos diagramas RX como uma rápida mudança no
raio caracterı́stico. Imagens obtidas por TEM mostram
o gradativo aumento de tamanho dos agregados, confirmando as transições de fase observadas pela técnica
de EIS. Medidas de potencial zeta em concentrações especı́ficas do copolı́mero mostram a estabilidade dessas
estruturas em suspensão. Dessa forma, a EIS se mostra
como uma técnica de potencial aplicação na análise de
transições de fase em PE-b-PEO (50%PEO) de baixo
peso molecular.
[11/11/09 - P123]
Processos
de
encapsulação
e
liberação
de metronidazol promovidos pelo uso de
copolı́meros de Eudragit e blendas com blocos
de copolı́meros,
Helinando P. de Oliveira,
Ginetton F. Tavares, Colegiado de Pós-Graduação
em Ciência dos Materiais, Universidade Federal do
Vale do São Francisco, Jacques Rieumont, Clara
Nogueiras, Universidad da Habana ¥ O processo
de liberação de drogas a partir do uso de polı́meros
entéricos permite com que diversos efeitos colaterais
com úlceras e gastrites sejam reduzidas, uma vez
que a liberação passa a ser controlada mutuamente
pelo pH do meio e tempo de liberação. Este trabalho
representa a continuidade de uma linha de pesquisa que
foi iniciada com o estudo do processo de dissociação
do Eudragit L-100 a partir de espectros de impedância
elétrica e absorção de luz na reigão do UV-vis como
função do pH. Com o mapeamento adequado das
condições para liberação do fármaco de interesse,
escolhemos o metronidozal como molécula padrão para
o mapeamento do processo de liberação por parte do
encapsulador. Nesse sentido, passamos a explorar o
processo de interação droga-polı́mero e seus possı́veis
efeitos sobre a encapsulação e perfil de liberação, a
partir do mapeamento da absorção óptica na região do
UV-vis. Com isso, buscamos o mapeamento da estrutura molecular do metronidazol, cuja encapsulação se
deu a partir de um procedimento de encapsulação de
óleo em óleo na qual utilizamos parafina e clorofórmio
para promover uma mistura mais eficiente de droga
e matriz de liberação otimizando de eficiência de
liberação. Nesse sentido, foram obtidas eficiências da
ordem de 85 a 95O controle do tempo de liberação da
droga foi obtido a partir da introdução de uma blenda
do RLPO (da famı́lia do Eudragit L-100) com blocos
de copolı́meros de polietileno glicol. Nesse caso, os
perfis de liberação obtidos a partir do pico de absorção
do metronidazol passaram a assumir uma dependência
linear na escala de horas, o que nos leva a crer que a
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
expansão da matriz polimérica passa a ser o principal
parâmetro na regularização do processo de difusão do
fármaco.
[11/11/09 - P124]
MEDIDAS
DE
DIFUSIVIDADE
TERMICA EM NANOTUBOS DE CARBONO
UTILIZANDO A TÉCNICA DE LENTE
TÉRMICA,
Luiz Fernando Lobato da Silva,
Alex Junior de Freitas Cabral, Petrus
Agripino de Alcântara Junior, Claudio Márcio
Rocha Remédios, Jordan Del Nero, Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, Universidade
Federal do Pará, Antonio Gomes de Souza Filho,
Universidade Federal do Ceará
¥ Nanotubos de
carbono vêm sendo amplamente estudados nos últimos
anos, visando sua utilização em diversos dispositivos,
entre eles dispositivos opto - eletrônicos. A caracterização desses materiais visa a obtenção de informações
referentes a suas propriedades fı́sico-quı́micas, e assim
determinar propriedades relevantes a serem utilizadas.
Neste trabalho utilizamos a espectroscopia de lente
térmica na obtenção de parâmetros termo-ópticos,
como a difusividade térmica D de um sistema formado
por nanotubos de carbono dispersos em água. O efeito
de lente térmica surge quando uma amostra é excitada
com um laser de perfil gaussiano, onde a radiação
absorvida é convertida em calor. O perfil gaussiano do
laser provoca uma distribuição radial de temperatura
e uma conseqüente mudança no caminho percorrido
pela radiação, o que pode ser observado utilizando-se
um segundo laser, o laser de prova. Utilizando-se o
arranjo convencional para obtenção do efeito de lente
térmica e considerando-se o modelo aberrante com
modo descasado e um sistema de aquisição de dados
constituı́do por um osciloscópio digital e um fotodetector obtivemos o valor do tempo de formação da lente
térmica tc . A partir do ajuste de pontos experimentais
com a equação que descreve a intensidade de luz no
campo distante obtivemos o valor de tc , e com este
calculamos a difusividade térmica a partir da equação
2
[D = ω4t0c ], onde ω0 é o valor da cintura do laser
de excitação. O valor encontrado para a difusividade
térmica do sistema formado por nanotubos de carbono
dispersos em água foi: D = (2, 05 ± 0, 02) × 10−3 cm2 /s.
O arranjo experimental se mostrou bastante eficiente
para a medida de D com erro muito pequeno. A
presença dos nanotubos produziu um aumento da
difusividade térmica da água, em torno de 40,89%.
Essa metodologia pode ser usada numa extrapolação
para a medida de D da água pura, além de constituir
um dado importante na contribuição para futuras
pesquisas utilizando esse material.
[11/11/09 - P125]
PROPRIEDADES ÓPTICAS DE ÓLEOS
DERIVADOS DO FRUTO DA PALMA,
Claudio
Luiz Fernando Lobato da Silva,
Márcio Rocha Remédios, Petrus Agripino de
Alcântara Junior, Jordan Del Nero, Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, Universidade
Federal do Pará ¥ O estudo de óleos vegetais tem se
mostrado de grande importância em razão do número
de aplicações desses materiais. A utilidade desses óleos
61
é muito diversificada, podendo tanto ser fornecedores
de componentes como ácidos graxos, como também ser
utilizados na fabricação de combustı́veis, lubrificantes e
cosméticos. Dessa forma a caracterização desses óleos
se torna fundamental para a obtenção de informações a
respeito de propriedades que possam ser utilizadas em
novas tecnologias. Nesse trabalho realizamos medidas
de absorbância e luminescência em óleos derivados do
fruto da palma como a oleı́na de palma, óleo de palma,
óleo de palmiste bruto e refinado. Para realização das
medidas de absorbância utilizamos um monocromador
da marca ACTON modelo 300i, equipamento capaz de
separar o comprimento de onda da radiação incidente
com precisão de 0,1 nm. No caso da luminescência
utilizamos um monocromador portátil da marca Ocean
Optics, e como fonte de excitação, um laser de 473 nm
de comprimento de onda (azul) e um diodo emissor
de luz (LED) ultravioleta. Os espectros de absorção
obtidos para os óleos indicaram uma forte absorção na
faixa do ultravioleta, entre 300 e 400 nm, para todos os
óleos estudados. As medidas de luminescência nos óleos
derivados da palma forneceram espectros que indicam
uma emissão entre 500 e 650nm, sendo que destes óleos,
a oleı́na de palma apresentou a maior intensidade de
luminescência nessa faixa, seguida pelo óleo de palma
e de palmiste. Observamos também que a emissão se
torna mais intensa à medida que a excitação se aproxima do pico de absorção dos óleos, pois ao utilizarmos
o LED ultravioleta, a intensidade aumentou em relação
à emissão provocada pela excitação com o laser azul.
Os resultados obtidos mostram que os óleos estudados
são fortes emissores de luz, tornando esse tipo de
material capaz de ser utilizado em tecnologia de LEDs
e outras fontes luminosas. Estes resultados também
estão de acordo com resultados obtidos em trabalhos
realizados anteriormente por outros membros do grupo
de pesquisa, para os mesmos óleos, o que reafirma
a confiabilidade nas medidas e assim constituindo
base de informações importantes a respeitos de suas
propriedades ópticas.
[11/11/09 - P126]
Espectroscopia MicroRaman Aplicado a Blendas
Poliméricas,
Daniel Palheta Pereira Filho,
Cláudio Márcio Rocha Remédios, Jordan del
Nero, Petrus Agripino Alcantara Júnior, Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, Universidade Federal do Pará, Jussara Angélica Durães,
Maria José Araújo Sales, Universidade de Brası́lia
¥ A espectroscopia Raman tem aplicações em diferentes campos de pesquisa como: geologia, medicina,
engenharia, energia, farmacologia, etc. Por se tratar de
uma técnica não destrutiva ela é bastante usada para
caracterização de materiais, com grande precisão. O
sistema usado em nossas medidas foi um Micro Raman modelo iRH 320 fabricado pela HORIBA com um
laser de He-Ne com 17 mW de potência. Nosso trabalho consiste nas medidas por Espectroscopia Raman
(ER) feita em blendas poliméricas de Polimetacrilato
de Metila modificado com micro-gotas de óleo de buriti em diferentes concentrações (8, 15 e 35 porcento).
Este sistema foi produzido numa parceria entre o Grupo
de Fı́sica de Materiais da Amazônia e o Grupo de
62
Polı́meros da UNB. Estudos recentes têm mostrado que
as blendas podem ser usadas na fabricação de LEDs e
outros dispositivos com filtros ópticos. Os espectros das
amostras mostram um conjunto de picos caracterı́sticos
do plástico com um único modo que aparece em 1566
cm-1 devido ao óleo de buriti. Esse modo é mais forte à
medida que a concentração de óleo aumenta. Algumas
alterações são observadas também, na região entre 2812
e 3072 cm-1, como a inibição do pico em 2949 cm-1 em
função da concentração do óleo de buriti.
[11/11/09 - P127]
Estudo da dopagem de nanotubos de carbono encapsulados por moléculas de SDS e
DNA, Jerias A. Batista, UFMA, Johnny P. M.
Feitosa, Eduardo B. Barros, Antonio G. Souza
Filho, UFC ¥ Nanotubos de carbono são estruturas
cilı́ndricas com dimensões nanométricas cujas paredes
são formadas apenas por átomos de carbono. A estrutura de um nanotubo possui simetria ao longo de seu
eixo e também uma conformação espiralada dos átomos
em sua parede, denominada quiralidade. Os nanotubos são equivalentes a uma folha de grafeno (arranjo
hexagonal de átomos de carbono) enrolada na forma
de um tubo, podendo ser formados por várias camadas
ou por apenas uma única camada. Embora os nanotubos de paredes múltiplas sejam produzidos mais facilmente, os nanotubos de parede única, e especialmente
os de parede dupla, têm despertado especial interesse
por serem mais simples de entender, por apresentarem
menos defeitos estruturais e por possuı́rem propriedades
fı́sicas únicas. Neste trabalho serão apresentados resultados preliminares de Fotoluminescência em nanotubos
de carbono de parede única dispersos em solução aquosa de dodecil sulfato de sódio (SDS) e DNA. Imagens
3D da luminescência dos tubos foram obtidas e analisadas em função do nı́vel de dopagem. Foi observado
que a adição de moléculas dopantes pode favorecer ou
inibir o efeito luminescente dos tubos, dependendo da
natureza do dopante. Nanotubos encapsulados em SDS
apresentaram inibição quase completa da luminescência
sob ação de dopante aceitador de elétrons. Com a posterior adição de dopantes doadores de elétrons a luminescência foi restabelecida completamente no mesmo
sistema. Nanotubos encapsulados em DNA não apresentaram o mesmo comportamento. A adição de
dopantes doadores não reverteu o efeito inibidor promovido pela adição de dopante aceitador de elétrons.
[11/11/09 - P128]
Estudo da liberação de ácido acetil salisı́lico a
partir do uso da técnica de Espectroscopia de
Impedância Elétrica, S. V. de Lima, H. P. de
Oliveira, Universidade Federal do Vale do São Francisco ¥ O estudo do processo de encapsulação e liberação de fármacos é de fundamental importância em
áreas médicas e farmacológicas. A importância destes
estudos está na necessidade da liberação do fármaco
acontecer a partir do controle de variáveis como o pH
do meio e o tempo de liberação do fármaco. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo estudar o efeito da
liberação do fármaco AAS encapsulado pelo polı́mero
Eudragit L-100 a partir do uso da técnica de Espectroscopia de Impedância Elétrica (EIS). Esta técnica
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
foi utilizada com sucesso na caracterização de fármacos
como metronidazol, dissociação do Eudragit L-100 e
RLPO, indicando novas possibilidades para o estudo
da liberação de fármacos. Todas as medidas da curvas impedância x tempo foram realizadas LCR meter
Agilent 4263B na freqüência de 100kHz com amplitude de tensão de 1V sobre constante agitação. Nestas
condições, os sistemas AAS/EUDRAGIT forma caracterizados nas seguintes concentrações em massa: 3070%, 40-60%, 50-50%, 0-100%. A curva caracterı́stica
de impedância versus tempo mostra um crescimento inicial na condutância AC, atingindo após certo tempo a
estabilidade no valor medido, conforme padrão no perfil de liberação de drogas para outras observáveis, como
a absorção de luz. Este instante indica o tempo de
liberação do fármaco. Isso pode ser explicado levando
em conta que no inı́cio do processo o AAS se encontra encapsulado pelo Eudragit e a resposta elétrica medida é determinada primariamente pelo polı́mero nãodissociado. Quando o AAS é liberado se tem a dissociação dos ı́ons livres contribuindo na resposta elétrica o
que causa a estabilidade na impedância. Consideramos
a partir dos resultados obtidos, a técnica de espectroscopia uma potencial ferramenta para a o estudo do
processo de liberação de fármacos.
[11/11/09 - P129]
Estudo das Propriedades Elétricas e do
Comportamento
Térmico
do
Composto
SBN[x] − [CaT iO3 ][1−x] ,
M.J.Souza
da
M.A.Santos
da
Rocha,P.V.Soares e Silva,
Silva, A.S.Bezerra Sombra, Universidade Federal
do Ceará ¥ A um longo tempo que as cerâmicas
Dielétricas são de fundamental importância para a
microeletrônica. Da mesma forma, aplicações destes
materiais em Ressonadores Dielétricos têm sido
pesquisadas por promover melhor desempenho, em
relação a variações de temperatura, do que ressonadores convencionais. Como principal exemplo, os
ressonadores de micro-ondas.
As variações de temperatura podem alterar as propriedades dielétricas, mecânicas e fı́sicas das cerâmicas
e assim comprometer o seu desempenho. Um conveniente parâmetro para avaliar o comportamento térmico
do material é o coeficiente de temperatura da freqüência
de ressonância (τ f ), sendo o conhecimento deste especialmente importante para aplicações em dispositivos de
microonda, onde a estabilidade térmica é caracterı́stica
fundamental.
Alguns dos materiais que apresentam tais propriedades
são o Niobato de Estrôncio e Bismuto (SrBi2 N b2 O9 )
e o Titanato de Cálcio(CaT iO3 ). Ambos materiais já
bem conhecidos pelo meio cientı́fico e alvos constantes
de pesquisas.
Neste trabalho produzimos, a partir da combinação de
SBN com CTO, o compósito SBN[x] − [CaT iO3 ][1−x] .
Usando o método de sı́ntese por reação de estado sólido,
através de moagem mecânica, e obteve-se o novo material cerâmico pertencente à famı́lia Aurivillius e estrutura perovskita. Após a confirmação da fase desejada,
o composto ainda foi sinterizado durante três horas à
1100 o C.
A fim de se caracterizar melhor as propriedades elétricas
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
do material, medidas de Hakki-Coleman, TCC e Ressonância de Impedância são alvos de estudo. Mas, o
módulo de coeficiente tal próximo de zero é o objetivo
maior deste trabalho.
[11/11/09 - P130]
Estudo
das
Propriedades
Elétricas
do
SrBi2 N b2 O9
(SBN)
Dopado
com
La2 O3 ,
PbO,
Bi2 O3 .,
M.J.Souza da
Rocha,P.V.Soares e Silva,
M.A.Santos
da
Silva, A.S.Bezerra Sombra, Universidade Federal
do Ceará ¥ As cerâmicas da famı́lia Aurivillius já são
há muito tempo conhecidas pela sua alta resistência
à fadiga e elevada temperatura de Curie. Um dos
materiais que pertencem a essa famı́lia é o Niobato
de Estroncio e Bismuto(SrBi2 N b2 O9 ).
Possuindo
altos valores do coeficiente piezelétrico e polarização
espontânea, o SBN é matéria-prima para a produção
de memórias FeRAM e DRAM e dispositivos de
microondas. Porém tal material apresenta uma alta
perda dielétrica, elevada temperatura de fabricação
e baixa polarização remanescente, o que impede sua
utilização em maior escala.
O presente trabalho consiste em estudar as propriedades
elétricas do material dopado com óxidos de lantânio,
bismuto e chumbo em porcentagens variáveis. Se fez
necessário ainda o estudo com a adição de diferentes
ligantes (PVA,TEOS e Glicerina) para avaliarmos melhores condições de densificação.
A moagem, em moinho planetário, proporcionou a
ativação mecânica necessária para a calcinação em temperaturas inferiores às citadas na literatura. Após a calcinação, o material foi novamente moı́do por duas horas
e a seguir prensado uniaxialmente no formato cilı́ndrico
(bulk). O resultado foi um material de baixa temperatura de sinterização (1100o C) e boa densidade. O fim
do processo se deu com o acabamento por meio do polimento com lixas comerciais. Para confirmar a fase desejada e melhor caracterizar suas propriedades, o material
foi submetido à analise de Difração de Raios-X, Espectroscopia por Infravermelho, Espalhamento Raman.
A Espectroscopia de Impedância, que envolve a
aplicação de uma perturbação de potencial ou de corrente no material estudado, foi a ferramenta utilizada
para estudar o comportamento dielétrico da cerâmica.
A investigação do SBN como ressonador dielétrico de
microonda se deu através do método Hakki-Coleman.
FÍSICA ESTATÍSTICA
COMPLEXOS)
(SISTEMAS
[11/11/09 - P131]
Dinâmica Presa-Predador via Autômato Celular, Rubens Gamaliel Bergamo de Souza, Ana
Tereza Costa Silva, Universidade Estadual de Feira
de Santana ¥ O uso abusivo de agrotóxicos para o controle de pragas na agricultura no Brasil acontece já a
muitas décadas, destruindo o solo e colocando em risco a
saúde humana. Com o intento de satisfazer a crescente
demanda por produtos mais saudáveis, muitos mercados têm investido nos chamados produtos orgânicos
(produtos cujo crescimento é feito sem a utilização de
produtos quı́micos), sendo assim necessários métodos
naturais para o controle das pragas destes . Decorre
63
daı́ que modelos utilizando a dinâmica presa-predador
podem ser úteis no estudo de controle de pragas, através
da inserção de populações de predadores altamente especializadas dentro do sistema considerado.
O primeiro método utilizado para o estudo da dinâmica
presa-predador foi desenvolvido em meados da década
de 20, sendo constituı́do por um conjuto de equações
diferenciais que a caracterizavam. Seus idealizadores
foram Vito Volterra e independentemente Alfred J.
Lotka, e ficou conhecido como o modelo de Lotka Volterra. Este modelo tem se mostrado muito útil na
modelagem de sistemas do tipo presa-predador, sendo
possı́vel obter uma boa aproximação para vários sistemas reais (Gotelli, 2001).
Além das equações diferenciais, uma outra maneira que
temos para entender a natureza é utilizando técnicas de
simulação, sendo possı́vel retratá-la de forma simplificada, mas sem perder as caracterı́sticas básicas de seus
fenômenos. Uma dessas técnicas, muito utilizada na
reprodução dos fenômenos naturais, é a simulação via
Autômato Celular (AC), por ser suficientemente simples para permitir uma análise matemática, e também
robusta e geral o suficiente para descrever uma grande
variedade de fenômenos complexos de diversas áreas do
conhecimento.
Este trabalho está em seu estágio inicial e tem como
objetivo a construção de um modelo via AC referente
ao modelo de equações diferenciais da dinâmica presapredador, onde as regras de transição para o AC são
implementadas como em Boccara et al. (1994)
Referências:
GOTELLI, N. J. 2001. A primer of ecology. University
of Vermont.Third edition.
BOCCARA, N., ROBLIN, O., ROGER, M. 1994. Automata network predator-prey model with pursuit and
evasion. Physical Review E, vol 50, no 6.
[11/11/09 - P132]
A parametrically-driven magnetic pendulum,
Edmar P. Oliveira,Christian E. Precker, Adriano A. Batista, UFCG - PB - Brasil ¥ Here we
describe an experiment that investigates the dynamical
behavior of aparametrically driven magnetic pendulum.
The apparatus used in e experiment consists basically
of two Helmholtz coils (coaxially aligned and concentrically located), and a freely rotating axially magnetized
rod ced in the center of the coils. The outer coils generate the dc field, while the inner coils generate the ac
field. The ac field is a square wave with a duty of 50%,
which is controlled by a desktop computer via its parallel port. The square wave current signal generated
by the computer is amplified by an integrated circuit
(either a TIL111 or a ULN2003). The oscillations are
detected optically by using a coding wheel and a pair of
led-photo tectors commonly found in old ball mouses;
the transduced signal is sent back to the computer via
the PS2 port. Initially, we investigate, numerically (by
ntegrating the equations of motion) and experimentally,
the boundaries of the unstable regions of motion, which
are known as Arnold tongues. e also study the stability
of the stationary points of oscillations (obtained from
Poincare maps) and the route to chaos as the drive amplitude is reased. We further investigate the control of
64
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
the magnet in the unstable position and how to flip it
by 360 o with carefully-designed pulses.
realizamos médias configuracionais para 100 amostras
e redes com N = 2000, 4000, 8000 neurônios.
[11/11/09 - P133]
Nonlinear dynamics in an ac-driven resistorinductor-diode circuit, Christian E. Precker,
Adriano A. Batista, UFCG ¥ Here we investigate
the generation of chaos in a simple circuit composed of
a resistor (100 Ω), a diode (1N4007, easily found in electronics shops), and an inductor (120 µH); all combined
in series. We apply an ac voltage, V (t) = V0 sin(ωt),
across them with a function generator and measure the
response with an oscilloscope. The ac voltage amplitude is V0 and ω is the angular frequency. As this circuit is nonlinear, due to the diode, it always generates
superharmonics. Under certain conditions, it can also
generate subharmonics and present hysteretic responses
too. In this experiment, we observed a period-doubling
route to chaos [1], as detected in the XY plot of the
oscilloscope and in the Fourier transform of the signals.
We compare our experimental results with those of numerical simulations of the equations of motion of the
circuit. We found good agreement between them. We
further investigate the effect of adding noise to this system, both experimentally and numerically. Our aim is
to study how period-doubling bifurcations are affected
and the generation of stochastic resonance [2]. Finally,
we also investigate gain of a small period-doubled input
signal at a period-doubling bifurcation point [3].
[1] P.S. Linsay, Phys. Rev. Lett. 47, 1349 [1981]. [2]
A. R. Bulsara and L. Gammaitoni, Phys. Today V49,
39 (1996) [3] K. Wiesenfeld and B. McNamara, Phys.
Rev. A V33, 629 (1986)
[11/11/09 - P135]
Propagação de pulsos em uma cadeia granular
de O-rings., ItaloÏvo Lima, Alexandre Rosas,
Universidade Federal da Paraı́ba ¥ Nesse trabalho foi
estudada a propagação de um pulso através de uma
cadeia granular composta por cilindros e anéis em forma
de O (O-rings). Para este sistema o potencial de interação entre os grãos é proporcional a soma de duas
leis de potências da compressão à qual os grãos estão
sujeitos, os termos do potencial apresentam expoente
5/2 (lei de hertz) e 7. Um arranjo experimental desse
tipo de sistema foi utilizado em App. Phys. Lett.
90, 261902. Inicialmente os grãos se encontram apenas
em contato, sem pré-compressão. Esse estado inicial é
chamado vácuo sônico pois não é possı́vel a propagação
de onda sonora. Ao se imprimir um impulso ao primeiro
grão observa-se a propagação da energia ao longo da
rede através da compressão dos grãos. Foi observado
que para o sistema estudado a energia do pulso reside
em uma pequena quantidade de grãos. Portanto analisamos a propagação do pulso de energia usando uma
aproximação de colisões binárias similar a aproximação
utilizada em Phys. Rev. E 69, 037601. Nossos resultados teóricos foram comparados com os resultados de
simulações numéricas (via técnicas de dinâmica molecular). Conseguimos mostrar que o cálculo da velocidade de propagação do pulso, utilizando a aproximação
binária, reproduz com bastante precisão os resultados
obtidos com as simulações.
[11/11/09 - P134]
REDES
NEURAIS
INTERAGENTES,
Flaviano José dos Santos,
Crisógono
Rodrigues da Silva, Instituto de Fı́sica, Universidade
Federal de Alagoas - Brasil ¥ Nos últimos anos,
muitas caracterı́sticas dos neurônios biológicos foram
incorporadas aos modelos de redes neurais artificiais
(RNAs), motivadas pela busca de criar máquinas
capazes de desempenhar funções que assemelham às
realizadas pelo cérebro humano. Como por exemplo,
a capacidade de processamento e armazenamento de
informações, aprendizado etc. Através de modelos
matemáticos e computacionais, as RNAs procuram
simular alguns dos comportamentos das redes neurais
biológicas. Neste trabalho vamos estudar, analiticamente e através de simulações numéricas, um modelo
de memória associativa para analisar o comportamento
de duas redes neurais interagentes na qual simula os
dois hemisférios do cérebro real. A conexão inter-rede
é do tipo Hopfield (cada neurônio se conecta com todos
os demais) e o acoplamento intra-rede é reduzido de
modo que um dado neurônio numa sub-rede pode está
ou não conectado ao seu neurônio correspondente na
outra sub-rede. Utilizando uma aproximação de campo
médio, através de um desenvolvimento termodinâmico,
é possı́vel obter da energia livre do sistema um conjunto
de equações acopladas para o parâmetro de ordem m
em cada uma das sub-redes, para o caso de um número
finito de padrões. Os resultados numéricos foram
obtidos utilizando uma dinâmica seqüencial, onde
[11/11/09 - P136]
Controle de Caos sem retroalimentação usando séries temporais., Ayrton Soares Ribeiro,
Elinei Pinto dos Santos, Universidade Federal do
Pará ¥ Um sistema dinâmico não linear apresenta
comportamento complexo com o desenvolvimento de
comportamento caótico e possui sensı́vel dependência
as condições iniciais do sistema. Apesar disso, esses sistemas não são aleatórios (pelo menos não totalmente), e
possuem atratores dinâmicos, possibilitando então sua
análise e previsibilidade. Com efeito, vários trabalhos têm demonstrado que podemos controlar estes sistemas escolhendo uma perturbação adequada aplicada
ao sistema. Os métodos de controle de caos se classificam de acordo com a exigência ou não de retroalimentação, onde os controles sem retroalimentação se
diferenciam por tomar como base a existência de regiões
convergentes no espaço fase para modificar o sistema
controlado a fim de forçá-lo a descrever novas trajetórias. Um desses métodos de controle sem retroalimentação no sistema é o método OPCL (Open Plus
Closed Loop). Como este método tem a caracterı́stica
de permitir a mudança do comportamento caótico do
sistema para um comportamento externo a dinâmica do
mesmo, implementamos este e verificamos sua eficiência
para a migração de comportamento dinâmico externos
ao sistemas. Para isso utilizamos séries temporais prégravadas e aplicamos o método de controle adaptado,
chamado controle e arraste. Verificamos que o método
é eficaz e robusto para o controle com uso de séries temporais pré-gravadas, sendo eficaz para o controle que
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
usam séries temporais geradas por outros sistemas, lineares ou não.
[11/11/09 - P137]
Generalização das propriedades da q-álgebra
do oscilador quântico e aplicação da qdeformação através das derivadas de Jackson(JD), André A.A. Marinho, F. A. Brito,
UFCG-PB ¥ Esse estudo é uma extensão de uma
análise que realizamos previamente, a generalização das
propriedades de q-álgebra do oscilador quântico. Neste
contexto, foi demonstrado em que uma realização natural da termodinâmica q-deformada de q-bósons e qférmions pode ser construı́da sobre o formalismo de qcálculos. Num passado recente, algumas idéias clássicas
para a construção de uma idéia para o grupo quântico
q-deformado e a dinâmica têm sido investigados. A motivação para o nosso estudo reside no fato de que uma
plena compreensão da origem fı́sica da q-deformação em
fı́sica clássica está ainda em falta. Assim, em um caso
mais especı́fico focalizaremos nossa atenção a aplicação
da q-deformação no problema do diamagnetismo de
Landau no espaço D-dimensional, onde temos como objetivo obter uma melhor compreensão da q-deformação.
Obtemos novos resultados q-deformados para energia
interna, o número de partı́culas, magnetização e susceptibilidade magnética, que retornam aos valores já
conhecidos da literatura no limite q → 1. Aplicamos a
q-deformação no espectro de energia, para valores suficientemente pequenos e verificamos que neste regime a
q-algebra não altera o espectro. Analisamos também
o que ocorre com o espectro de energia em outras
situações. Acreditamos que esses resultados venham
nos conduzir a um comportamento tipico de sistemas
complexos, os quais são regidos por interação de longo
alcance e (ou) efeitos de memória de longo prazo.
[11/11/09 - P138]
Propriedades mecânicas da nata do leite
desidratada,
Victor Hugo Cavalcanti,
Marcelo Gomes, Departamento de Fı́sica, UFPE
¥ Problemas de amassamento têm recebido bastante
atenção nos últimos anos, pois as estruturas amassadas possuem propriedades bastante peculiares, com
caracterı́sticas de sistemas fractais. Diversas dessas
estruturas têm sido estudadas, como o processo de
empacotamento de fios em cavidades bidimensionais
e também de superfı́cies e fios amassados formando
estruturas no espaço tridimensional.
Um sistema
estudado recentemente e alvo deste nosso trabalho
é a camada que se forma na interface ar-leite, conhecida popularmente como nata. Esta camada é uma
membrana fina com espessura aproximada de 80µm,
composta de material de origem biológica bastante
heterogênea, apresentando diversos componentes
como lipı́dios, carboidratos, proteı́nas, sais minerais,
vitaminas e água, além de muitos outros. O processo
de obtenção da nata envolve o aquecimento do leite
até que este atinja o ponto de fervura. A camada
de nata, cujo diâmetro médio nesses experimentos é
de 28cm, forma-se espontaneamente na superfı́cie do
leite à medida que a temperatura diminui. Após a
consolidação dessa pelı́cula, a mesma é retirada com o
auxı́lio de um arame curvo tomando-se o cuidado para
65
que não se rompa. Já neste estágio de recolhimento
ela sofre um processo de empacotamento espontâneo
sob ação de seu próprio peso e que continua quando
ela é depositada em recipientes cilı́ndricos, tornando-se
uma estrutura amassada com dimensão de contagem
por caixas D = 2.38 ± 0.10. As amostras cilı́ndricas
assim obtidas foram testadas após o perı́odo de um
mês para desidratação à temperatura ambiente. Neste
trabalho fazemos um estudo experimental da resposta
desses cilindros de nata desidratada à compressão,
levantando, em particular, a curva stress-strain. Estudamos o comportamento de diversas variáveis tais
como o comprimento da amostra nas direções normal
e paralela à força, assim como a razão de Poisson e a
dependência da densidade com a força de compressão
e a deformação provocada no sistema.
[11/11/09 - P139]
Dinâmica
do
Regulador
de
Watt
Via
Mapa
Dissipativo
Tridimensional,
Débora Carvalho de Melo Rodrigues, Elinei
Pinto dos Santos, Universidade Federal do Pará
¥ De forma geral podemos representar a dinâmica
não linear de sistemas Hamiltonianos por meio de
mapas discretos, uma técnica versátil do ponto de
vista matemático e da simulação numérica. Para a
análise da transição entre sistemas conservativos e
dissipativos podemos empregar mapas dissipativos,
como por exemplo, os apresentados por Chirikov e
Izrailev que mostram caos transiente em um mapa
quadrático sob um toro-2, Izrailev et al. com uma
generalização do mapa de Henon com comportamento
dissipativo, além de uma versão dissipativa do mapa
padrão estudado por G. Schimdt e Wang. No presente
trabalho, seguindo um modelo de equações diferenciais
apresentado por Mark Denny [2002], apresentamos
um mapa dissipativo tridimensional gerado pela discretização da equação de movimento do Regulador de
Watt, primeiro sistema de controle regulador com feedback automático na teoria de controle. A dissipação
do mapa surge naturalmente a partir da consideração
fı́sica da dissipação por atrito do tipo Rayleigh na
equação de movimento do Regulador, sendo que no
regime de baixa dissipação este sistema reduz-se ao
comportamento tı́pico de mapa padrão. A partir da
análise numérica mostramos que o mapa apresenta
uma rica dinâmica, de movimento periódico, caos,
caos transiente e coexistência de múltiplos atratores
(apresenta multiestabilidade) periódicos e famı́lia de
atratores caóticos. Conejecturamos e mostramos numericamente que existe um atrator estranho e caótico
com comportamento do tipo Henon.
[11/11/09 - P140]
The infinite partition of a line segment and
multifractal objects, Aderaldo I. L. de Araújo,
IFET - CE / UFRN - RN - Brasil, Roosevelt F.
Soares, João P. O.e Silva, Gilberto Corso,
UFRN - RN - Brasil ¥ Multifractals have been largely
employed in the characterization of time series. This
tool have been successfully applied in many different areas as economics, meteorology, geology, or biomedical.
Several algorithms have been used to find the multifractal spectrum of the time-series, for instance, wavelet
66
analysis and Detrended fluctuation analysis. However,
despite the large use of multifractals as a time-series
analysis technique there is no simple geometrical examples of multifractal sets. Some years ago it was introduced a multifractal partition of the unit square. This
mathematical object was originally developed to model
multifractal heterogeneity in oil reservoirs and to study
percolation on complex lattices. Afterwards, a generalization of this object to random partitions was performed to improve the model. In this work we explore
the unidimensional version of this model. Indeed, the
multifractal partition of the square, cube or hypercube
are, in essence, derived from a multifractal partition of
a line segment. We report an algorithm for such a partition according to a given ratio ν. At each step the
length distribution among sets of the partition follows
a binomial distribution. We call k-set to the set of elements with the same length at the step n. The total
number of elements is 2n and the number of elements
in a same k-set is Cnk . In the limit of an infinite partion
this object become a multifractal where each k-set originate a fractal. We find the fractal spectrum Dk and
calculate where is its maximum value. Finally we find
the values of Dk for the limits k/n → 0 and 1.
[11/11/09 - P141]
Modelo Simplificado para Simulação da Automontagem de Polı́meros., K. D. A. Sabóia,
UECE / UFC - Ce - Brasil, L. P. M. Santos, H. J.
M. Soares, F. A. A. Aguiar, UECE - Ce - Brasil,
H. T. Girão, UFC - Ce - Brasil ¥ Os polı́meros
são de muito importantes tanto pelo fato de nosso organismo ser constituı́dos em cerca de dezoito por cento
deles. Além disso, eles são amplamente utilizados em
fármacos, indústrias para produção de plásticos, condutores eletrolı́ticos, polietilenos, poliéster, náilon e
outra infindável variedades, mostrando que os polı́meros
fazem parte do nosso cotidiano e que nos dias de hoje
eles se encontram por toda parte. Atualmente ele representa o produto mais utilizado pelos seres humanos por
ser utilizado na fabricação de produtos e acessórios automobilı́sticos, embalagens, revestimentos de vestuário,
além dos polı́meros sintéticos estarem substituindo papel, madeira e metais, provando que atualmente é praticamente impossı́vel vivermos sem utilizarmos produtos que tenham a presença de polı́meros. Tendo em
vista esta enorme importância, nosso trabalho tem em
vista a simulação da automontagem dessas estruturas
fazendo o uso de autômatos celulares. A modelagem
inicia-se obviamente por moléculas mais simples, no
caso os polı́meros inorgânicos, estendendo-se ao estudo
da automontagem de polı́meros biológicos tendo como
foco principal a montagem do ácido desoxirribonucléico
(DNA) auxiliados por especı́ficas enzimas. Para que
o respectivo processo ocorra, cada autômato receberá
parâmetros de automontagem de acordo com as regras
de formação de tais polı́meros em estudo. O segundo e
ultimo consiste me analisar a evolução do sistema com
o decorrer do tempo, observando sua automontagem na
tentativa de obtermos as estruturas conhecidas. Acreditamos poder analisar um pseudo processo evolutivo
dessas estruturas a partir de seu estado atual.
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
[11/11/09 - P142]
Estudo da dinâmica complexa de frentes
de
propagação
quimicamente
instáveis,
Mariana P. M. A. Baroni, Centro de Matemática,
Computação e Cognição, Universidade Federal do
ABC, Santo André - SP, Brasil, Anne De Wit,
Nonlinear Physical Chemistry Unit, Université Libre
de Bruxelles, Brussels, Belgium ¥ A caracterização
de padrões relacionados ao processo de deslocamento
de uma interface entre dois fluidos de mobilidade
diferente tem sido de especial interesse para a teoria
de formação de padrões em sistemas fı́sicos, quı́micos
e biológicos. Esse tipo de deslocamento pode resultar
no aparecimento de instabilidades hidrodinâmicas,
tal como o fenômeno conhecido como fingering. A
instabilidade conhecida como fingering de densidade,
ou instabilidade de Rayleigh-Taylor, ocorre devido
a variações de densidade entre os fluidos envolvidos.
Os padrões gerados podem ser mais complexos se
são resultantes de um alto acoplamento não-linear
entre reações quı́micas e os processos de transporte
como difusão e convecção. Neste trabalho, a interação
entre as instabilidades difusiva e de Rayleigh-Taylor
(RT) em frentes de propagação resultantes de reações
autocatalı́ticas, é analisada numericamente. Usando
parâmetros relevantes, tais como número de Rayleigh
do reagente A e do produto B e a razão entre os
coeficientes de difusão D = DA /DB , uma nova
dinâmica complexa é analisada. Nessa nova dinâmica
predomina o surgimento e desaparecimento de fingers
resultante da interação entre a coalescência de fingers,
caracterı́stica da instabilidade de RT, e o comprimento
de onda curto, caracterı́stica da instabilidade difusiva.
Os resultados utilizando entropia espectral mostram
a possibilidade de uma transição do sistema de um
estado desordenado para um estado ordenado, além de
estabelecer uma possı́vel relação entre as instabilidades.
Além disso, podemos concluir que a dinâmica complexa
observada depende prioritariamente da interação entre
essas duas instabilidades, sendo a instabilidade difusiva
aquela que proporciona maior desordem espacial.
[11/11/09 - P143]
Dinâmica Adaptativa em um Meio Heterogêneo
com Correlação, Valdemir Lino Chaves Filho,
Paulo Roberto de Araujo Campos, Departamento
de Fı́sica, UFRPE, Viviane Moraes de Oliveira,
Departamento de Estatı́stica e Informática, UFRPE. ¥
Recentemente, tem havido um interesse renovado no estudo da dinâmica de adaptação em organismos assexuados. Com novos importantes insights nas estimativas
das taxas de mutações de novos alelos benéficos e na distribuição de seus efeitos na adaptação, particularmente
em micróbios e principalmente em condições de laboratório, um cenário de um massivo fluxo de mutações
benéficas sobre curtos perı́odos de tempo de evolução foi
identificado. Este novo cenário essencialmente dificulta
a nossa habilidade na previsão das taxas esperadas de
evolução por meio da acumulação de mutações adaptativas usando a suposição simplista de forte-seleção fracamutação (strong-selection weak-mutation).
Aqui estudamos adaptação dentro do âmbito de
metapopulações. Uma vertente importante na Biologia Evolucionária é a correspondência entre a genética
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
de populações e o estudo de epidemiologias. Recentemente, Campos e Gordo [1] propuseram uma correspondência entre um modelo de metapopulações e o
modelo SIR. Uma versão modificada do modelo foi posteriormente investigada dentro do contexto adaptativo
[2], onde assumiu-se que as mutações tinha efeito seletivo dependendo de sua localização. Ou seja, investigamos evolução adaptativa em um meio heterogêneo.
Entretanto, naquele estudo os meios eram totalmente
descorrelacionados. Aqui extendemos esse estudo para
um meio onde existe um certo grau de correlação seletiva. Ou seja, subpopulações menos distantes topologicamente tendem a ter pressões seletivas similares. No
modelo, podemos controlar este grau de correlação variando um único parâmetro. Apresentaremos neste trabalho um estudo estatı́stico para as taxas de fixação de
mutações benéficas como função dos demais parâmetros
do modelo.
[1] I. GORDO and P. R. A. CAMPOS, BMC Evolutionary Biology v.7, 116 (2007).
[2] P. R. A. CAMPOS, P. S. C. A. Neto, V.M.
OLIVEIRA and I. GORDO, Evolution v.62, 1390 - 1399
(2008).
[11/11/09 - P144]
Dynamical transition and deterministic structure of the fish school, Alexandre da Silva
Rosas,Dorı́lson Silva Cambuı́, Universidade Federal da Paraiba ¥ Collective behaviour has been studied in various fields of science. As an example, we may
[1] Couzin, I. D., Krause, J., James, R., Ruxton, G. D. and
Franks, N. R. The collective behaviour of animal groups
in three dimensional space. Journal of Theoretical Biology, 218, 1-11, 2002.
[2] Huth, A. and Wissel, C. The simulation of the movement
of fish schools. J. Theor. Biol. 156, 365-385, 1992.
[3] Becco,Ch., Vandewalle, N., J., Delcourt, J., Poncin, P.
Experimental evidences of a structural and dynamical
transition in fish school. Physica A, 367, 487-493, 2006.
[11/11/09 - P145]
Entropia e Equação de Estado para um Fio
Amassado em Cavidade 2D, Thiago A. S. Silva,
Marcelo A. F. Gomes, UFPE ¥ Nas últimas duas
décadas os problemas de amassamento têm sido cada
vez mais estudados tanto pelo seu interesse intrı́nseco
em matéria mal condensada, quanto pela possibilidade
de conexões com diversas outras áreas, como o empacotamento de DNA em cápsulas virais ou nos cromossomas, e pelas analogias com polı́meros lineares,
caminhantes aleatórios auto-excludentes e membranas.
Atendo-se ao problema de um fio elástico injetado em
uma cavidade circular simplesmente conexa a qual permite apenas configurações de uma única camada de
fios, nota-se que os padrões geométricos bidimensionais revelam laços como unidades geométricas e sugerem
uma estrutura em cascata. O modelo hierárquico, desenvolvido para descrever as propriedades geométricas
básicas desse processo de empacotamento, é revisitado
a fim de se obter uma contagem de estados acessı́veis
Ω para o cálculo da entropia S ∼ ln (Ω) para este sis-
67
consider the patterns observed in living systems, whose
aggregates form organized groups such as flocks of birds,
herds of mamals and schools of fishes. These aggregates
may be formed as a consequence of an external stimulus
or due to the local interaction among nearby specimens.
As an example of the latter case one may think about a
school of fishes, where each individual bases its behavior on its perception of the position and velocity of its
nearest neighbors. As result of these interactions, global
collective behaviour may emerge, originating and maintaining the cohesion of the aggregate. In this work, we
model the collective movement of a school of fishes using
behavioural rules similar to the ones proposed in [1,2].
The model presents three interaction regions called behavioural zones. There are three non-overlaping zones:
if the fishes are too close they repel each other, this is
the repulsion zone; in the orientation zone, localized at
middle range, they tend to align and finally, there is a
third region called attraction zone, where they attract
each other. However, if they are too far away from each
other interaction does not occur. In the alignment region, a noise term is introduced to take into account
possible “measurement”errors. Depending on the intensity of the noise and the density of fishes, collective
movement may be observed or not. Our results for the
distribution nearest neighbour distance, the diference
of orientation between the velocities of neighbour fishes
and cooperativeness of the school are in good agreement
with experimental measurements present in [3].
tema. Tendo o regime elástico como ponto de partida,
¡ ¢
a energia ε armazenada em um laço com curvatura 1r
¡ ¢2
PI
é ε ∼ 1r , então a energia total E = i=1 Ni εi é calculada, usando os valores de Ni apontados pelo modelo hierárquico. Unindo este resultado com a entropia
podemos esboçar a termodinâmica deste sistema. É
interessante notar que, experimentalmente, o suporte
onde a energia elástica está armazenada tem baixa dimensionalidade DS = 1.0±0.1, quando comparado com
a dimensionalidade da massa D = 1.9 ± 0.1. Com uma
cavidade de espessura ζ e raio R, o fio fica confinado em
um volume πζR2 e a equação de estado é apresentada.
A partir desses elementos podemos discutir o problema
mais geral das propriedades fı́sicas do empacotamento
de um fio em uma cavidade bidimensional não simplesmente conexa como, por exemplo, uma cavidade populada com pinos rigidamente dispostos.
[11/11/09 - P146]
PROCESSOS ESTOCÁSTICOS: EQUAÇÃO
DE
FOKKER-PLANCK
NÃO-LINEAR,
Edme Vale Pereira, Pedro Carlos de Assis
Júnior, Universidade Estadual da Paraı́ba - UEPB
¥ Neste trabalho, investigamos, a partir das equações
de Langevin, a equação de Fokker-Planck linear e
não-linear, na ausência de forças externas e do termo
de absorção. A equação de Fokker-Planck também
é conhecida como equação de difusão para meios
porosos. No caso linear, o coeficiente de difusão se
comporta como uma constante, porém, no caso não-
68
linear consideramos que o mesmo possui dependência
espacial e temporal. Os termos não-lineares, presentes
na equação de difusão, serão uma conseqüência do
emprego de uma generalização da lei de Darcy que é
baseada na presença de um termo difusivo não-linear.
Após algumas manipulações matemáticas empregando
esta generalização e a equação da continuidade,
encontramos a equação de difusão não-linear. Em
particular, quando resolvemos a equação de difusão
não linear obtemos uma nova classe de soluções exatas
e observamos os efeitos não-lineares produzidos por
esta nova solução. É interessante notar que a equação
de difusão pode ser aplicada para descrever várias
situações tais como condução de calor por elétrons
em um plasma, condução de calor por radiação em
um gás completamente ionizado, fluxo assimétrico de
um fluido viscoso, difusão turbulenta e em absorção e
desabsorção de equilı́brio mantido através de um sólido
permeável. Quando fazemos (µ, η, ν) = (1, 0, 1) a
equação de difusão não-linear recupera a forma usual
(padrão) da equação de Fokker-Planck na presença de
forças externas e com o termo absorvente.
[11/11/09 - P147]
ANALISANDO EVENTOS DE DESEMPACOTAMENTO
DE
FIOS
AMASSADOS
CONFINADOS
EM
CAVIDADES
BIE
TRI-DIMENSIONAIS,
Herbert José Aquino Sousa, Augusto Tadeu
Pimentel de Araújo, Valdemiro da Paz Brito,
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI, Marcelo
Andrade de Filgueiras Gomes, UNIVERSIDADE
FEDERAL DE PERNAMBUCO ¥ Uma rica variedade de comportamentos estruturais e dinâmicos,
combinando aspectos de interesse geral da fı́sica e da geometria, é obtida ao submetermos a altas deformações
de confinamento sistemas fı́sicos macroscópicos que
se comportam efetivamente como sistemas de baixa
dimensionalidade.
Uma classe particular destes é
constituı́da pelos sistemas amassados, os quais têm
despertado interesse crescente ao longo dos últimos
anos, tanto do ponto de vista fundamental, quanto
do aplicado. Essa classe de sistemas se constitui
num paradigma da matéria mal-condensada. Neste
trabalho estamos interessados no estudo de sistemas
amassados constituı́dos por fios de nylon confinados
em cavidades bi - e tri-dimensionais. Tais sistemas são
de grande interesse teórico, além de se constituı́rem em
modelos para processos biológicos de empacotamento
e desempacotamento de DNA em vı́rus, entre outros
processos. Reportaremos experimentos realizados em
que um fio de nylon com diâmetro de 1 mm é confinado
nessas cavidades de 150-220 milı́metros, até que os
mesmos alcancem o limite máximo de empacotamento,
gerando distribuições de laços que interagem entre si
por contato e armazenam energia elástica de curvatura.
Em seguida, o fio é puxado para fora da cavidade,
contando-se a seqüência de comprimentos entre eventos
consecutivos no desempacotamento dos laços. De
posse desses dados experimentais, para um mesmo
tipo de processo em duas dimensionalidades diferentes,
geramos e analisamos séries temporais de eventos, bem
como obtemos a função distribuição de comprimentos
de laços, comparando-as com um modelo hierárquico
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
de distribuição de laços anteriormente desenvolvido
apenas para duas dimensões.
[11/11/09 - P148]
Análise do jogo de xadrez na busca por
novos caminhos para o desenvolvimento de
heurı́sticas para solução de problemas com
grandes números,
Vinicios Cabral Bedeschi,
UFBA ¥ Desde as primeiras gerações de computadores, ainda nas décadas de 1940 e 1950, um objetivo constantemente almejado pelos cientistas da computação era a construção de um autômato capaz de
jogar xadrez. A perseguição de tal objetivo se confunde com a própria história da Inteligência Artificial;
o programa jogador de xadrez chegou a ser visto como
a grande metáfora desta ciência. A medida que este
objetivo foi sendo alcançado, inúmeras soluções em Inteligência Artificial foram desenvolvidas, e posteriormente empregadas na solução de diversos problemas
relevantes na sociedade moderna. Em uma partida de
xadrez, cálculos matemáticos sugerem um número de
posições legais entre 1043 e 1050 . Por ser um problema
de grandes números, não há - na tecnologia atualmente
disponı́vel - poder de computação capaz de processar tal
ordem de grandeza. Logo, para que programas joguem
xadrez é necessário o desenvolvimento de heurı́sticas eficientes, de forma que eles não precisem analisar todos
os lances possı́veis, mas apenas os mais importantes.
O presente trabalho buscou analisar partidas dos mais
diversos jogadores de xadrez, ao longo da história, na
busca por um padrão ou relação matemática que auxilie no desenvolvimento de heurı́sticas em Inteligência
Artificial. Técnicas termodinâmicas e tratamento estatı́stico de dados serviram de inspiração na análise das
partidas, e se mostraram úteis ao quantificar e comprovar matematicamente um padrão já apontado pela
teoria enxadristica: a relação direta entre maior número
de possibilidades de movimento e vitória. Ou seja, o jogador que melhor dispõe suas peças, a fim de ter maior
possibilidades de movimento, tem mais probabilidades
de vencer o jogo. Tal estudo pode mostra novas perspectivas no desenvolvimento de programas mais robustos que os atuais - aptos a lhe dar com problemas de
grandes números - resultado desejável para sociedade
atual.
FUNDAMENTOS
DA
FÍSICA MATEMÁTICA
FÍSICA
E
[11/11/09 - P149]
Identificação
de
padrões
individuais
na
cinemática
de
saúvas
através
de
técnicas
de
visão
computacional.,
Lorena Peixoto Nogueira Rodriguez Martinez,
José Garcia Vivas Miranda, Rafael Breno de
Oliveira Ferreira, Instituto de Fı́sica da Universidade Federal da Bahia. ¥ Os indivı́duos das espécies
denominadas formicidae - estão aqui englobados todos
os tipos de formiga - marcham sem rumo até encontrar
alimento e retornar à colônia, deixando um rastro de
feromônio. Se outras formigas encontram um desses
rastros, elas tendem a não seguir mais caminhos
aleatórios. Em vez disso, seguem a trilha encontrada,
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
retornando e enfatizando se acharam alimento. Esta
busca das formigas por um caminho mais curto do
formigueiro até o alimento e a dinâmica do formigueiro
são alvo de interesse para soluções de problemas em
sistemas de roteamento de redes de computadores,
entrega de mercadorias e transporte urbano.// //
Neste trabalho, foram respondidas perguntas sobre
a existência de padrões individuais entre as formigas do gênero Atta, comumente denominadas saúvas.
Indivı́duos foram retirados sistematicamente de um
mesmo formigueiro, filmados e devolvidos ao local
de origem. As filmagens foram analisadas mediante
técnicas de visão computacional, através do cvMob
2009, software livre com código aberto. Esta ferramenta gerou de maneira automática tabelas e gráficos
de velocidade, aceleração e trajetórias, que foram
comparadas entre indivı́duos e também entre grupos.
Foram utilizadas técnicas da Fı́sica Estatı́stica (dimensão fractal das trajetórias e expoente de Lyapunov
das trajetórias) para caracterização e comparação dos
parâmetros cinemáticos. Dentre os resultados, destacase o padrão periódico na flutuação da velocidade para
cada indivı́duo Formicidae Atta.
[11/11/09 - P150]
The influence of a magnetic-solenoid field on
nonrelativistic spinless particle,
D. M. Gitman,D. P. Meira Filho, Institute of Physics, University of São Paulo, Brazil, S. P. Gavrilov, Department of General and Experimental Physics, Herzen
State Pedagogical University of Russia, Moyka emb. 48,
191186 St. Petersburg, Russia ¥ Our main aim in the
construction of the present work is study the problem
of the impact of an Aharonov Bohm solenoid on the
stationary quantum states of a nonrelativistic spinless
charged particle assuming that such particle is moving under influence of a constant and uniform magnetic
field. With this aim in view, firstly we construct the
classical configuration related to the charged particle interacting with a magnetic solenoid field, next we make
the transition from the classical to the quantum scheme,
then we find the exact solutions of a nonrelativistic wave
equation for spinless charged particle in the presence of
a magnetic solenoid field. Using such solutions, it is possible to show the influence of the superposition of the
Aharonov Bohm field (an infinitely long and infinitesimally thin solenoid) and a collinear constant and uniform magnetic field on the stationary quantum states
of a charged particle is represented by the terms associated to the magnetic flux in the solenoid. Due to the
magnetic flux in the solenoid the destruction operators
no longer have the status of integral of motion. Finally,
we pointed out the fact that the energy spectrum or
Landau levels decomposes into two split equidistant series with the magnitude of the displacement dependent
on the solenoid magnetic flux.
[11/11/09 - P151]
Propagação
de
Ondas
Sonoras
em
Buracos
Acústicos
Girantes,
Luı́s Carlos
Leandro Amador de Oliveira,
Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará
¥ O estudo sobre modelos análogos à gravitação em
fluidos teve seu inı́cio com a publicação de um artigo
69
por Wllliam George Unruh em 1981, no qual foi demonstrado que a propagação de ondas sonoras em um fluido
ideal, barotrópico e irrotacional simula a dinâmica de
um campo escalar sem massa, minimamente acoplado
a um espaço-tempo curvo da Relatividade Geral.
Desde esta publicação de W. G. Unruh, o estudo sobre
modelos análogos à gravitação em fluidos ideais tem
se mostrado como uma boa alternativa na busca de
evidências experimentais acerca das leis que regem a
fı́sica dos buracos negros. Neste trabalho estudamos a
propagação de ondas sonoras no espaço-tempo efetivo
de um buraco acústico girante (“draining bathtube”),
no limite em que estas se comportam como raios de
som. Estudamos também o fenômeno da superressonância de ondas sonoras neste espaço-tempo. O
espaço-tempo efetivo do buraco acústico girante é
produzido por um fluxo convergente, bidimensional,
com simetria radial, incompressı́vel e pela perturbação
devida à propagação de ondas sonoras. Usando a
analogia dos espaços-tempos acústicos, mostramos que
ondas sonoras com determinados valores de freqüência
são amplificadas ao serem refletidas pelo vórtice do
buraco acústico girante, retirando, assim, parte da
energia de rotação do buraco. Este processo que
possibilita a extração de energia de buracos acústicos
girantes por ondas sonoras é análogo ao processo
de Penrose para ondas escalares (campo escalar de
Klein-Gordon) que se propagam no espaço-tempo de
um buraco negro de Kerr.
[11/11/09 - P152]
Soluções exatas para arranjos de bolhas duplamente periódicos em uma célula de Hele-Shaw,
Antônio Márcio P. Silva, G. L. Vasconcelos,
Universidade Federal de Pernambuco ¥ Neste trabalho
apresentamos soluções exatas para o problema de arranjos de bolhas duplamente periódicos movendo-se com
uma velocidade constante em uma célula de Hele-Shaw.
No referencial que se move com as bolhas, os centróides
das mesmas estão localizados ao longo das arestas de
um reticulado retangular, de modo que as bolhas possuem simetria de reflexão em relação às respectivas
arestas, podendo haver um número arbitrário de bolhas por célula unitária. As soluções descritas neste
trabalho representam a famı́lia mais geral de soluções
periódicas estacionárias para bolhas na célula de HeleShaw conhecida até o momento, sendo que todas as
soluções exatas obtidas anteriormente são casos particulares da solução geral apresentada aqui. Essa solução
é obtida através do uso de transformações conformes
de Schwarz-Christoffel, calculando-se a transformação
apropriada que mapeia o semiplano superior do plano
complexo auxiliar ζ no domı́nio ocupado pelo fluido no
interior de uma célula unitária no plano fı́sico z. Em
sua versão mais geral, as soluções são válidas para uma
célula de Hele-Shaw infinita, isto é, sem fronteiras, mas
de particular interesse são os casos especiais em que
temos um conjunto periódico de bolhas movendo-se ao
longo de um canal. Será discutido também o caso de
soluções ainda mais gerais em que as bolhas não precisam ter qualquer simetria de reflexão, podendo os respectivos centróides estarem localizados em quaisquer
posições na célula unitária. Nesse caso, a construção
70
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
é bem mais difı́cil, pois é necessário considerar transformações de Schwarz-Christoffel entre domı́nios poligonais multiplamente conexos, as quais somente recentemente foram introduzidas na literatura.
[11/11/09 - P153]
Aspectos
geométricos
da
termodinâmica,
Tharcı́syo Sá e Sousa Duarte, UFPB ¥
III.
RESUMO
Examinamos alguns aspectos geométricos das chamadas
superfı́cies P-V-T, de dois sistemas termodinâmicos
bastante simples: um gás ideal e de um gás de van
der Waals. Estas superfı́cies, as quais denotaremos por
Σ, podem ser vistas como variedades diferenciáveis imersas no espaço euclidiano R3 . Cada ponto de Σ representa um estado termodinâmico em equilı́brio, assim
como cada curva contı́nua pode ser associada a um processo quase-estático e reversı́vel. Dado que Σ é uma
subvariedade de R3 , podemos induzir uma métrica em
Σ , a qual nos fornecerá uma noção de distância entre
pontos infinitesimalmente próximos de Σ, isto é, entre
estados termodinâmicos em equilı́brio muito próximos.
Um dos nossos objetivos consiste, então, em relacionar
alguns processos termodinâmicos com certas curvas especiais de Σ, a saber, suas geodésicas. Em outras
palavras, procuramos identificar entre as geodésicas da
superfı́cies alguns processos termodinâmicos mais conhecidos. A fim de melhor caracterizar as superfı́cies PV-T acima, calculamos sua curvatura gaussiana, uma
grandeza intrı́nseca de Σ. Mostramos que, do ponto de
vista da curvatura gaussiana, tanto as superfı́cies correspondentes aos gases ideais, como as que descrevem
um gás de van der Waals, são completamente regulares,
livre de singularidades. Tal não sucede com superfı́cies
P-V-T que descrevem sistemas contendo transições de
fase. Neste último caso, aparecem descontinuidades na
curvatura gaussiana, e as propriedades métricas mudam
subitamente sempre que o processo inclui transições
de fase. No que diz respeito aos sistemas monofásicos
consistindo de um gás todas as grandezas geométricas
consideradas dependem de parâmetros provenientes da
teoria fenomenológica do gás. Examinamos o comportamento assintótico dessas grandezas quando os
parâmetros tendem a certos limites, assim como em
condições termodinâmicas extremas.
1.
Palavras chaves: sistemas termodinâmicos, gás ideal,
gás de van der Waals, superfı́ce p-v-T, geodésica, curvatura
gaussiana
[11/11/09 - P154]
Equação de Loewner generalizada para a
dinâmica de dedos, M. A. D. Roa, G. L. Vasconcelos, UFPE - PE - Brasil ¥ A equação de
Loewner é um importante resultado na teoria de funções
univalentes que tem profundas implicações para várias
áreas da fı́sica, indo da mecânica estatı́stica à teoria de
campo conforme, passando pela dinâmica de formação
de padrões (W. Kager, B. Nienhuis and L. P. Kadanoff
J. Stat. Phys. 115, 805 (2004)). De uma maneira
simplificada, pode-se dizer que a equação de Loewner
descreve o crescimento no semiplano superior de uma
curva C(t) partindo do eixo real. Mais precisamente,
a equação de Loewner é uma equação diferencial de
primeira ordem para a evolução temporal da aplicação
conforme w = g(z, t) do domı́nio fı́sico no plano z para
um domı́nio matemático no plano w, consistindo do
semiplano superior, com a curva C(t) sendo mapeada
em um segmento do eixo real. A dinâmica do crescimento é governada pela função a(t) que descreve a contra imagem da extremidade livre da curva (a outra extremidade permanece ‘presa’ ao eixo real). No caso
especial em que a(t) é um movimento browniano, a
equação de Loewner gera curvas aleatórias que correspondem, surpreendetemente, à fronteira entre as fases
no ponto crı́tico de certos modelos de mecânica estatı́stica de equilı́brio. Em um trabalho recente (T.
Gubiek and P. Szymczac, P.R.E. 77, 041602 (2008)),
a equação de Loewner determinı́stica também foi utilizada no estudo do crescimento laplaciano de curvas
simples tanto no semiplano superior como na geometria
do canal (análogo à célula de Hele-Shaw). No presente
trabalho, aplica-se o formalismo da equação de Loewner
para estudar o crescimento laplaciano de uma curva com
as duas extremidades mantidas sobre o eixo real, curva
essa chamada de ‘dedo’ em analogia com o conhecido
problema dos dedos viscosos. Mostra-se que esse problema pode ser descrito por uma equação de Loewner
generalizada com singularidades logarı́tmicas, em vez
de polos simples como no caso usual. Algumas propriedades dessa equação são estudadas e alguns exemplos são mostrados para a evolução temporal dos respectivos dedos. Deduziu-se também a equação de Loewner
para a dinâmica de dedos na geometria do canal e alguns exemplos relevantes serão mostrados. O caso da
equação de Loewner para o crescimento estocástico de
“dedos” também será apresentado e suas implicações
brevemente discutidas.
[11/11/09 - P155]
Uso de Equações Parabólicas para o estudo da perda de propagação de ondas
eletromagnéticas em percurso misto de Florestas, João Furtado de Souza, Fátima Nazaré
Baraúna Magno, Klaus Cozzolino, Universidade
Federal do Pará ¥ Este trabalho calcula a perda de
propagação de comunicação móvel em um ambiente
misto utilizando o método de equações parabólicas. O
esquema de diferenças finitas de Crank-Nicolson é aplicado para calcular a solução da equação parabólica.
Foram consideradas, respectivamente, a propagação na
direção paraxial de 15◦ e o ı́ndice de refração complexo. Para validar o método, foi feita uma campanha
de medições no municı́pio de Barcarena, com freqüência
de 1,8 GHz. Os resultados foram comparados com outros trabalhos existentes na literatura. O erro médio e
desvio padrão encontrados foram de 2,89 dB e 2,12 dB,
respectivamente, em relação às medidas.
Vários modelos teóricos e experimentais existem para
calcular a perda de propagação em um percurso em
comunicação móvel, e cada um caracteriza o ambi-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
71
ente com uma visão diferente. No trajeto misto, as
regiões de sombra, espalhamento e a absorção causada
pela vegetação podem causar uma perda significativa
na propagação.
É mostrado que o método de equação parabólica pode
ser aplicado à propagação de ondas eletromagnéticas
no ambiente com vegetação. O princı́pio da técnica de
decomposição de domı́nio para equação parabólica foi
introduzido. Foi obtida uma boa concordância entre os
resultados medidos e os simulados através deste método.
Uma vantagem do método da equação parabólica é a
redução do tempo de computação em relação às técnicas
similares encontradas na literatura. Isso se deve ao fato
de que o problema é reduzido a um sistema tridiagonal e o método para resolver tal sistema é o esquema
de diferenças finitas implı́citas do tipo Crank-Nicolson.
Este é um método incondicionalmente estável, o que
permite a mudança de parâmetros do meio sem adquirir
perda de estabilidade. A metodologia adotada permite a incorporação de novos elementos em formas
geométricas diferentes e suas respectivas propriedades
elétricas.
centradas em dois grandes eixos: do lado macroscópico,
a Teoria Relativı́stica de Einstein, fortemente vinculada à nossa intuição de localidade; e do lado microscópico, a Mecânica Quântica e a Teoria Quântica de
Campos, com toda a sua estranheza e distanciamento
de nossa intuição, claramente macroscópica. Em particular ela forneceu uma noção intrinsicamente probabilı́stica da natureza quântica. Além disso, apresentou a
propriedade do emaranhamento de partı́culas quânticas,
que rompe com a noção de localidade. A incompatibilidade entre localidade e emaranhamento quântico foi
estudada por Einstein em 1935, no que ficou conhecido
como argumento EPR (Einstein, Podolsky e Rosen).
Para Einstein, a Mecânica Quântica deveria ser uma
teoria incompleta. Já Bohr insistiu que a realidade da
Natureza seria quântica, muito embora concordasse que
a não-localidade não pudesse ser fı́sica. Durante os 30
anos que se seguiram esta questão ficou adormecida.
Ela voltou a permear a comunidade cientı́fica com o
trabalho de Bell, em 1964. e apesar de ter ganhado
força na época e ressurgido na década de 90, ainda é
uma questão em aberto na comunidade cientı́fica
[11/11/09 - P156]
A integral de trajetórias na Teoria Quântica,
Tanisia M Cardoso, Silvana Perez, Universidade
Federal do Pará ¥ O trabalho consiste em estudos
conceituais em Mecânica Quântica e Teoria Quântica
de Campos, utilizando o formalismo de Feynman de
Integrais de Trajetória. Neste formalismo, a entidade
básica, que fornece a evolução do sistema quântico, é o
propagador de Feynman. Ele é escrito como uma soma
de todos os infinitos caminhos ligando o estado inicial
ao final. Neste caso, pelo postulado de Feynman, a cada
uma das trajetórias ligando os dois estados é associado
um peso estatı́stico do tipo eiS , onde S é o funcional
ação, ou seja, a integral no tempo da lagrangiana do
sistema, calculado na particular trajetória.
Iniciamos com o estudo da Mecânica Quântica, calculando explicitamente o propagador de Feynman da
partı́cula livre pelo método matricial. Estudamos o seu
efeito em diferentes funções de onda, mais especificamente onda plana, pacote gaussiano e onda tipo oscilador harmônico. A seguir, repetimos a análise para
o propagador do oscilador harmônico. Finalizamos esta
parte do estudo considerando o limite clássico desta teoria, bem como recuperando a Equação de Schrodinger
da Mecânica Quântica.
A segunda parte do trabalho consiste na generalização
destes estudos para a Teoria Quântica de Campos. Esta
formulação é complementar a formulação usual, via
quantização canônica dos campos, e particularmente
apropriada no estudo da Eletrodinâmica Quântica.
[11/11/09 - P158]
O
operador
densidade
na
Mecânica
Quântica e na Teoria Quântica de Campos,
Tércio Almeida, Silvana Perez, Universidade
Federal do Pará ¥ Neste trabalho apresentaremos a
formulação térmica da Teoria Quântica de Campos.
Para a inclusão de efeitos térmicos em uma teoria
quântica a entidade básica é o operador densidade.
Assim começaremos o estudo com uma discussão da
formulação da teoria quântica utilizando este operador,
ainda no contexto da Mecânica Quântica. Discutiremos
sua importância, comparando com a formulação usual,
baseada no conhecimento do ket do sistema. A seguir
iremos para a formulação da Mecânica Estatı́stica
Quântica, enfocando os ensembles microcanônico e
canônico. Neste caso, por se tratar em geral de um
sistema contendo muitas partı́culas em diferentes
estados quânticos, a utilização do operador densidade
é extremamente importante e essencial. Aspectos
conceituais da formulação serão apresentados por
meio de exemplos, em particular, feixe de elétrons
polarizados e não-polarizados.
A segunda parte do trabalho consiste no estudo da
inclusão de efeitos térmicos na Teoria Quântica de
Campos. Com este objetivo, iremos estudar a construção do vácuo térmico, no formalismo conhecido
como ”Dinâmica de Campos Térmicos”. Para a construção deste vetor de estado, é necessária a duplicação
do espaço de Hilbert original. O novo estado é então
construı́do por meio de uma transformação de Boguliubov. A necessidade da duplicação dos graus de liberdade é caracterı́stica de teorias envolvendo temperatura
e representa o banho térmico a que sistema é posto em
contacto.
[11/11/09 - P157]
Partı́culas emaranhadas e a localidade na
Mecânica Quântica, Carolina C Costa, Tanisia
M Cardoso, Silvana Perez, Universidade Federal
do Pará ¥ O trabalho apresenta, em linhas gerais, um
estudo dos principais pontos relacionados ao fenômeno
do emaranhamento quântico de partı́culas e suas consequências na interpretação da localidade na Natureza.
No decorrer dos últimos cem anos, a comunidade
cientı́fica vivenciou grandes revoluções, basicamente
[11/11/09 - P159]
Behaviour of the uncertainty relation in function
of the confinement parameter in the harmonic
quantum oscillator, Danilo Sande, Alejandro
Javier Dimarco, UESC ¥ An interesting subject in
Quantum Mechanics is related to quantum confined sys-
72
tems. In particular, the study of differences presented
in physical properties between quantum-confined system and quantum-free system is fundamental. The aim
of this work is to study the behavior of uncertainty relations. Firstly, we calculated the wave functions of the
ground state in the coordinate space for the harmonic
quantum confined oscillator. Hyper-geometric confluent functions have been used to obtain solutions for this
system. With the imposition of boundary conditions on
the wave function, the energy spectrum of confined system is obtained with computational programs. These
numerical codes research the roots of those functions.
The results have been compared with another works
testing the fidelity of ours routines. The agreement obtained was highly satisfactory. Later, using the computational Fourier transformation we calculated the wave
functions of ground state in the moment space. In this
way, we determined uncertainties for momentum and
coordinate as quantum observables. A systematic study
of the relations of uncertainty in function of the parameter of confinement was carried out. The obtained results are presented in tables and graphics to illustrate
the comparison. As conclusion, we show that when the
parameter of confinement increases, the relations of uncertainty approach to those of harmonic free oscillator.
[11/11/09 - P160]
A Mecânica Quântica não-Relativı́stica no
ponto de vista das transformações de Galileo,
Vanessa Santos Teles da Silva, Milton Souza
Ribeiro Miltão, UEFS - Universidade Estadual de
Feira de Santana ¥ A Teoria Quântica de Campos visa unificar a Relatividade Restrita e a Mecânica
Quântica. Nesse trabalho estamos fazendo um estudo
da Mecânica Quântica não-Relativı́stica, a partir de
suas caracterı́sticas algébricas, que se constitui o uso
de simetrias, especificamente na resolução de problemas quanto-mecânicos. Para compreendermos esse aspecto fundamental, a utilização da linguagem de teoria de grupos torna-se essencial, principalmente a denominada representação irredutı́vel associada aos grupos definidos pelas soluções que surgem das equações
diferenciais dos problemas fı́sicos em questão. Nesse
sentido, essa abordagem é importante para estudarmos
sistemas fı́sicos com spin. No nosso trabalho, estamos desenvolvendo um estudo da Mecânica Quântica
Não-Relativı́stica levando em conta os Princı́pios de
Simetria, considerando o arcabouço do estudo das
transformações de Galileo, que são boost, rotação e
translação. Devido ao caráter operatorial, procuramos representar as transformações de Galileo através
de matrizes ao escolhermos uma base apropriada do
espaço-tempo. Utilizando essas matrizes, pudemos verificar caracterı́sticas de grupo associadas a estas transformações, o qual denominamos Grupo de Galileo. Fizemos uma abordagem do experimento de Stern-Gerlach
que teve a importância histórica de demonstrar que o
elétron possui um momento angular intrı́nseco. Através
da discussão desse experimento deduzimos a grandeza
fı́sica spin. A partir destes estudos estamos fazendo considerações algébricas para sistemas fı́sicos num domı́nio
não relativı́stico, os quais são descritos pela equação
de Schrödinger e Pauli, que descrevem a dinâmica das
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
partı́culas de spin zero e 12 respectivamente, levando em
conta a estrutura das transformações de Galileo. Aplicamos o boost na equação de Schrödinger e notamos
a invariância desta equação em relação a esta transformação, frisando que o estado fı́sico associado a esta
equação é representado por um raio vetor no espaço de
Hilbert.
[11/11/09 - P161]
O Estudo da Propagação de Ondas Eletromagnéticas via modelo hı́brido com Equações
Parabólicas, Fátima Nazaré Baraúna Magno,
João Furtado de Souza, Klaus Cozzolino, Universidade Federal do Pará ¥ O objetivo do modelo proposto é estudar a propagação de ondas eletromagnéticas em ambientes mistos (floresta, ruas e edificações), tendo-se feito a campanha de medições em
dois ambientes, o municı́pio de Barcarena, onde foi utilizada a freqüência de 1800 MHz, e o de Marituba, em
900 MHz, localizados no Estado do Pará. Utiliza-se
o método de equações parabólicas adicionado a uma
variável aleatória do tipo Rayleigh, o que o torna o
modelo hı́brido (determinı́stico + estatı́stico). É considerado o sinal sendo transmitido por uma onda plana
polarizada verticalmente, a propagação para 15◦ na
direção paraxial e para os parâmetros eletromagnéticos
dos meios, o ı́ndice de refração complexo. Tomandose a equação de Helmholtz e assumindo-se simetria az2
2
imutal, a equação de onda reduz-se a ∂∂zΨ2 + ∂∂xΨ2 +
1 ∂Ψ
2 2
x ∂x + k n Ψ = 0 , sendo k o número de onda no
vácuo e n o ı́ndice de refração do meio. Após algumas simplificações, encontra-se a equação parabólica
2
2 2
, ∂∂zE2 + 2ik ∂E
∂x + k (n (x, z) − 1)E = 0 através da
qual se calcula o campo elétrico E. Discretizandose em x e z através do esquema de diferenças finitas de Crank-Nicolson, obtém-se Ejm (−2 + b + am
j ) +
m−1
m−1
m
m
Ej+1
+ Ej−1
= Ejm−1 (2 + b − am
)
−
E
−
E
j
j+1
j−1 .
A perda de propagação foi calculada por L(dB) =
36, 57 + 20 log f + 20 log |E0 | − 20 log |E| − GT − GR − χ
sendo E0 o campo na distância de referência (d0 ), E
o campo recebido, f a freqüência em GHz, GT e GR
os ganhos das antenas transmissora e receptora em
dB, respectivamente; e para χ = xρ , x são números
aleatórios normalizados que caracterizam o comportamento da função distribuição encontrada em cada ambiente, e ρ o desvio-padrão dos dados medidos. É
feita a comparação entre a perda de propagação sem
a variável aleatória, com esta variável e a perda obtida
com os dados obtidos experimentalmente. Utilizandose o modelo de equações parabólicas resolvida pelo esquema implı́cito de diferenças finitas do tipo CrankNicolson, notando-se grande rapidez no processamento
dos dados, por ter-se que resolver uma matriz tridiagonal. Isto é uma vantagem em relação a outros modelos existentes na literatura, onde se necessita de um
grande esforço computacional. Os valores encontrados
foram, em média, de 2,28 dB para o erro, 3,38 dB para
o desvio padrão e, 4,16 dB para o erro rms. Estes resultados mostram o bom comportamento do método de
equações parabólicas com a adição da variável aleatória
no estudo da perda de propagação em ambientes mistos,
comparado às medidas experimentais.
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
[11/11/09 - P162]
Equação de Klein-Gordon na Geometria FRW
com Mudança de Assinatura e a Álgebra de
Colombeau,
Joselito de Oliveira, Orlando
Stanley Juriaans, UFRR, USP ¥ Considerando,
no contexto da álgebra de Colombeau(veja [GKOS]), a
métrica Friedman-Robertson-Walker(FRW) para a variedade espaço-tempo
ds2 = −f (t)dt2 +R(t)2 (
dr2
+r2 dθ2 +r2 sen2 θdϕ2 ),
1 − Kr2
onde f (t) = H(t) − H(−t) e H é a função de Heaviside(veja [MN]).
[AJOS] Aragona, J.; Juriaans, S.O.; Oliveira, O. R. B.;
Scarpalezos, D. Algebraic and Geometric theory
of the topological ring of Colombeau generalized
functions.
[AFJ] Aragona, J.; Fernandes, R.; Juriaans, S.O. A discontinuos Colombeau differential calculus Monatassh,
Math,13-29, 2005.
[GKOS] Grosser, M.; Kunzinger, M.; Oberguggenberger,M.;
Steinbauer, R. Geometric theory of generalized
functions with applications to general relativity.
Kluwer academic plublishers. London, 2001.
[Kam] Kamleh, W. Singnature changing space-times
and the new generalized function. Preprint.
[MN] Mansouri, Reza; Nozari, Kourosh. A new distributional approach to signature change. General Relativity and Gravitation, Vol. 32, n◦ 2, 2000.
[Oli] Oliveira, Joselito de. Métodos geométricos diferenciais generalizados. Tese de doutorado. Universidade de São Paulo, 2009.
[11/11/09 - P163]
Fases geométricas em sistemas não hermitianos
relativı́sticos, Marcelo Vieira, Claudio Furtado, UFPB - PB - Brasil ¥
Hamiltonianos não hermitianos em geral surgem na
fı́sica como uma descrição de uma parte de um sistema,
ou seja, do fato de não incorporarmos todos os graus
de liberdade do sistema em questão. Sistemas assim
surgem quando se tem dissipação, como por exemplo,
ı́ndices de refração complexos em óptica e potenciais
complexos descrevendo o espalhamento de elétrons ou
raios X.
Em sistemas não relativı́sticos que tem a evolução
temporal muito lenta e cı́clica, cujos hamiltonianos são
não hermitianos, surgem fases geométricas complexas
no fator de fase da função de onda. Isso indica decaimento da amplitude da função de onda.
Neste trabalho mostraremos que em sistemas
relativı́sticos com hamiltonianos não hermitianos e
com evolução temporal lenta e cı́clica, surgem fases
geométricas complexas. Os sistemas estudados aqui
são partı́culas de spin 0 e partı́culas de spin 1/2 com
interações não hermitianas. Primeiramente tratamos o
caso de partı́culas de spin 0. Nesse caso essas partı́culas
são descritas pela equação de Klein Gordon. Utilizamos aqui o formalismo de Feshbach-Villars para es-
73
Prova-se que não é possı́vel de se obter a equação de
Klein-Gordon
(g ij ∇i ∇j − m2 )φ = 0,
no caso em que a mudança de assinatura acontece entre o espaço Lorentziano e os espaços com curvatura
constante K = −1, 0, +1(espaços hiperbólico, euclidiano e elı́ptico). O caso em que a métrica é plana e
a mudança de assinatura ocorre do espaço Euclidiano
para o espaço Lorentziano, encontra-se em [Kam]. A
prova desta afirmação está fundamentada na teoria encontrada em [AJOS], [AFJ] e [Oli].
crever a equação de Klein Gordon que consiste em escrever tal equação na forma hamiltoniana. Mostramos
nesse caso a existência de fases geométricas complexas
e que estas fases são invariantes sob transformações de
Lorentz. Depois disso tratamos o caso de partı́culas
de spin 1/2, que são descritas pela equação de Dirac.
Mostramos aqui que para hamiltonianos não hermitianos que variam lentamente e de maneira cı́clica, que
existem também as fases geométricas complexas e que
tais fases são invariantes de Lorentz.
[11/11/09 - P164]
Os conceitos da energia e massa na teoria classica e relativistica, Andrei Smirnov, Universidade
Federal de Sergipe ¥ Nesse trabalho são discutidos os
conceitos principais da mecânica: referencial inercial,
energia, momento, massa. Na primeira etapa são revisados os conceitos indicados na teoria classica, não
relativı́stica. Na próxima etapa os conceitos são considarados na teoria relativı́stica. São discutidas semelhança e diferença dos conceitos nos dois casos: na teoria
classica e na teoria relativı́stica. É demonstrado que a
teoria clássica pode ser recebida como o caso limite da
teoria relativı́stica se velocidades de partı́culas são pequenas comparado com a velocidade da luz. De outro
lado é demostrado que teoria classica é o caso limite da
teoria relativı́stica se velocidade máxima de propagação
de partı́culas não seja limitada.
São revisadas também as experiências com partı́culas de
altas energias conduzidas nos aceleradores de partı́culas.
São discuditadas os métodos de medição das quantidades dinâmicas das partı́culas. É esclarecido quais
quantidades são medidas nas experiências. São demostrados vários exemplos.
Finalmente atensão é focalizada no conceito da energia. São elucidados os conceitos da energia cinética,
energia potencial, energia total e energia de repouso na
teoria relativı́stica. São indicados as invariantes na teoria relativı́stica. De ponto de vista das invariantes da
teoria é discutido o conceito da massa na teoria relativı́stica. Esse é comparado com o conceito da massa
na mecânica clássica relacionada à força aplicada a uma
partı́cula. São indicadas as confusões difundidas na educação fı́sica relacionadas com conceito da massa. Em
fim é conduzida a comparação de conceitos da mecânica
74
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
relativı́stica e clássica e são indicados os limites em seu
uso nas aplicações.
MAGNETISMO
MAGNÉTICOS
E
MATERIAIS
[11/11/09 - P165]
Modelo de Ising com interações mistas numa
rede cúbica de corpo centrado por Teoria de
Campo Efetivo, Edvan S. Sousa, Douglas F.
de Albuquerque, N. O. Moreno, UFS, J. B. dos
Santos, UFMG ¥ Discutimos utilizando a técnica do
operador diferencial na aproximacão de Campo Efetivo
o diagrama de fase e magnetização do modelo de Ising
de spin 1/2 com interações ferromagnéticas e ligações
mistas na versão temperada numa rede cúbica de corpo
centrado com interações competitivas entre primeiros
vizinho. A distribuição de probabilidade das ligações é
dada por
P (Ki,j ) = pδ(Ki,j − K) + (1 − p) δ(Ki,j ) .
Como uma ilustração da técnica, comparamos com
resultados da magnetização e campo hiperfino médio
em função da concentração (1 − p) à temperatura
ambiente e magnetização espontânea versus a temperatura da liga magnética desordenada Fe–Al. Também
traçamos o diagrama de fase da temperatura de ordenamento ferromagnética em função da concentração
de alumı́nio. Destes ajustes obtemos a interação de
intercâmbio que é bem próxima da obtida utilizando
a desigualdade de Bogoulibov[ 1] e técnica de grupo
de renormalização [2]. Os resultados obtidos para a
magnetização e o campo hiperfino coincidem muito
bem com os resultados experimentais. O resultado
para temperatura crı́tica em função da concentração
de Al descreve qualitativamente o diagrama de fase
experimental.
Referências
[1] G. A. Pérez-Alcazar, J. A. Plascak, G da Silva,
Phys. Rev. B 34, 1940 (1986).
[2] E. Mina, A. Bohorquez, Ligia E. Zamora, G. A.
Pérez Alcazar, Phys. Rev. B 47, 7925 (1993).
[11/11/09 - P166]
Localized magnetic excitations for a line of magnetic impurities in a transverse Ising thin film
ferromagnet, R. V. Leite, L. O. Oliveira Filho,
Universidade Estadual Vale do Acaraú, J. Milton
Pereira Jr., Universidade Federal do Ceará, M. G.
Cottam, R. N. Costa Filho, University of Western Ontario ¥ In recent years there have been numerous experimental and theoretical studies of spin waves
in antiferromagnetic and ferromagnetic thin films. In
some bulk magnetic materials, light scattering experiments have clearly demonstrated that the introduction
of an isolated magnetic impurity or a low concentration
of random impurities into crystals modifies the spectrum of the elementary excitations. This occurs because
the introduction of defects or impurities will break the
translational symmetry of the lattice and thus modify
the microscopic scheme of interactions in the material.
Green’s function theories for impurity in bulk materials have been developed by several authors in the context of the Heisenberg model, which allowed the identification of defect modes outside the bulk band of spin
waves (SW) and of resonance modes within the spinwave band. For the Ising model so-called defect modes
have also been predicted to arise for energies below the
bulk band of the ferromagnetic host material.
Localized magnetic impurities can also be employed
to model the dynamics of regular arrays of submicrometer-scale magnetic dots and wires created on
a host medium. Such structures have attracted a great
deal of interest, due to their fundamental properties and
potential technological applications in magnetic sensors
and memory devices. Experimentally, laterally confined magnetic structures on the sub-micrometer and
nanometer scale can be fabricated by various methods.
For example, arrays of magnetic stripes with different
geometrical forms can be created by using lithographic
patterning procedures. In recent years, the static and
dynamical properties of such systems have been studied intensively. One way to model the dynamic properties of heterogeneous magnetic structures is by treating
them as localized impurities in a magnetic host medium.
The goal of this paper is to investigate the SW spectrum
of excitations associated with a magnetic impurity line
(or wire) implanted in a ultra-thin ferromagnetic film, in
the framework of an Ising model in a transverse (or inplane) magnetic field. The line of impurities is assumed
here to be oriented perpendicularly to the layers of the
film. We shall show that this ordered array of impurity
sites leads to modification of the SW properties that are
distinct from those associated with an isolated impurity.
[11/11/09 - P167]
Teoria de Ginzburg-Landau linearizada: um
estudo analı́tico,
Marcelo Correia da Silva,
Antonio R. de C. Romaguera, Departamento de
Fı́sica, Universidade Federal Rural de Pernambuco
52171-900 Recife, Pernambuco, Brazil ¥ A teoria de Ginzburg-Landau (TGL) [1] foi desenvolvida
em 1950 no intuito de descrever a transição normalsupercondutora em amostras volumétricas. A TGL
descreve a energia livre do estado supercondutor
através de um parâmetro de ordem complexo baseado
na teoria de transição de fase, anteriormente criada
por L. D. Landau. As equações decorrentes da TGL
exigem um tratamento matemático elaborado para
se obter resultados analı́ticos dado o seu caráter
não linear. Uma alternativa a TGL é a Teoria de
Ginzburg-Landau Linearizada (TGLL) [2].
Nesta
teoria, o próprio parâmetro de ordem é expandido
em termos de auto-funções de um operador linear
semelhante à equação de Schroedinger. Dessa maneira,
a TGLL consiste em encontrar os coeficientes da
expansão para um dado conjunto de auto-funções
conhecidas [3]. Neste trabalho, nós empregaremos
a teoria de Ginzburg-Landau Linearizada em coordenadas cilı́ndricas. Como parte do nosso estudo,
encontramos resultados analı́ticos para um e dois
coeficientes e apresentamos os primeiros resultados
para três coeficientes. A estabilidade das soluções é
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
verificada através da matriz Hessiana [4]. Dessa forma,
identificamos os estados metaestáveis responsáveis pelo
comportamento histerético das curvas de magnetização
em função do campo magnético aplicado.
Este trabalho, ainda em fase inicial, conta com o apoio
da Fundação de Ampara à Ciência e tecnologia do
Estado de Pernambuco - FACEPE.
[1] V.L. Ginzburg and L. D. Landau, Zh. Eksp. Teor.
Fiz. 20, 1064 (1950).
[2] V. A. Schweigert and F. M. Peeters, Phys. Rev.
Lett. 83, 2409 (1999).
[3] S. V. Yampolskii and F. M. Peeters, Phys. Rev. B
62, 9663 (2000).
[4] Y. Chen, M. M. Doria, and F. M. Peeters, Phys.
Rev. B 77, 054511 (2008).
[11/11/09 - P168]
On topological phase transition of the twodimensional XY-model on the Voronoi-Delaunay
lattice, Nemesio M. Oliveira-Neto, Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia, Sidiney G. Alves,
Ricardo L. Silva, Afranio R. Pereira, Winder
A. Moura-Melo, Universidade Federal de Viçosa ¥
Neste trabalho investigamos numericamente as propriedades estáticas do modelo XY bidimensional (2D)
sobre a rede de Voronoi-Delaunay. Tal rede é gerada
distribuindo L2 sı́tios sobre uma região quadrada de
tamanho linear L. Desde que utilizamos condições de
contorno periódicas, tal rede de Voronoi-Delaunay possui uma conectividade média k ∼ 6. A temperatura
crı́tica, magnetização e a densidade de vórtices são obtidos. Por exemplo, nesta rede a temperatura crı́tica,
acima da qual os vórtices livres surgem, vale Tcr ∼ 1.22
(em unidades de J, a constante de acoplamento entre os
spins na rede) a qual é maior quando comparamos com
aquelas obtidas para as redes quadrada, Tcr ∼ 0.79, e
triangular Tcr ∼ 1.156, cujas constantes de conectividades médias valem 4 e 6, respectivamente. Este resultado nos permite argumentar que, não apenas a conectividade, mas também como os sı́tios são distribuı́dos
e ligados entre eles, é também um importante ingrediente para determinar suas quantidades fı́sicas. Por
fim, ressaltamos que a investigação numérica aqui utilizada foi desempenhada via simulação computacional
utilizando a técnica de Monte Carlo (MC). Para evitar problemas de critical slow down utilizamos uma
dinâmica hı́brida que consiste de 4 X L2 atualizações de
[1]
[2]
[3]
[4]
N. D. Mathur et al., Nature 394, 39 (1998).
J. Paglione et al., Phys. Rev. Lett. 91, 246405 (2003).
M. Suzuki, Prog. Theo. Phys. 46, 1337 (1971)
L. L. Gonçalves, L. P. S. Coutinho and J. P. de Lima,
Physica A 345, 71 (2005)
[11/11/09 - P170]
Propriedades
magnéticas
de
nanoestruturas de Mn e Cr Adsorvidas em Pt(111),
ÂNGELA
MARCELO DE SOUZA RIBEIRO,
BURLAMAQUI KLAUTAU, UNIVERSIDADE
75
Metropolis (um spin por vez) e 1 atualização de Wolff
(agregado de spins por vez).
[11/11/09 - P169]
ESTUDO DO CROSSOVER CLÁSSICOQUÂNTICO
NO
MODELO
XY
EXTENDIDO
COM
INTERAÇÃO
DE
LONGO ALCANCE,
José Pimentel de
Lima,Marcelo Wagner Vieira Campêlo, UFPI,
Lindberg Lima Gonçalves, UFC ¥ A presença de
pontos crı́ticos em T = 0 pode influenciar de forma
significativa as propriedades dos materias em altas
temperaturas [1 e 2]. Isto torna importante o estudo do
crossover clássico-quântico em modelos que possuem
ponto crı́tico quântico. Neste trabalho, consideramos
o modelo XY isotrópico estendido, em um campo
transverso, com interação de longo alcance entre os
spins na direção do campo, introduzido por Suzuki [3].
Este modelo, como nós mostraremos, apresenta um
diagrama de fases clássico/quântico muito rico e sua
Hamiltoniana pode ser dada por:
H = −J1
N
X
y
x
(Sjx Sj+1
+Sjy Sj+1
)−h
j=1
−J2
p
N X
X
N
X
j=1
Sjz −
N N
I XX z z
Sj Sl −
N j=1
l=1
y
x
z
z
z
(Sjx Sj+κ
+ Sjy Sj+κ
)Sj+1
Sj+2
. . . Sj+κ−1
j=1 κ=2
(1)
que pode ser exatamente resolvida introduzindo as
transformações gaussiana e de Jordan-Wigner que
mapeiam o modelo em um sistema de férmions nãointeragentes. Para J2 = 0 corresponde ao modelo
estudado por dois dos autores [4]. Para T = 0 e para
a multiplicidade das interações de spin p = 2, 3, 4 e
∞, os diagramas de fase foram explicitamente obtidos
como função dos parâmetros de interação. Para T > 0
nós obtemos o crossover clássico-quântico para a
multiplicidade das interações de spin p = 2, 3 e ∞. As
regiões do crossover foram obtidas definindo uma regra
especı́fica baseada no comportamento da magnetização
Mz (T ) como uma função da temperatura, para valores
diferentes de um campo efetivo convenientemente
defenido. As propriedades termodinâmicas foram determinadas e apresentadas em várias fases do sistema.
FEDERAL DO PARÁ ¥ Neste trabalho, utilizamos o
método de primeiros princı́pios RS-LMTO-ASA (“Real
Space - Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere
Approximation”) [1-2], baseado na Teoria do Funcional
da Densidade (DFT) e implementado para o cálculo de
estruturas magnéticas não-colineares, para investigar
a estrutura eletrônica e propriedades magnéticas de
nanoestruturas de Cr e Mn adsorvidas na superfı́cie de
Pt(111). Motivados por diferentes trabalhos experimentais e teóricos [3-5], investigamos as propriedades
magnéticas de currais quânticos de Cr e Mn sobre
76
a Pt(111), com diferentes geometrias e tamanhos.
Nossos resultados mostram que a interação de troca
antiferromagnética entre primeiros vizinhos leva a um
ordenamento antiferromagnético colinear no caso de
currais de Cr e Mn com geometrias elı́pticas e circulares. No entanto, se o antiferromagnetismo é frustrado
por restrição geométrica, obtêm-se um comportamento
magnético não-colinear. [1] A. Bergman, L. Nordstrom,
A. B. Klautau, S. Frota-Pessôa, O. Eriksson, Phys.
Rev. B 73, 174434 (2006); [2] A. Bergman, L. Nordstrom, A. B. Klautau, S. Frota-Pessôa, O. Eriksson,
Surf. Sci. 600, 4838 (2006); [3] V.S. Stepanyuk, L.
Niebergall, W. Herget and P. Bruno, Phys. Rev. Lett.
94, 187201 (2005); [4] V.S. Stepanyuk, L. Niebergall,
N.N Negulyaev and P. Bruno, New Journal of Physics
9, 388 (2007); [5] Gregory A. Fiete, Eric J. Heller, Rev.
Mod. Phys. 75, 933 (2003).
[11/11/09 - P171]
Magnetismo
Não-Colinear
de
nanoestruturas de Mn adsorvidas em Ag(111),
Manoel Maria Bezerra Neto, Ângela Burlamaqui Klautau, Universidade Federal do Pará
¥ Recentemente, grande atenção tem sido dada à
investigação de novos materiais magnéticos nanoestruturados e interessantes propriedades magnéticas vêm
sendo observadas. Uma das propriedades magnéticas
de nanoestruturas que tem um papel importante
no design de novos dispositivos magnéticos é a interação magnética entre os átomos constituintes de
uma nanoestrutura. Estudos experimentais recentes
mostraram a importância da estrutura cristalina do
substrato nas interações magnéticas entre átomos de
nanoestruturas adsorvidas em superfı́cies magnéticas,
em particular para nanoestruturas de Mn adsorvidas
sobre a superfı́cie de Ag(111) nas diferentes estruturas fcc e hcp [1]. Neste trabalho, apresentamos
um estudo sistemático de sistemas nanoestruturados
formados por átomos de Mn adsorvidos na superfı́cie
de Ag(111) com diferentes configurações. Os cálculos
são baseados na Teoria do Funcional da Densidade e
na aproximação de densidade local de spin, usando o
método de primeiros princı́pios RS-LMTO-ASA (”Real
Space - Linear Muffn-Tin Orbital - Atomic Sphere
Approximation”) [2]. Nossos resultados mostram o
complexo ordenamento magnético não-colinear destas
nanoestruturas de Mn sobre a Ag(111) e o papel do
acoplamento spin-órbita nas diferentes orientações dos
momentos magnéticos dos átomos de Mn no caso das
diferentes superfı́cies de Ag(111) fcc e hcp. [1] C. L.
Gao, W. Wulfhekel, J. Kirschner, Phys. Rev. Let.
101, 267205 (2008). [2] S. Frota-Pessôa, Phys. Rev.
B 48, 7148 (1992); A. Bergman, L. Nordstrom, A. B.
Klautau, S. Frota-Pessa, O. Eriksson, Phys. Rev. B
73, 174434 (2006).
[11/11/09 - P172]
Estudo
magnético
do
antiferromagnético
frustrado LiCrO2, Renato S. F. Millard, Nelson O. Moreno, Universidade Federal de Sergipe ¥
Antiferromagnetos que formam em uma rede triangular
puramente bidimensional tem mostrado propriedades
magnéticas interessantes porque eles podem exibir
ordem magnética que está contra o estado de Néel.
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
Para o modelo clássico (S = ∞), XY ou Heisenberg
o ordenamento magnético do estado fundamental é
a estrutura não colinear 120o na qual os spins das
sub-redes estão rotados 120o entre si.
Devido à
estrutura 120o as transições de fase na rede triangular
2D mostram um comportamento interessante.
Se
esta rede triangular é empilhada romboedricamente,
empilhando ABCABC, e é introduzida uma interação
de troca fraca entre as camadas, a estrutura magnética
tridimensional se torna um problema complicado. A
amostra do LiCrO2 em forma policristalina foi medida
num magnetômetro com detecção de Squid na região
de temperaturas de 2 K até 800 K sob um campo
magnético de 1 kOe. A dependência com a temperatura da susceptibilidade magnética do composto
policristalino LiCrO2 é apresentada. A susceptibilidade
mostra um pico arredondado ou máximo em Tmax
= 75 K e depois seu comportamento decresce com o
aumento da temperatura. Esse comportamento em
baixas temperaturas foi observado por outros autores.
Os dados experimentais do inverso da susceptibilidade
χ−1 em função da temperatura foram ajustados usando
a lei de Curie-Weiss no intervalo de temperatura 400
K ≤ T ≤ 800 K. Do ajuste se obteve um valor da
constante de Curie C = 1,6 emu K/mol Cr valor
próximo do esperado para o ı́on Cr3+ . A temperatura
de Weiss é θ = −624 K valor bastante distante da do
ordenamento antiferromagnético a TN = 62 K. Este
valor de θ corresponde a um parâmetro de frustração
definido como f = θ/TN = 10. Valores com f ≥ 10
correspondem a sistemas geometricamente frustrados.
As interações de curto alcance são relevantes na região
paramagnética nesse composto.
[11/11/09 - P173]
Efeito
da
dopagem
nas
propriedades
magnéticas
e
estruturais
do
sistema
Cu1-xTMxO
(TM=Fe,Ni
e
Al),
CHARLES LIMA DOS SANTOS,
Universidade
Federal de Sergipe, JOSÉ GERIVALDO DOS
SANTOS DUQUE, CRISTIANO TELES DE
MENESES, Núcleo de Fı́sica, UFS - Campus de
Itabaiana
¥ O CuO estequiométrico comportase como um isolante de Mott-Hubbar que possui
“gap”do tipo transferência de carga .Mas quando a
estrutura do Cuo tem vacância de oxigênio,apresenta
propriedades de semicondutores,com tendência a
semicondutores magnéticos ,quando dopados com
outros ı́ons magnéticos (metais de transição e de
terra rara).Motivado pelo trabalho de X. G. Zheng
et al[2]que observou a supressão da TN do CuO
dopado com Li1+,que e bem conhecido que este tipo
de dopagem cria um buraco na banda de Valencia
devido a diferença de cargas entre os ı́ons de Cu2+
e Li1+,sendo que a ordem magnética sofre supressão
para as baixas temperaturas para as concentrações
maiores de dopantes.Em nosso caso para testar o papel
da estrutura magnética e estrutural do CuO sintetizarmos as amostras pelo método de coprecipitação,
que consiste em adicionar os sais de partida a um
agente precipitante, formando uma solução aguosa que
controlamos o pH tendo sido formado o precipitado
fazemos a lavagem e secagem para eliminar os ı́ons
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
indesejáveis ,calcinamos a temperatura de 8000 para
obter as amostras com TM(Ni2+ ,Fe3+, ) e Al3+.
Zheng apenas mudou a Valencia do dopante em
comparação ao Cu,já em nossa abordagem utilizamos
dopantes com maior Valencia no caso do Al3+e Fe3+
e variando o spin de todos os dopantes em comparação
ao Cu. As propriedades magnéticas e estruturas da
amostra de Cu1-xTxO foram investigadas em função
da concentração de dopante(x=0,01 a 0,10 ).A difração
de raio-x mostrou formação de uma fase ISO - amorfas
não desejada para o caso do dopante Ni2+ em altas
concentrações de dopantes , nos dopantes Fe3+e Al3+
não foram percebidas formação de fases iso-amorfas.As
analise por Rietveld dos XRPD das amostras mostrou
uma pequena diferença no fator de ocupação nos sı́tios
quando comparado com os valores nominais .No caso
da analise de magnetização mostrou que a TN tem
supressão para baixas temperaturas em altas concentrações de dopantes de Fe3+ ,mas para as amostras
dopadas com Ni 2+ a mudança da TM e praticamente
não percebida.Alem disso um comportamento ferromagnético foi encontrado em todas as amostras e ate
o presente momento sem as medidas de magnetização
do Al ,observamos maior dependência da estrutura
eletrônica do que do spin Palavras chave:magnetismo,
doping, spin, valência ,material
[11/11/09 - P174]
Sı́ntese e Estudo das Propriedades Estruturais e Magnéticas da Liga Granular Fex Ag100−x com (50
≤
x
≤
95),
Ozivam Lopes de Aquino Conceição,
Dayane
de Souza Chaves, João Maria Soares, Ana
Lúcia Gurgel, Departamento de Fı́sica - UERN,
Milton Morais Xavier Júnior, Marco Antônio
Morales Torres, Departamento de Ciências Exatas
e Naturais - UFERSA ¥ Ligas granulares compostas
por nanopartı́culas magnéticas embebida numa matriz
não-magnética apresentam interessantes propriedades
fı́sicas, tais como: superparamagnetismo, magnetoresistência gigante e magnetoimpedância gigante. Além
disso, têm importantes aplicações tecnológicas, como:
dispositivos de gravação magnética, aparelhos ópticos
e sensores magnéticos. Neste trabalho preparamos
uma série de amostras da liga granular FeAg, com
o objetivo de estudarmos com mais detalhes as propriedades estruturais e magnéticas destes materiais.
Foram produzidas amostras de Fex Ag100−x , variando
x no intervalo de 50 a 95 (50 ≤ x ≤ 95), composta
por nanopartı́culas de ferro embebida na matriz nãomagnética de prata. Tais amostras foram sintetizadas
pela técnica de reação por coordenação iônica. Esta
técnica utiliza o copolı́mero quitosana como um nanoreator. A quitosana possui grupos ligantes que podem
complexar ı́ons metálicos. Esse processo foi realizado
com uma solução de partida de quitosana, ao qual é
adicionado nitratos de Fe e Ag, o surfactante Tween 20
e, finalmente, o reticulante glutaraldeido. Resultados
de difração de raios-X mostram que as amostras
apresentam um alto grau de pureza e são compostas
por partı́culas de Fe com tamanho médio entre 15 e 30
nm e partı́culas de Ag com diâmetros médios entre 50 e
170 nm. As propriedades magnéticas foram estudadas
77
por magnetometria de amostra vibrante.
[11/11/09 - P175]
Propriedades Magnéticas de nanoestruturas CoNb, Carlos Alberto Moreira de Melo Neto,
Ângela Burlamaqui Klautau, UFPA ¥ Nos
últimos anos extensivos estudos têm sido realizados na
investigação das propriedades magnéticas de sistemas
metálicos na forma de aglomerados isolados ou embebidos em matrizes metálicas. Um caso particular e
de interesse é o constituı́do por Co-Nb, o qual possui caracterı́sticas eletrônicas e magnéticas bastante interessantes. Note-se que o Nb bulk é um metal de
transição caracterizado por ser não magnético e o Co
é um metal magnético, mas trabalhos experimentais
mostram a complexidade das propriedades magnéticas
de nanopartı́culas Co-Nb, indicando a ausência de magnetização na interface Co-Nb [1]. Neste trabalho, motivados por estes estudos, apresentamos resultados, via o
método de primeiros princı́pios RS-LMTO-ASA (“Real
Space - Linear Muffin-tin Orbital - Atomic Sphere
Approximation”) [2], baseado na teoria do funcional
da densidade, da estrutura eletrônica e propriedades
magnéticas de nanopartı́culas Co-Nb. Variamos o
tamanho dos aglomerados isolados de Co-Nb, analisando de forma sistemática os mecanismos de formação
do momento magnético e mostramos que o comportamento do magnetismo do Co nesses sistemas é fortemente dependente de fatores estruturais, aqui determinados pelo número de primeiros vizinhos Nb. Nossos resultados mostram que a presença de átomos de
Nb na vizinhança do Co leva a redução do momento
magnético do Co, tendo-se que o parâmetro que controla a magnetização dos átomos de Co é o número de
primeiros vizinhos Nb. Comparamos estes resultados
para nanopartı́culas isoladas com nossos resultados anteriores, onde se investigou aglomerados de Co embebidos em uma matriz de Nb. Verificamos que na interface Co-Nb o momento magnético do Co é suprimido,
em concordância com os dados experimentais. [1] M.
Jamet et al., Phys. Rev. B 62, 493 (2000). M. Jamet
et al., Phys. Rev. Lett. 86, 4676 (2001). [2] S. FrotaPessôa, Phys. Rev. B 48, 7148 (1992).
Palavras-chave: Propriedades magnéticas, nanoestruturas, estrutura eletrônica.
Tı́tulo do projeto do orientador: Nanoestruturas
Metálicas baseadas em cálculos ab-initio
Classificação do trabalho na tabela de áreas do conhecimento no CNPq. Grande área: Ciências exatas Área:
Fı́sica Subárea: Fı́sica da matéria condensada
[11/11/09 - P176]
Propriedades
magnéticas
das
cromitas Mn1−x Znx Cr2 O4 (0.50 < x < 1.0),
Alisson Souza Santos, Marco A. Buzinaro,
Nelson O. Moreno, Universidade Federal de Sergipe
¥ A cromita de zinco ZnCr2 O4 apresenta uma estrutura cristalina tipo spinel normal e estrutura magnética
tipo pirocloro, com os spins do Cromo (Cr) ocupando
os vértices de tetraedros, sendo estes unidos pelos
vértices. Os átomos de Cr têm uma simetria octaédrica
enquanto que os de Zn, simetria tetraédrica. A diversa
substituições de cátions que podem ser feitas nos sı́tios
tetraédricos (A) e octaédricos (B) na rede spinel leva
78
a um número de propriedades fı́sicas interessantes,
especialmente se o cátion for magnético. Diferentes
classes de ordem magnética podem ser encontradas
também como estados magnéticos desordenados, isto
é, ferromagnetos reentrantes, vidros de spin. Neste
trabalho apresenta-se a sı́ntese do composto geometricamente frustrado Mn1−x Znx Cr2 O4 (x = 0, 0.50,
0.60, 0.70, 0.80. 0.90 e 1.0), a caracterização de sua
estrutura cristalográfica por medida de difração de raio
X à temperatura ambiente, e a determinação de suas
propriedades magnéticas por magnetização em função
da temperatura. As amostras são policristalinas de
fase única preparadas por sı́ntese de reação de estado
sólido. Esse sistema para x = 0 é um antiferromagneto
frustrado com temperatura de Néel (TN ) de 12 K ,
px = 0.1 ordena ferrimagnéticamente a TC = 45 K e
para as concentrações intermédias vidro de spin. A
redução de TN é devida à competições das interações de
supertroca (Cr-O-Cr) e as interações entre os cátions
Cr-Cr, Mn-Mn-Cr.
[11/11/09 - P177]
Caracterização
magnética
das
cromitas
Mn1−x Znx Cr2 O4 ,
Vinicius Mendonça Conceição, Alisson Souza
Santos, Nelson O. Moreno, Universidade Federal
de Sergipe ¥ A cromita de zinco ZnCr2 O4 apresenta
uma estrutura cristalina tipo spinel normal e estrutura
magnética tipo pirocloro, com os spins do Cromo (Cr)
ocupando os vértices de tetraedros, sendo estes unidos
pelos vértices. Os átomos de Cr têm uma simetria
octaédrica enquanto que os de Zn, simetria tetraédrica.
A diversa substituições de cátions que podem ser
feitas nos sı́tios tetraédricos (A) e octaédricos (B) na
rede spinel leva a um número de propriedades fı́sicas
interessantes, especialmente se o cátion for magnético.
Diferentes classes de ordem magnética podem ser
encontradas também como estados magnéticos desordenados, isto é, ferromagnetos reentrantes, vidros de
spin. Neste trabalho apresenta-se a sı́ntese do composto
geometricamente frustrado Mn1−x Znx Cr2 O4 (x = 0,
0.50, 0.60, 0.70, 0.80. 0.90 e 1.0), a caracterização de
sua estrutura cristalográfica por medida de difração
de raio X à temperatura ambiente, e a determinação
de suas propriedades magnéticas por magnetização em
função da temperatura. As amostras são policristalinas
de fase única preparadas por sı́ntese de reação de estado
sólido. Esse sistema para x = 0 é um antiferromagneto
frustrado com temperatura de Néel (TN ) de 12 K ,
px = 0.1 ordena ferrimagnéticamente a TC = 45 K e
para as concentrações intermédias vidro de spin. A
redução de TN é devida à competições das interações de
supertroca (Cr-O-Cr) e as interações entre os cátions
Cr-Cr, Mn-Mn-Cr.
[11/11/09 - P178]
Estudo de compostos moleculares de dimetil
sulfóxido e Cobre II com interesses magnéticos.,
Rafael A. Allão,Jackeline S. Martins, Antonio S. Florencio, Guilherme P. Guedes,
José Walkimar de M. Carneiro, Mauricio Lanznaster, Maria G. F. Vaz, Instituto de Quı́mica - Univesidade Federal Fluminense,
Sauli Santos Jr, Campus Jataı́ - Universidade Fed-
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
eral de Goiás/Laboratório de Fı́sica - Universidade
Federal do Tocantins ¥ No presente trabalho nós
reportamos reações em que o dimetil sulfóxido inicialmente é usado como solvente, submetido a oxidação para formar sulfato, que então participa na
formação de uma cadeia linear unidimensional de cobre. De fato, usando componentes largamente aplicados na sı́ntese de compostos magnéticos moleculares, três compostos de coordenação foram obtidos: [Cu(bipy)(H2 O)2 SO4 ]n (1), [Cu(en)(H2 O)2 SO4 ]n
(2) e [Cu(H2 O)2 (phen)SO4 ]n (3), onde bipy = 2,2‘bipyridine, en = 1,2-ethylenediamine e phen = 1,10phenantroline. Em todos os complexos o ı́on de cobre está em uma geometria octaédrica distorcida com
dois átomos de nitrogênio dos grupos diamine e duas
moléculas de águas nos planos basais, onde as posições
apicais estão ocupadas por dois átomos de oxigênio dos
ı́ons sulfatos. Dois cobres estão conectados por ı́on de
sulfatos formando uma cadeia unidimensional. A caracterização estrutural foi obtida por difração de raios X.
A caracterização magnética do complexo 1 mostra uma
interação ferromagnética fraca entre os ı́ons cobre (II)
com J = −0.53cm−1 . Cálculos de DFT demonstraram
que o caminho da interação ferromagnética fraca é
com a ponte de sulfato. Sobretudo as cadeias obtidas
são insolúveis em todos os solventes investigados, portanto a precipitação de traços dos compostos paramagnéticos insolúveis podem ser considerados como uma
possı́vel fonte de contaminação podendo levar a uma
interpretação enganada do comportamento magnético.
[11/11/09 - P179]
Determinação do acoplamento magnético em
complexos de Cu(II) e Ni(II) com nitronil
nitróxido, A. S. Alves, P. Venezuela, Departamento de Fı́sica - UEFS, Instituto de Fı́sica - UFF
¥ O magnetismo molecular é relativamente recente.
Embora alguns especialistas considerem o pioneiro artigo de Bleaney e Bowers de 1951 como o marco
inicial, foi na década de 60 do século passado que
o primeiro composto foi classificado como magneto
molecular. Os estudos nessa área do conhecimento
abrangem a concepção, sı́ntese, caracterização e a utilização de novos materiais magnéticos com propriedades
previsı́veis. Dentro dessa perspectiva, os complexos
de metais de transição com ligantes do tipo nitronil
nitróxido (NITR) tem sido amplamente investigados.
Além de ser um radical estável e de fácil coordenação,
o NITR possui dois sı́tios de coordenação e uma deslocalização eletrônica, por isso ele é um bom transmissor
de informação magnética. Desta forma, eles são usados como blocos construtores paramagnéticos para a
obtenção de compostos moleculares magnéticos [1]. O
entendimento do acoplamento magnético em tais sistemas desempenha um papel preponderante no desenvolvimento de tecnologia baseada nos mesmos. Neste
trabalho, apresentamos os resultados preliminares da
investigação do mecanismo de acoplamento magnético
nos complexos [M(NITm-Py)2(N3)2(DMSO)2] , onde
M = Cu(II), Ni(II) e NITm-Py =2-(3’-pyridyl)-4,4,5,5tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide. Os resultados
experimentais mostram, a partir da análise de dados de
susceptibilidade magnética em função da temperatura
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
entre 300 a 1.8k, que existe uma fraca interação ferromagnética entre o ı́on(Cu, Ni) e o radical, sendo a
constante de acoplamento J = 7.43 cm-1 e J = 3.61
cm-1, respectivamente [2]. Utilizando a teoria do funcional da densidade com a aproximação GGA para o
termo de troca e correlação, além dos pseudospotenciais ultrasoft de Vanderbilt, mostramos que o radical
NITR é realmente uma base portadora de spins como
indicam alguns estudos da literatura, determinamos a
interação entre o ı́ons magnéticos e o radical. Os resultados teóricos mostram uma fraca interação ferromagnética entre o ı́ons(Cu, Ni) e o NITR. Os valores
encontrados para o acoplamento magnético foram J =
8.06 cm-1 e J = 3.82 cm-1. Todos os cálculos foram realizados no código Pwscf (Plane-Wave Self-Consistent
Field).
[1] Denise de Almeida Souza, Sı́ntese e Estudo de Propriedades de Novos Compostos Magnéticos Moleculares
Obtidos a partir de Pré-ligantes Contendo Grupos Ferrocenil, Nitronil Nitróxido e Catecol, Tese de Mestrado,
IQ-UFF, 2006. [1] Polyhedron, 26, 741-747 (2007).
[11/11/09 - P180]
Evolução da Largura de Linha de Ressonância
Magnética Eletrônica de Amostras Granulares
de Ferritas Magnéticas., M. A. Pires, J. B. Justiniano, Instituto de Fı́sica UFG - CampusII, E.F.C.
Alcântara, Instituto de Quı́mica UFG - CampusII
¥ Materiais magnéticos de pequenas dimensões são
de particular interesse na pesquisa da Fı́sica do Estado Sólido em função das potenciais aplicações e desenvolvimento de novos materiais. Materiais granulares constituem uma classe especial destes materiais
magnéticos. Além de maior simplicidade nos métodos
de preparação das amostras, algumas de suas caracterı́sticas não convencionais os tornam alvo de interesse
nas mais diversas aplicações. Neste trabalho utilizou-se
amostras de ferritas sintetizadas quı́micamente. Grãos
de pequenas dimensões foram depositados em substrato
de quartzo, em forma de pelı́culas delgadas e investigadas por Ressonância Magnética Eletrônica focando a
evolução da largura de linha para os diferentes tipos
de amostras. Embora os mecanismos de relaxação, que
levam à largura de linha de ressonância em materiais
magnéticos, sejam muito estudados, inúmeras questões
permanecem em aberto e são objetos de investigação.
Discutiremos neste trabalho fatores relacionados à distribuição de tamanho de grãos, que pode afetar as curvas de ressonância. No entanto, somente a inclusão
de uma distribuição de tamanhos não é suficiente para
uma interpretação coerente. A presença de interações
magnéticas, efeitos de anisotropia, em geral desprezados
nos modelos clássicos do superparamagnetismo estão
entre os fatores que afetam a largura de linha. Podese destacar ainda a policristalinidade, a porosidade, a
forma das amostras, irregularidades e defeitos de superfı́cie.
[11/11/09 - P181]
Estudo do efeito de magnetoimpedância
gigante
em
ferritas
de
Mn-Zn,
Leonardo da Silva Garcia, João Maria Soares,
Ana Lúcia Gurgel, Dayane de Souza Chaves,
UERN - Departamento de Fı́sica, Milton Morais
79
Xavier Junior, UFERSA - Departamento de Ciências
Exatas e Naturais ¥ Algumas ferritas tem despertado
o interesse no estudo do efeito de magnetoimpedância
gigante (GMI) por apresentarem caracterı́sticas desejáveis para a observação deste fenômeno tais como:
baixa resistência, magneticamente moles, pequena
magnetoestricção e alta permeabilidade magnética.
Esta ferrita foi preparada adicionando-se à uma solução
de quitosana os seguintes reagentes: Nitrato de Zinco,
Nitrato de Ferro II, Sulfato de Ferro e acetato de
manganês. Após este processo, a solução foi gelificada
acrescentando-se o reticulante glutardialdeido. O gel
foi posto em uma chapa quente e queimado por 8 horas.
No final resultou em um pó e feito deste uma pastilha
que apresentou os seguintes resultados: a coloração
foi observada na cor grafite e o diâmetro da pastilha
foi na ordem de 10 milimetros e suas medidas de
espessura variando de 1 a 4 milimetros. As ferritas de
Mn-Zn deste trabalho foi sintetizado pelo processo de
Reação por Coordenação Iônica para o estudo de GMI.
As amostras foram caracterizadas estrtuturalmente
por difração de Raio-x (DRX) e os difratogramas de
raios-x mostraram uma única fase cristalográfica com
diâmetro médio das particulas de 11 nm. Medidas de
magnetização versus campo magnético foram feitas no
pó precursor e na pastilha sisterizada. E nas amostras
após o processo de redução foram feitas medidas de
impedância elétrica em função da frequência e do
campo magnético.
[11/11/09 - P182]
Modos Magnetostáticos em Super Redes
Quasiperiódicas com Simetria de Espelho,
Isaias P. Coelho, IFMA-Campus Imperatriz, Manoel Vasconcelos, IFMA-Campus Monte Castelo,
Claudionor Bezerra, UFRN ¥ Neste trabalho
foram estudadas as ondas de spin propagando-se
em super redes metamagnéticas quasiperiódicas com
simetria de espelho. As ondas de spin são estudadas
no regime magnetostático sem considerar os efeitos de
retardamento. As super redes são geradas utilizando
as sequências substitucionais de Fibonacci, Thue
Morse e Perı́odo Duplo, que são caracterizadas pela
natureza dos seus espectros de Fourier, que podem
ser “dense pure point”(sequências de Fibonacci) ou
“singular continuous”(sequências de Thue Morse e
Perı́odo Duplo). Essas sequências são descritas em
termos de uma série de gerações que obedecem uma
peculiar relação de recorrência. Introduzimos ainda
uma simetria interna estrutural nas super redes, a
simetria de espelho. O nosso modelo leva em conta a
presença de um campo magnético externo, aplicado
em uma direção perpendicular às interfaces das super
redes, e também leva em conta a contribuição da
anisotropia cristalina para o campo magnético interno.
Os modos magnetostáticos de volume e superfı́cie são
obtidos aplicando a técnica da matriz transferência. O
material metamagnético considerado aqui foi o F eBr2 ,
mas os resultados podem ser estendidos para outros
materiais. Apresentamos resultados numéricos para
discutir o aspecto fractal dos espectros e comparar com
as super redes quaseperiódicas sem simetria de espelho
para verificar como uma simetria interna estrutural
80
pode influenciar nesses espectros.
[11/11/09 - P183]
Supercondutividade tipo onda-d em férmions
pesados: Comportamento reentrante e uma
descrição para o composto CeCoIn5−x Snx .,
Francisco Dinóla Neto, Universidade Federal Fluminense - RJ - Brasil, Scheilla M. Ramos, Mucio A. Continentino, Centro Brasileiro de Pesquisas
Fı́sicas - RJ - Brasil ¥ O interesse em estudar compostos férmions pesados (FP) baseados em Cério (Ce)
ocorre devido às caracterı́sticas do seu rico diagrama de
fases: a coexistência de um ordenamento magnético e
supercondutividade, e um comportamento não-lı́quido
de Fermi (NLF) em torno de um ponto crı́tico quântico.
Neste trabalho descrevemos um sistema FP de Ce pelo
modelo de redes de Kondo, com um termo inter-sitio
adicional (tipo Heisenberg) de interação. Este Hamiltoniano pode ser reescrito em termos de um modelo
efetivo de duas bandas com hibridização V que pode
ser controlada experimentalmente por pressão externa.
Consideramos separadamente os casos de supercondutividade tipo onda-d associados à elétrons na banda estreita e de supercondutividade inter-banda. O primeiro
caso surge do acoplamento intra-banda e o segundo do
acoplamento inter-banda. Para ambos os casos, nosso
estudo é restrito ao regime de acoplamento fraco, e assim obtivemos a linha crı́tica entre a fase supercondutora e normal para temperaturas finitas. No caso
inter-banda foi encontrado uma linha que apresenta um
comportamento reentrante além de existir um ponto tricrı́tico que une uma linha de transições de primeira
ordem com uma linha de segunda ordem. No caso
intra-banda as transições são todas de segunda ordem
não sendo encontrada nenhuma anomalia reentrante na
sua forma. Comparamos o diagrama Tc × V do caso
intra-banda com resultados experimentais de Tc para o
composto férmion pesado dopado CeCoIn5−x Snx sob
pressão externa. Obtivemos um bom ajuste entre a
linha teórica e o experimento, dando uma previsão
teórica dos valores da pressão crı́tica em T = 0 para
diferentes valores de dopagem x.
[11/11/09 - P184]
Instabilidade FFLO induzida por pressão em
supercondutores multi-bandas a temperatura
finita, Igor Padilha, UFF - RJ, Mucio Continentino, CBPF - RJ ¥ Sistemas multi-bandas como
compostos inter-metálicos e férmions pesados apresentam quase-partı́culas originarias de diferentes orbitais
em suas superfı́cies de Fermi. Uma vez que essas
partı́culas possuem massas ou densidades diferentes,
existe um “mismatch”natural nos vetores de onda de
Fermi associados a estes diferentes orbitais. Isto torna
esses materiais potenciais candidatos a apresentar fases
supercondutoras exóticas como as fases de Sarma e
FFLO, mesmo na ausência de campo magnético externo. Os orbitais distintos coexistentes na superfı́cie
de Fermi são geralmente hibridizados e seu grau de mistura pode ser controlado via pressão externa. Neste trabalho, investigamos a existência de uma fase FFLO em
um supercondutor BCS de duas bandas controlada pela
hibridização. Neste trabalho obtemos a diagrama de
fase, hibridização por temperatura, que apresenta um
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
comportamento semelhante aos sistemas FFLO convencionais na presença de um campo magnético externo.
Nossos resultados mostram ser possı́vel obter fases supercondutoras com parâmetro de ordem inomogêneo induzidas por pressão, mesmo na ausência de um campo
magnético externo. Superfluidos assimétricos ou inomogêneos referem-se ao emparelhamento de Cooper
em sistemas com superfı́cies de Fermi que não se encontram. Esse fenômeno encerra o tipo FFLO de estado fundamental, onde o desencontro das superfı́cies
de Fermi com spins opostos ocorrem devido a ação de
um campo magnético externo. Este tipo de fenômeno
também ocorre em sistemas de átomos frios, onde o desencontro é causado pelo diferente número de férmions
interagentes. Além disso, também pode ocorrer no interior de estrelas de nêutrons onde o emparelhamento
de quarks up e down em diferentes números gera a supercondutividade de cor.
[11/11/09 - P185]
Efeitos
da
Força
Magneto-motriz
em
máquinas
sı́ncronas
super-excitadas,
IFRN
Jacques Cousteau da Silva Borges,
¥ Devido à facilidade de transmitir e distribuir
energia, quando esta se encontra na forma elétrica,
a sua conversão se faz necessária, tanto em fase de
geração, quanto na fase de utilização. Na maior
parte das aplicações, a energia elétrica se converte
em energia térmica (aquecimento) e energia mecânica
(movimento), sendo que esta última os dispositivos
da conversão geralmente são de conversão contı́nua,
como motores e geradores. Nesses casos, o funcionamento se dá devido a forças originárias do campo
magnético. Assim, a conversão eletromecânica da
energia em máquinas rotativas se dá a partir da ação
desse campo magnético, para modificar a relutância
de um circuito magnético e/ou para gerar uma f.e.m,
em decorrência de uma variação de fluxo, de acordo
com a lei de Faraday. Neste último caso, a variação
de fluxo pode ocorrer tanto devido à existência de um
campo girante sobre bobinas fixas, quanto devido à
rotação de bobinas montadas sobre o eixo que gira em
uma região de campo fixo. Apesar de existirem vários
tipos de máquinas elétricas, este trabalho se detém ao
estudo da máquina sı́ncrona, alimentada por corrente
alternada, que será responsável por gerar o campo
magnético responsável pela força magneto-motriz
(f.m.m.). Se essa corrente de campo for menor, isto é,
o motor estiver sub-excitado, o déficit de f.m.m. deverá
ser preenchido pela armadura e o motor irá operar
com um fator de potência indutivo. Dessa forma, faz
necessário realizar a correção do fator de potência nas
instalações elétricas, utilizando geralmente capacitores
para este fim. Porém, quando a corrente de campo
é maior, isto é, o motor se encontrar super-excitado,
a f.m.m. em excesso deverá ser contrabalanceada na
armadura e uma componente capacitiva de corrente
estará presente, o motor funcionara então com um
fator de potência capacitivo, tendo um comportamento
análogo a um banco de capacitores. Porém, esse
efeito gera uma série de sobre-tensões e conjugados
transitórios, principalmente se conectados diretamente
a uma rede de distribuição de energia elétrica, já que as
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
linhas de transmissão também possuem componentes
capacitivas associadas as suas impedâncias. Dessa
forma, analisa-se o emprego da máquina sı́ncrona
super-excitada em sistemas de potência com altas cargas indutivas, de modo a obter uma máxima eficiência,
sem a necessidade de empregar bancos de capacitores
de alta potência.
[11/11/09 - P186]
Magnetômetro
por
Efeito
Hall,
J. Fernandez Pinto, F. L. A. Machado, A.
R. Rodrigues, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal de Pernambuco, 50.670-901, Recife - PE Brasil ¥ Desenvolvemos um magnetômetro por efeito
Hall. O magnetômetro utiliza dois micro-sensores Hall
em uma configuração diferencial e um sistema amplificador tipo lock-in. A amplitude da corrente elétrica
que passa pelos sensores pode ser variada no intervalo
de 0.1 a 1 mA. O circuito pré-amplificador utilizado
para acoplar os sensores ao lock-in é composto de três
amplificadores operacionais com ganho total de 10. A
sensibilidade do magnetômetro é fortemente influenciada pela posição da amostra com relação aos sensores
Hall. Estimativas preliminares indicaram que a razão
sinal-ruı́do é melhor do que 103 . O magnetômetro
foi automatizado via GPIB e software Labview. O
mesmo protocolo foi utilizado para controlar a fonte
de corrente de uma par de bobinas de Helmholtz
utilizadas para geração de campos magnéticos de até
30 Oe. Por fim, o magnetômetro foi utilizado para
medir a magnetização em função do campo magnético
a temperatura ambiente da liga amorfa ferromagneticamente mole Fe64 Co7 Zr6 Nd3 B20 . Os laços de
histerese obtidos foram comparados com medidas feitas
utilizando outras técnicas. Entre outras vantagens do
magnetômetro está a facilidade de ser adaptado para
medidas em baixas temperaturas e campos magnéticos
altos. Esse tipo de desenvolvimento está presentemente
em curso.
Agradecimentos. Agradecemos ao Geovani Ferreira
pela produção das amostras utilizadas para teste do
magnetômetro. Trabalho parcialmente financiado pelo
CNPq, FACEPE, CAPES e FINEP.
ÓTICA
[11/11/09 - P187]
Medidas da Difusividade Térmica de Óleos Vegetais através da Técnica de Lente Térmica,
Rubens Silva,Paulo Cesar de Oliveira,
Marcos Alexandre Cavalcante de Araújo,
Wemerson José Alencar, UFPB - PB - Brasil ¥
Os óleos vegetais são de grande importância devido
a sua utilidade em vários setores econômicos, tais
como indústrias de cosméticos, fármacos, lubrificantes
e no setor de combustı́veis. Muitas dessas aplicações
se devem as suas propriedades fı́sicas, em destaque
a difusividade e condutividade térmicas, e a taxa de
variação do ı́ndice de refração com a temperatura.
Neste trabalho estudaremos a difusividade térmica de
alguns óleos vegetais e derivados, tais como o Azeite de
Oliva, o de Castanha do Brasil, a Oleina de Palma, e o
Ácido Oléico Puro, sendo que este último está presente
81
em grande quantidade na maioria dos óleos vegetais. A
obtenção dessas importantes propriedades, para estes
óleos, foi realizada através da técnica de Lente Térmica
(LT). Utilizamos os lasers de Argônio para a excitação,
e HeNe para o monitoramente da formação da Lente
Térmica. O experimento foi realizado utilizando a
configuração de modo descasado e contrapropagante
dos feixes. O efeito de lente térmica é possı́vel graças
à absorção de calor pela amostra, que deverá estar
localizada na posição de cintura mı́nima do laser de
excitação, provocando uma variação de temperatura no
interior da amostra, na direção radial. Os resultados
observados e medidos estão de acordo com os encontrados na literatura, inclusive aqueles obtidos através
de outras técnicas.
[11/11/09 - P188]
Reversão do processo de desmineralização
em lesões primárias de cárie por ação
combinada de radiação laser e fluoretação
em diferentes regimes,
Jorge C.B. Leão
Filho,Thayse R. Souza, Natanael B. dos
Santos,
Faculdade de Odontologia - UFAL,
Maria
Francisco de Assis M. G. Rego Filho,
Tereza de Araujo, Instituto de Fı́sica - UFAL ¥
A aplicabilidade de radiação Laser em diversos ramos
das áreas de Saúde vem sendo estudada desde que
o primeiro Laser foi concebido na década de 1960.
Na Odontologia os primeiros estudos datam de 1964.
Durante tais os estudos, e nos que se seguiram, foi
observado que o Esmalte irradiado passava por mudanças cristalográficas importantes, tanto na criação
de novas fases cristalográficas de compostos existentes,
quanto o surgimento de novos compostos em sua estrutura. Posteriormente verificou-se que tais variações
cristalográficas estavam relacionadas a um aumento na
resistência ácida e, por tanto, na resistência a lesões de
cárie. Essas descobertas impulsionaram fortes avanços
na Odontologia Preventiva, onde vários resultados
vem sendo comparados aos aumentos na resistência a
ataques ácidos por aplicações de Flúor. No entanto,
existem ainda na Literatura poucos trabalhos em que
tal resistência a ataques ácidos seja estudada como
função do uso combinado das duas formas, no âmbito
preventivo, e ainda menos relatos com relação à possı́vel
reversão de lesões de cáries utilizando tais terapias
(separadamente, ou combinadas). Propusemos-nos,
então, estudar comportamento das lesões primárias de
cáries em Esmalte, utilizando fluoroterapia de distintas
formas (gel, solução e verniz) com a radiação Laser
na região do infravermelho. Sessenta (60) amostras
de esmalte bovino foram utilizadas nesse trabalho,
devidamente cortadas e submetidas a desmineralização
controlada por meio de ciclagem de pH. Foi utilizado
um Laser de Nd:YAG (Quantronix 416), emitindo num
comprimento de onda de 1064 nm, Q-Switch e Mode
Locked, com 200 ps de largura temporal. O feixe foi
direcionado na superfı́cie de esmalte, após um longo
caminho ótico, sem qualquer dispositivo focalizador.
A intensidade do Laser na posição da amostra foi
calculada e o tempo de exposição foi ajustado de forma
que tivéssemos uma Fluência de aproximadamente 84
mJ/cm2 . Resultados preliminares recentemente obtidos apontam para o aumento na dureza do substrato
82
com relativa significância estatı́stica. A remineralização é assim confirmada, concordando com dados já
existentes.
[11/11/09 - P189]
Modelagem
numérica
de
feixes
ópticos
gerados
por
cadeias
de
fendas
circulares,
Carlos
Alberto
Carneiro
Feitosa,Carlisson Miller Cantanhede Pereira,
Eduardo Henrique A. do Nascimento, Grupo
de Óptica Aplicada, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão ¥ Neste Trabalho
realizamos a modelagem numérica de feixes ópticos
gerados por cadeias de fendas circulares. As simulações
mostraram que a substituição de uma fenda por uma
cadeia de fendas, com raio de geratriz igual ao raio da
fenda inicial provoca grandes alterações no padrão de
difração, mostrando que esta discretização é fortemente
repassada ao padrão de difração. Também foi possı́vel
perceber que a inclusão de defeitos na configuração
das fendas, como exclusão ou inclusão de fendas com
raio diferente dos demais elementos da cadeia, produz
uma resposta bastante significativa no padrão de
difração. Para os casos em que se altera a posição
da circunferência interna com relação à externa numa
cadeia de coroas, ou seja, a excentricidade da cadeia,
percebe-se que pequenas modificações nesse parâmetro
provocam extremas alterações no padrão de difração, a
ponto de não se ter nenhuma semelhança com o padrão
original, e isto é válido tanto para uma cadeia de coroas
em que se altera a excentricidade de cada elemento da
cadeia, como para cadeias de duas geratrizes, onde o
deslocamento é feito em relação à posição dos centros
das geratrizes. Mostramos ainda, que é possı́vel realizar
um controle da posição do pico de intensidade máxima
através de alterações na máscara que modifica a fase
da onda plana incidente no anteparo que contém as
fendas.
[11/11/09 - P190]
Estudo de Eletrodinâmica Quântica de Microcavidade Semicondutora com um poço quântico
de GaAs., Paula Magda da Silva Roma, Eduardo Adriano Cotta, Universidade Federal do
Amazonas ¥ In this work we study quantum electrodynamics effects in a planar semiconductor microcavity formed by DBR (Distributed Bragg Reflector) mirrors of AlAl/Al0.2 Ga0.8 As (26 pairs in the lower mirror and 22 pairs in the upper mirror). Between the
mirrors a spacer layer of Al0.3 Ga0.7 As (λ) which contains in its center a GaAs quantum well of 100Å. The
sample was grown by MBE (Molecular Beam Epitaxy).
The optical properties were studied: reflectance, scattering and absorption optics. The reflectance curve of
the heterostructure was examined both in theoretical
(using the transfer matrix method) and experimental
view point, to verify the compatibility of results. The
dispersion curve was modeled by the Sellmeier relation.
In the study of optical absorption, it was suggested a
model to describe the momentum matrix element PCV
for the absorption coefficient. In this treatment, PCV
has a nearly parabolic behavior around the Γ point,
where the coefficients were fitted with the experimental
data obtained in the literature. The results for optical
absorption were satisfactory, with a good agree in the
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
region edge band gap. This allowus to quantify the energy required for the formation of excitons, which are
responsible for the absorption and emission spectrum
of the material. Through a quantum theory model obtain a description of the schemes of strong and weak
coupling regimes between the photon and exciton confined in the cavity. These results were observed experimentally, where the reflectance curves show the of Rabi
Splitting effect of the normal mode of the cavity. Has
become necessary to consider the losses in the region between the edge band gap for the conduction and valenc
band in order to obtain more realistically the behavior
of microcavity creating ideal conditions for the production of a microcavity laser.
[11/11/09 - P191]
EMARANHAMENTO E NÃO-LOCALIDADE
DE FÓTONS GÊMEOS VIA APAGADOR
QUÂNTICO., Tiago de Jesus Santos, Celso
Israel Fornari, Universidade Estadual de Santa
Cruz, Adélcio Carlos de Oliveira, Universidade
Federal de São João Del-Rei - UFSJ ¥ No apagador
quântico, um feixe de laser de argônio com 351.1nm
de comprimento de onda é emitido num cristal BBO
não-linear que divide o feixe inicial noutros dois semelhantes (f1 e f2)com 702.2nm. O cristal, que é birrefringente e não-linear, cria pares de fótons gêmeos, que
chamaremos de (a e b), onde cada fóton de f1 possui
um gêmeo correspondente em f2. Faz-se f1 incidir sobre uma dupla-fenda (s1 e s2), que possui dimensões
apropriadas para causar interferência, que é observada
através de um fotondetector acoplado a um computador, que mostra como se dá a distribuição dos fótons
num intervalo de tempo. A interferência é observada,
pois não se distingui se cada fóton passou por s1 ou
s2. Acrescentaremos ao experimento dois polarizadores
imediatamente após cada fenda. Um é disposto em 45o e outro em +45o com respeito á vertical. Destrói-se
a interferência, pois cada um dos polarizadores “marcou”cada fóton em +45o ou -45o e agora se distingue de
qual fenda cada fóton veio. Acrescenta-se mais um polarizador, que chamaremos de verificador e que estará
localizado em f2. Este polarizador é livre para girar,
e está localizado à mesma distância óptica da duplafenda tomando como origem o cristal. Assim quando
a passa pela dupla-fenda seu gêmeo b passa pelo polarizador verificador. A interferência será criada ou destruı́da a depender da disposição do polarizador verificador, pois a e b encontram-se emaranhados e qualquer
mudança no estado quântico de um implica na mudança
do estado de seu gêmeo. Assim, a informação sobre o
caminho de cada fóton pode ser recuperada ou apagada
do Universo a depender da configuração do verificador.
O fóton a, após passar pela dupla fenda, é capturado
por um detector A e o fóton b, após passar pelo verificador, é capturado por um detector B. A interferência
ou não em a depende do que faremos com b. O que
acontece se colocarmos o caminho óptico de f2 maior
que f1? Neste caso, b só será detectado depois de a e
o que ocorre é que mesmo o fóton b ainda não tendo
sido medido, o estado de a depende de como estará o
verificador quando b passar pelo mesmo. Isso se deve
ao princı́pio da complementaridade, pois cada par de
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
fótons gêmeos devem ter as mesmas caracterı́sticas entre si. E qualquer mudança num, implica mudança em
seu complementar. Assim mostramos emaranhamento
e não-localidade.
[11/11/09 - P192]
Tratamento quântico nos feixes Laguerre-Gauss,
A. T. B. Celeste, C. T. G. Santos, E. R.
Macedo, F. M. Costa Jr., J. A. Barros; N. P.
Nogueira, IF-Sertão PE; CEFET ¥ A propagação
de feixes de luz podem ser descrita usando o formalismo
de operadores. A aproximação paraxial descreve perfeitamente a propagação de um laser. Ela nos permite
escrever uma analogia entre a equaç ao de Helmholtz
da óptica ondulatória e a equaç ao de Schröndinger
para uma partı́cula livre da mecânica quˆântica, onde a
variável de propagação z faz o papel do tempo. Em
1992, Allen mostrou que qualquer feixe de luz com
frente de ondas helicoidal carrega momento angular orbital ao longo da direção de propagação. Recentemente
muito interesse, teórico e experimental, tem sido dado
ao estudo do momento angular orbital. Um exemplo de
luz fisicamente realizável com essa caracterı́stica são os
feixes Laguerre-Gauss. Nesses feixes cada fóton carrega
l~ de momento angular orbital, onde l é um número
inteiro. Os modos desses feixes são soluções exatas
em coordenadas cilı́ndricas da equaç ao de Helmholtz
na aproximação paraxial, assim como s ao os modos
Hermite-Gauss em coordenadas cartesianas. Aplicando
a álgebra de operadores escrevemos explicitamente os
operadores de abaixamento e levantamento em coordenadas cilı́ndricas para os feixes Laguerre-Gauss. A partir desses operadores indicamos um método para calcular o operador deslocamento e os estados coerentes
desses feixes usando a definição de Barut-Girardello.
[11/11/09 - P193]
Obsevação de padrão de interferência de um objeto distribuı́do na correlação de primeira ordem com fonte incoerente, Alcenı́sio J. J. Silva,
E. S. dos Santos, D. P. Caetano, E. J. S. Fonseca, J. M. Hickmann, Optics and Materials Group
- Optma, Instituto de Fı́sica, Universidade Federal de
Alagoas,Caixa Postal 2051, 57061-970, Maceió, AL,
Brazil ¥ Padrões de interferência utilizando fontes incoerentes podem comumente ser observados na correlação
de intensidades, como tem sido demonstrado por uma
série de experimentos sobre imagens fantasmas. Recentemente foi publicado um trabalho [1] no qual foi
observado padrões de interferência na medida de correlação de dois campos com luz incoerente. Este experimento utilizou um interferômetro de Mach-Zehnder
(MZ) com uma fenda dupla alinhada em um dos braços
do interferômetro. O padrão de interferência caracterı́stico de uma fenda dupla emergiu após fazer uma
média das várias medidas de correlação entre os campos em uma das saı́das do interferômetro. Em nosso
trabalho mostraremos um resultado experimental intrigante no qual obtivemos padrões de interferência na
medida de correlação entre os campos elétricos de cada
braço do interferômetro MZ utilizando uma fenda dupla distribuı́da com luz incoerente. A fenda dupla distribuı́da é composta por um fio, alinhado em um dos
braços do interferômetro, e uma fenda simples, alin-
83
hada no outro braço. É interessante observar que a
superposição espacial desses objetos (fio + fenda simples) compõe uma tı́pica fenda dupla de Young [2]. Este
trabalho pode contribuir de maneira significativa para
a compreensão de conceitos fundamentais relacionados
a não localidade de um fóton.
[1] Su-Heng Zhang et al., Phys. Rev. Lett. 102, 073904
(2009); [2] I.Vidal, D. P. Caetano, E. J. S. Fonseca, and
J. M. Hickmann, EPL, 82, 34004 (2008).
[11/11/09 - P194]
Desenvolvimento de dispositivos óticos para
telecomunicação usando pulsos de laser de femtossegundos., Thiago B. N. Lemos, Anderson S.
L. Gomes, Universidade Federal de Pernambuco, Luciana R. P. Kassab, FATEC-SP ¥ Neste trabalho
apresentaremos os resultados obtidos no desenvolvimento de guias de onda canal usando pulsos laser de
femtossegundos. O uso de pulsos laser de femtossegundos na fabricação de dispositivos foi demonstrado no
final dos anos 90 abrindo novas possibilidades na arquitetura de dispositivos óticos já que permitia o desenvolvimento tri-dimensional e em diversos tipos de
materiais. Esta técnica está baseada em dois processos
fundamentais, primeiro os elétrons absorvem energia do
pulso laser via interação não-linear, tais como ionização
multifotônica e absorção de portadores livres. A energia
é transferida para a rede levando à fusão do material,
seguida da re-solidificação do meio gerando uma modificação no ı́ndice de refração na região onde o feixe foi
focalizado. Para isto, em nossa montagem experimental
utilizamos um amplificador regenerativo Ti:Safira (Libra, Coherent) que fornece pulsos de 100 fs, a uma taxa
de 1 KHz com energias médias de até 1 mJ por pulso. O
feixe de luz foi focalizado usando uma objetiva de 20X
(0,3 NA , Olympus) em uma amostra de vidro (fosfatos,
teluretos não dopados e dopados com ı́ons de Er+3
/Y b+3 ) colocada sobre uma plataforma de translação
(Newport Translation Stage) a qual move-se perpendicularmente à direção de propagação do feixe com velocidades tı́picas de 1 mm/s. Após a etapa de escrita, as
amostras tiveram suas faces polidas para inı́cio da caracterização das guias. Usando laser He-Ne (632,8 nm),
luz foi propagada através da guia, para checar o guiamento da luz. As guias apresentaram propagação de
monomodos e variação de ı́ndice de refração da ordem
de 10−3 na região onde ocorreu a modificação do meio.
As perdas obtidas na propagação ficaram em torno de
3,2 dB. Devido a presença, em algumas amostras, de
ı́ons de Er+3 eY b+3 obtivemos amplificação de sinal
em 1530 nm (na região da banda C, utilizada nas telecomunicações óticas). Para isto, acoplamos luz em 980
nm (bombeio) e em 1530 nm (sinal) e medimos a saı́da
do feixe em 1535 nm (sinal) utilizando analisador de espectro ótico (Ando). Nas nossas amostras encontramos
ganhos internos da ordem de 3,5 dB/cm em 1535 nm,
quando acoplamos 300 mW de potência em 980 nm.
Em conclusão, demonstramos a capacidade em escrever
diretamente guias de onda em vidro usando um sistema
laser de femtossegundos. Trabalhos futuros já em progresso empregaram novos tipos de vidros não somente
para amplificação ótica, mas também para dispositivos
não-lineares.
84
[11/11/09 - P195]
Efeito da Relaxação em Dispositivos AcustoÓpticos Sintonizáveis.,
K. D. A. Sabóia,
UFC/UECE - CE - Brasil, H. T. Girão, A. C.
Ferreira, C. S. Sobrinho, J. W. M. Menezes e
A. S. B. Sombra, UFC - CE - Brasil ¥ A crescente
demanda de meios modernos de informação, como
a Internet, os sistemas de TV a cabo e a telefonia,
que necessitam cada vez mais de serviços confiáveis,
rápidos e de menor custo financeiro impulsiona o
desenvolvimento de dispositivos capazes de tratar e
processar informações a velocidades ultra-rápidas.
Dessa forma, aumentou-se o interesse pelo processamento de sinais de forma totalmente óptica tendo em
vista sua habilidade de processar sinais a velocidades
extremamente elevadas. Este é o caso da utilização de
Filtros Acusto-Ópticos Sintonizáveis (AOTF) dentre
vários outros dispositivos intensamente estudados na
atualidade. O interesse pelo AOTF é fato dele ser
o único filtro óptico capaz de selecionar múltiplos
comprimentos de onda simultaneamente, já que um
único cristal, do qual o filtro é basicamente constituı́do,
pode acomodar facilmente múltiplas ondas acústicas
de freqüências distintas. A modulação da instabilidade
tem conseqüências importantes para a propagação de
pulso ópticos e tal fenômeno tem sido incansavelmente
analisado na literatura atual devido seus efeitos na
propagação de pulso, principalmente ultracurtos.
O colapso e a quebra de tais pulsos são os mais
freqüetes e têm sido explorados num extenso número
de aplicações. No presente trabalho, realizamos a
implementação numérica para estudarmos o efeito da
relaxação em AOTF e uma possı́vel aplicação desse
efeito.
[11/11/09 - P196]
Fiat Lux: as origens da luz, P.A. Alcantara
Junior,C.V.A. da Silva, M.F. da Silva, N. C. F.
Sousa, Faculdade de Fı́sica, Universidade Federal do
Pará ¥ A luz é motivo de discussão há muito tempo,
principalmente no que se refere a sua natureza, a
produção e a origem desta que é inquestionavelmente
essencial a vida e demais processos no universo. Neste
trabalho, apresentamos algumas dessas concepções e
buscamos expor o que é a luz, como se produz e qual a
sua origem. Durante muito tempo duas teorias distintas
coexistiam e provocavam verdadeiros debates a exemplo da discussão entre Newton que defendia a teoria
corpuscular e Huygens, defensor da teoria ondulatória.
Em 1803, o experimento de Young representou um duro
golpe na teoria corpuscular, pois seus resultados, como
a medida do comprimento de onda da luz, reforçaram
as idéias de Huygens, mas foi a teoria de Maxwell, em
meados do século XIX que determinou a hegemonia da
teoria ondulatória ao afirmar que a luz era uma onda
eletromagnética. Hoje já se admite um comportamento
dual da luz, o que é comprovado por vários experimentos e teorias tais como efeito fotoelétrico, o desenvolvimento da teoria atômica de Bohr, a quantização
de energia de Planck, dentre outros que aos poucos
foram revelando detalhes até então desconhecidos ou
ignorados sobre a luz. Sobre a origem da luz ainda
temos muito a descobrir. Com o auxilio de novas tecnologias é possı́vel fazer simulações das condições inici-
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
ais do universo. Muitas descobertas recentes mostram
controvérsias sobre a formação das primeiras estrelas
no inicio da história do universo. Inicialmente, havia
uma idéia de surgimento gradual da luz, mas há pouco
tempo, pesquisas demonstram o contrario e afirmam
que elas surgiram em profusão. Houve um momento inicial logo após o Big Bang em que o universo era matéria
e energia acoplados. Após algum tempo de expansão o
universo resfriou e com a formação de Hidrogênio molecular houve inicio ao que chamam de Idade das Trevas,
perı́odo em que o universo permaneceu em absoluta escuridão. O Hidrogênio só começou a agregar-se novamente cerca de 1 bilhão de anos depois quando halos de
matéria escura passaram a ter massa de aproximadamente 10 mil sóis e pôde dissipar sua energia, ou seja,
resfriar-se. E suas partı́culas moveram-se mais lentamente permitindo a acumulação do Hidrogênio e do Helio no centro de um halo de matéria escura em crescimento. Provavelmente os buracos negros tiveram papel
importante no processo de reionização do hidrogênio,
trazendo assim a luz de volta ao universo.
[11/11/09 - P197]
Estudo de absorção não linear na mistura ácido
oléico e beta-caroteno, Monique Alves da Silva,
Sanclayton G. C. Moreira, Universidade Federal
do Pará ¥ A Amazônia possui a maior biodiversidade
do nosso planeta. A maior parte das substâncias contidas na flora e fauna desta região, ainda não foi estudada cientificamente. Isto por si só representa um
grande desafio aos cientistas de um modo geral interessados nesta pesquisa. O Grupo de Fı́sica de Materiais
da Amazônia tem se preocupado neste tipo de estudo e
já a um certo tempo tem medido algumas propriedades
fı́sicas tais como: a constante dielétrica, algumas propriedades térmicas e também alguns aspectos sobre a
absorção e emissão da luz, mas alguns óleos vegetais devido a sua composição apresentam uma forte absorção
na região do visı́vel o que representa um problema interessante a ser investigado. A técnica conhecida como Zscan tem sido largamente usada para medidas de ı́ndice
de refração não linear, absorção não linear, suscetibilidade de terceira ordem, etc. Para a medida do coeficiente de absorção não linear utilizamos esta técnica
estudando a variação na intensidade da luz transmitida
através da amostra em torno do foco, em vários pontos
à esquerda e à direita do mesmo. É importante coletar
toda a luz para que o fenômeno seja observado. Devido ao fato de o feixe de luz ser mais intenso no foco
que fora dele, a medida da transmitância em função
da posição z mostrará que o coeficiente de absorção
depende (não linearmente) da intensidade do campo
elétrico da luz. A partir do ajuste ao modelo teórico
que descreve a variação da transmitância em função da
posição é possı́vel calcular o coeficiente de absorção não
linear da amostra. Temos por objetivo principal observar os efeitos da refração e da absorção não lineares em
amostras de óleos vegetais tı́picos da região Amazônica
e seus principais constituintes.
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
SEMICONDUTORES
[11/11/09 - P198]
PROPRIEDADES DE TRANSPORTE EM
FIOS QUANTICOS HETEROESTRUTURADOS,
F F BATISTA JR, A CHAVES, G A
FARIAS, Universidade Federal do Ceara ¥
Semiconductor materials are responsible for the large development in electronic industry, what made it possible
the creation of new devices. The heterostructures gave a
large impulse to the solid-state physics. Semiconductors
study is nowadays concentrated in the low-dimensional
systems, like quantum wells, wires, dots and rings. In
this work, we investigate the transport properties of heterostructured quantum wires of double barrier.
We begin with calculation of radial confinement
energy in a quantum wire InAs/InP of double barrier.
We use a cylindrical model of wire with gradual and
abrupt interfaces. Transmission coefficients are calculated through the matrix transfer method first proposed
by Tsu. We study transmission behavior varying barriers width, the distance between them and the wire
radius.
Current-voltage curves are also plotted. We did it
for the cases with gradual and abrupt interfaces, varying
temperature, barriers width and the distance between
them. We have also applied a magnetic field along the
transport direction. Results show that gradual interfaces change significantly the behavior of the electric
current. The effective potential becomes smoother with
gradual interfaces, so it can reduce the current oscillations. It happens because of the reduction in the incident wave function reflections. The applied magnetic
field modify the effective potential, so it can transform
barriers into wells, completely changing the current behavior.
[11/11/09 - P199]
Propriedades eletrônicas de nanopontos de
grafeno assimétricos, M. S. Pires,A. M. Silva,
V. N. Freire, Universidade Federal do Ceará, E. W.
S. Caetano, Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia do Ceará ¥ A busca por dispositivos semicondutores cada vez menores, com maior desempenho
operacional e baixo custo, tem motivado a pesquisa
de novos materiais. Neste contexto, a descoberta do
grafeno, material altamente resistente que apresenta
propriedades superiores de condução frente ao silı́cio,
abre uma grande janela de oportunidades nos mais diversos ramos da tecnologia. A viabilidade da construção
de circuitos integrados baseados no grafeno visando a
produção de nanodispositivos e circuitos integrados em
larga escala vem sendo alvo de intensas investigações.
O seu emprego requer o domı́nio do material em escala nanométrica, o que exige o emprego de conhecimentos das mais diversas disciplinas, como a Fı́sica
e a Quı́mica, e especialmente a aplicação das leis da
Mecânica Quântica. Neste trabalho utilizamos cálculos
de primeiros princı́pios na aproximação DFT (Density
Functional Theory) usando o funcional de troca e correlação GGA (Generalized Gradient Approximation)
para estudar a estrutura eletrônica de nanopontos de
grafeno com geometria hexagonal e número de átomos
de carbono n ∼ 50. Os nanopontos investigados ap-
85
resentam bordas ARMCHAIR e ZIGZAG, e sofreram
modificações na sua simetria através do reposicionamento dos átomos em suas bordas, o que produz uma
quebra de simetria. Os orbitais moleculares HOMO e
LUMO, gaps de energia HOMO-LUMO, densidades de
estado e de spin, foram obtidos, ficando demonstrado
que a estrutura eletrônica é extremamente sensı́vel a
modificações nas bordas dos nanopontos de grafeno.
[11/11/09 - P200]
Semicondutores Magnéticos InAs e GaAs
dopados
com
Mn:
uma
investigação
por
técnicas
de
primeiros
princı́pios,
Leodécio Araújo da Silva Júnior, Teldo Anderson da Silva Pereira, Universidade Federal de
Mato Grosso, Rodrigo Barbosa Capaz, Universidade Federal do Rio de Janeiro ¥ Com grandes
perspectivas de manipular o spin eletrônico, a fim de
armazenar informações e controlar o transporte de
portadores em dispositivos, pesquisas em semicondutores dopados com impurezas tem chamado a atenção
de pesquisadores, sendo alvo de grandes discussões
em várias partes do mundo. Os tópicos centrais das
direções das pesquisas relacionadas com semicondutores magnéticos diluı́dos (III,Mn)V consistem em
investigar: (i) as origens microscópicas e a fı́sica
fundamental do ferromagnetismo que ocorre nestes
sistemas; (ii) crescimento dos materiais e formação
de defeito; (iii) o desenvolvimento de dispositivos
spintrônicos com novas funcionalidades [1]. Além disso,
estudos por métodos ab initio, de impurezas de Mn
em ligas semicondutoras, ordenadas ou desordenadas,
é ainda um tópico pouco explorado. Neste trabalho
insvestigamos semicondutores GaAs e InAs dopados
com Mn, através de técnicas de primeiros princı́pios,
cuja metodologia empregada para tal é implementada
pelo programa computacional PWSCF (Plane-Wave
Self-Consistent Field - www.pwscf.org). Em nossos
estudos, calculamos a estabilidade ferromagnética
através da diferença EF M − EAF M entre um arranjo
de spin ferromagnético (FM) e antiferromagnético
(AFM), em uma supercélula GaAs e InAs composta
por 64 átomos e dopadas com dois átomos de Mn.
Os dois átomos de Mn são posicionados no plano
< 110 > da estrutura zinc-blend GaAs e InAs.
Nestes sistemas analizamos o quadrado da função de
onda no topo da banda de valência (no ponto Γ) e
a Projeção da Densidade de Estado Eletrônico (PDOS).
[1] T. Jungwirth, Jairo Sinova, J. Masek, J. Kucera and
A.H. MacDonald, Rev. Mod. Phys. 78, 809 (2006).
[2] Priya Mahadevan and Alex Zunger, Appl. Phys.
Lett. 85, 2860 (2004).
[3] Priya Mahadevan and Alex Zunger, Phys. Rev B
69, 115211 (2004).
[11/11/09 - P201]
Computer simulation of CdTe quantum dots
grown on Si(111) substrates, Fábio F. Leal, Instituto Federal Fluminense - Campus Itaperuna, Rio de
Janeiro, Brazil and Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, Brazil, Silvio C. Ferreira, Sukarno O. Ferreira, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal de Viçosa, Mi-
86
nas Gerais, Brazil ¥ CdTe thin films have many industrial applications and, consequently, have attracted a lot
of attention in the last few years. The majority of systems follow the Stranski-Krastanow growth mode characterized by the transition from the two-dimensional to
three-dimensional growth regime. However, in recent
experiments, Ferreira et. al. showed that the growth of
CdTe on Si(111) substrates by hot wall epitaxy (HWE)
follows the Volmer-Weber growth mode, with nucleation of self-organized CdTe three-dimensional islands
on the Si substrate for less than 1 monolayer of evaporated material [1]. The main features characterizing this
system are the unlikeness between deposited material
and substrate, in particular, the lattice mismatch and
bond energies. Computational solid-on-solid models are
useful tools for the understanding of the film growth
dynamics. Therefore, we are proposing a thermally activated model for the growth of the CdTe/Si system,
in which a two-dimensional triangular lattice with periodic boundary conditions represents the Si substrate.
The one dimension version of the model was recently
studied [2,3]. Deposition and diffusion processes are
included in the model. In addition, Ehrlich-Schoebel
barriers were included in the present work. While deposition occurs at constant rates, Arrhenius-like law rule
diffusion. The effects of Ehrlich-Schoebel were investigated. The main ingredient of the model is the difference between energies for diffusion of CdTe particles on
Si and CdTe on previously deposited CdTe. For such
procedure are considered both bond and activation energies. The model was studied through kinetic Monte
Carlo simulations in which, the system size, the growth
time and growth temperature are the parameters of the
simulation. Height and diameter distributions of the
CdTe islands were used to characterize the self assembled structures and to compare the simulation results
with the experimental finds. Distributions for height
and width quantum dot distributions were obtained in
agreement qualitative with experimental observations.
Indeed, the two-dimensional version of model has a better quantitative agreement with experiments if compared with the one-dimensional case.
Financial support: FAPEMIG and CNPq.
References:
[1] S. O. Ferreira et.al., J. Appl. Phys. 93, 1195 (2003)
[2] S. C. Ferreira and S. O. Ferreira. Phys. Lett. A 352,
216 (2006)
[3] S. O. Ferreira and S. C. Ferreira, Braz. J. Phys.36,
294 (2006).
Electronic address: [email protected] (F.F. Leal)
[11/11/09 - P202]
Study
of
spin
charge
polarization
in
ZnTe:Mn diluted magnetic semiconductors,
Sara C. P. Rodrigues, José R. de Paula Melo,
Yuri R. V. Araújo, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal Rural de Pernambuco, Luı́sa
M. R. Scolfaro, Physics Department, Texas State
University, Eronides F. da Silva Jr., Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco ¥
Recent advances in the physics and technology of
new materials with diluted magnetic semiconductors
(DMS), make it possible a wide range of potential
Painéis (14h - 15h45) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
applications towards the development of spintronic
devices. DMS nanostructures are of both fundamental
and applied importance because the combination
of a quantum confinement and the sp-d exchange
interaction may result an unusual magnetic-optic
properties. In recent years, an area of new phenomena
has been opened by successful growing of thin films
of magnetic and non-magnetic semiconductors. A
semiconductor has been studied extensively is the
zinc-blende ZnT e, which is used for applications in
electro-optical devices in the blue-green spectral range.
The interest in II-VI DMSs has been renewed due
to the recent reports point to a p-doped in these
systems, including co-doped techniques. Although
most of theoretical research on this problem has been
directed towards understanding the origin of the
ferromagnetism, there are still issues to be considered,
such as the role played by the generation of p-type
holes in magnetic multilayers. In this work we study
the behavior of ZnT e/ZnT e : M n multiple quantum
wells. We apply the ~k · p~ method, by carrying out
band-structure calculations within a multi-band 6 × 6
Luttinger Kohn model, in conjunction with the Poisson
equation in order to calculate the electronic properties
of these systems. Exchange-correlation effects are
included within the local density approximation. In
particular, we study the spin charge polarization in
these systems as function of the M n concentration and
varying the number of magnetic layers. The behavior
is very similar to group IV, obtained in our past works.
These findings are fundamental in the determination
of transport properties in these systems.
[11/11/09 - P203]
Optical and electrical characterization of
phthalocyanine compounds at different pH,
B. J. Oliveira, L. P. da Silva Neto, A. A.
Hidalgo, M. L. Vega, Departamento de Fı́sica CCN Universidade Federal do Piauı́,, E. A. Araújo
Júnior, Maria A. Sousa Rios, J.R. Santos
Jr., Departamento de Quı́mica - CCN Universidade
Federal do Piauı́. ¥ The Phthalocyanines structure
is constituted by eight azoto and carbon atoms linked
by a double conjugated structure1 . Between the most
important properties of phthalocyanines are the high
thermal and chemical stability and optical properties2
The UV-Vis of the spectrum has characteristic features,
with high intensity absorption, resulting in colored
compounds. Conformational changes may result in
spectral modifications, like shift of the bands, resulting
in color changes of these compounds2 . This work
focuses on the optical and electrical properties of the
nickel tetrasulphonated phthalocyanine at different pH.
The UV-vis optical absorption bands between 550 and
700 nm with a shoulder are related to the Q bands. The
features between 400 and 200 nm are related with the B
band and it is mixed with the absorption of the lateral
substituents. The literature2 still discusses the correct
attribution of the bands in this last region. Apparently,
there are no substantial changes of the spectral behavior
with pH changes. Nevertheless, Lambert Beer analysis
on the different bands produces different coefficients;
in other words, the linear coefficient changes with pH.
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
This linear coefficient is related to the absorption cross
section, the spring constant and the transition probability. Modifying the conditions of the solution alter the
parameters that characterize the transition. In general,
nominal values of the linear coefficient have a tendency
to increase with the OH concentration. π−→ π ∗ transitions, where the electron cloud is open, are more susceptible to interact with the solvent. However, it is not
clear this interaction, since just the relative concentration of OH and H is changing.
The DC measurements of cast films of pure NiTsPc in
the acid pH show strong hysteresis. The hysteresis is
an indicative of the presence of flexible dipolar groups
with long relaxation time. The AC characterization of
the pure NiTsPc indicate two processes coupled with
charge transport, in agreement with the electrochemistry characterization that show two different energies
of oxidation (one for the Ni center and the other for the
conjugated ring). The RAMAN spectroscopy and Capacitance measurements are used to identify the origin
of the observed hysteresis.
Acknowledgments:
UFPI, FAPEPI, CNPq,
CAPES, FINEP, INEO
References
[1] Frank Hans Moser, Arthur Louis Thomas - Phthalocyanine Compounds, publicado por Reinhold Pub.
Co.,1963
[2] Leznoff C.C; Lever A.B.P. Phthalocyanines: Properties and Applications. Vol. 1, VCH Publishers, New
York, p. 139-247 1993
[11/11/09 - P204]
ANÁLISE DA DIFUSIVIDADE TÉRMICA
EFETIVA EM AMOSTRAS DE DIAMONDLIKE-CARBON ATRAVÉS DE TÉCNICA FOTOACÚSTICA, Daniele Toniolo Dias Ferreira Rosa,Ossamu Nakamura, UFBA, Milena
Ventura de Castro Meira, Universidade Federal
do Recôncavo da Bahia, Vinicios Cabral Bedeschi,
Antonio Ferreira da Silva, UFBA, Vladimir Jesus Trava-Airoldi, INPE ¥ Filmes finos de Diamond Like Carbon ( DLC ) - Carbono tipo diamante
em portugês - são de grande interesse para a indústria
de dispositivos optoeletrônicos e em diversas áreas da
ciência e tecnologia. Podem ser utilizados como fonte
de matéria prima na fabricação de brocas dentárias, implantes biomédicos (como implantes articulares de anca
e joelho), aplicação em sistemas de lubrificação à seco,
revestimento de carcaças aeroespaciais, proteção contra
desgastes mecânicos - em ambientes oleosos, de águas
salinas ou em vácuo, dentre muitas outras aplicações
possı́veis. Mudanças morfológicas frequentemente afetam em muito as propriedades térmicas de materiais
em geral. O comportamento da difusividade térmica de
filmes de DLC em função das variáveis de preparo é de
grande importância para melhor aplicação destes materiais. No presente trabalho, a Técnica da Célula Fotoacústica Aberta foi usada para determinar a difusividade térmica efetiva de nanofilmes de DLC depositados
em substrato de vidro em diferentes tempos: 2, 5, 10,
20 e 30 min. Esta técnica é não destrutiva e consiste
na detecção indireta do calor produzido pela amostra
após a iluminação. As medidas de difusividade térmica
87
apontaram para um aumento deste parâmetro com a
diminuição do tempo de deposição e consequentemente
da espessura do filme.
[11/11/09 - P205]
Cálculos ab intio das Propriedades Eletrônicas
e
Estruturais
do
SrSnO3
ortorômbico,
E. Moreira, N. F. Frazão, J. M. Henriques,
E. L. Albuquerque, UFRN, E. W. S. Caetano,
CEFET-CE, V. N. Freire, UFC ¥ O SrSnO3 é
um material dielétrico de importância tecnológica,
sendo sintetizado normalmente em temperaturas acima
de 1000o C por reação no estado sólido entre SrCO3
ou SrO e SnO2 [1]. Entre as aplicações podemos
destacar: circuitos lógicos SFQ (single-flux-quantum),
baterias de ı́on de lı́tio, sensores de umidade de alta
temperatura, capacitores termicamente estáveis com
baixa permissividade, além de sensores de vários
gases, incluindo CO, N Ox e H2 O, e catalisadores,
visando reduzir a quantidade produzida de substâncias
poluentes, tal como N Ox [2-4]. O SrSnO3 ortorômbico
tem estrutura perovskita, como para outros estanatos
[4,5] com alto grau de simetria pseudocubica em
temperatura ambiente [6]. Neste trabalho, realizamos
cálculos ab intio utilizando a Teoria do Funcional da
Densidade (DFT) [7,8] considerando as aproximações
LDA (local density approximation) [9] e GGA (generalized gradient approximation) [10] para obter a
estrutura de bandas, a densidade de estados (DOS),
bem como as propriedades estruturais do SrSnO3 que
possibilitaram a comparação com a literatura [6,11].
[1] A.-M. Azad, L. L. W. Shyan, P.T. Yen, J. Alloys
Compd. 282 (1999) 109.
[2] H. Wakana, S. Adachi, A. Kamitani, K. Nakayama,
Y. Ishimaru, Y. Oshikubo, Y. Tarutani, K. Tanabe,
IEEE Trans. Appl. Supercond. 15 (2005) 153.
[3] N. Sharma, K.M. Shaju, G.V.S. Rao, B.V.R. Chowdari, J. Power Sources 139 (2005) 250.
[4] E.H. Mountstevens, J.P. Attfield, S.A.T. Redfern, J.
Phys.: Condens. Matter 15 (2003) 8315.
[5] Henriques J M, Caetano E W S, Freire V N, da Costa
J A P and Albuquerque E L 2007 J. Phys.: Condens.
Matter 19 106214.
[6] W.F. Zhang, Junwang Tang, Jinhua Ye, Chem.
Phys. Lett. 418 (2006) 174
[7] P. Hohenberg, W. Kohn, Phys. Rev. 136 (1964)
B864.
[8] W. Kohn, L.J. Sham, Phys. Rev. 140 (1965) A1133.
[9] D. M. Ceperley and B. J. Alder, Phys. Rev. Lett.
45 (1980) 566.
[10] J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys.
Rev. Lett. 77 (1996) 3865.
[11] P. Schmid Beurmann, V. Thangadurai, W. Weppner, Solid State Chem. 174 (2003) 392
[11/11/09 - P206]
Estudados eletrônicos em Nanofios atômicos
quasi-periódicos,
André Hadad Cortez, D.L.
Azevedo, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão - UFMA, M.S. Vasconcelos,
Departamento de Fı́sica, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão - IFMA
¥ As propriedades eletrônicas em sistemas quasi-
88
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
unidimensionais apresentam caráter universal no limite
quântico e se distinguem fundamentalmente do comportamento observado em sistemas macroscópicos. No
estudo dos nanofios atômicos adota-se um tratamento
teórico baseado em modelos atomı́sticos, que nos permite tratar grandes sistemas e obter resultados semiquantitativos para os estados eletônicos em nanofios.
Recentemente, o método que vem se destacando na literatura, e também é o mais conveniente a ser usado nestas estruturas, é o método baseado na teoria de Hückel
extendida. Ele é utilizado para se obter os orbitais
moleculares que descrevem os estados eletrônicos propriamente dito. Neste trabalho, aplicamos este método
em uma análise teórica dos espectros eletrônicos de
nanofios de ouro, onde os átomos estão dispostos em
uma sequência quasi-periódica de Fibonacci. Assim,
consideramos uma linha reta de átomos de ouro obedecendo a sequência de Fibonacci, onde escolhemos
dois parâmetros de rede diferentes para especificar as
distâncias entre os átomos vizinhos, ou seja, de acordo
com o tipo de letra em na sequência de Fibonacci.
Para maior clareza, listamos os termos da sequência
de Fibonacci, como segue: A, AB, ABA, ABAAB, ...
Especificamente, podemos crescer os nanofios de Fibonacci considerando a seguinte regra de substituição
em cada geração: A → AB, B → A. Neste trabalho,
além do modelo teórico de Hückel Extendido, usamos
também a teoria da densidade funcional baseada na
aproximação “tight-binding”(DFTB +) para obter os
espectros eletrônicos. Resultados numéricos são apresentados e discutimos o caráter fractal dos espectros (leis de escala), comparando-os com resultados anteriores com base na aproximação “tight binding”da
equação de Schrödinger.
Comunicações Orais (17h15 - 19h)
ASTROFÍSICA,
GIA, FÍSICA
PARTÍCULAS
COSMOLONUCLEAR E DE
[11/11/09 - 17h15 - Sala Tocantins]
EFEITO
AHARONOV-BOHM:
PAPEL
DO
POTENCIAL
ELETROMAGNÉTICO
NO MUNDO QUÂNTICO E OUTRAS
HISTÓRIAS,
Valdir B. Bezerra, UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA ¥ O conceito de
campo eletromagnético foi introduzido por Faraday e
Maxwell para descrever a interação entre partı́culas
carregadas eletricamente. Do ponto de vista clássico,
o conhecimento dos valores das intensidades dos
campos elétrico e magnético é suficiente para descrever
os processos fı́sicos. No caso quântico, no entanto,
os potenciais escalar e vetorial possuem um papel
completamente distinto. O resultado surpreendente
associado a esse fato é que, no contexto da mecânica
quântica, o conhecimento dos valores das intensidades
dos campos elétrico e magnético, em um dado ponto,
não é suficiente para descrever consistentemente o
comportamento de uma partı́cula carregada na presença de campo eletromagnético. Um exemplo do
papel fundamental dos potenciais escalar e vetorial,
no contexto da mecânica quântica, diz respeito à
influência sofrida por elétrons causada por campos
eletromagnéticos que não são experimentados por
esses elétrons, pois esses campos estão blindados e os
elétrons não podem penetrar na região em que eles
existem. Esse fenômeno foi previsto há cinqüenta anos
por Aharonov e Bohm e ficou conhecido como efeito
Aharonov-Bohm eletromagnético.
Na teoria da relatividade, o campo gravitacional está
relacionado ao tensor de curvatura de Riemann. Porém,
a presença de curvatura localizada pode ter efeitos sobre o comportamento da uma partı́cula colocada em
uma região cuja curvatura é nula. O melhor exemplo
conhecido deste efeito é obtido quando uma partı́cula
é transportada ao redor de uma corda cósmica estática
e extremamente fina, ao longo de uma curva fechada.
Esta situação corresponde ao análogo gravitacional do
efeito Aharonov-Bohm eletromagnético. É importante
chamar a atenção para fato de que diferentemente do
efeito Aharonov-Bohm eletromagnético, que é essencialmente um efeito quântico, o seu análogo gravitacional
aparece, também, em um contexto puramente clássico.
Descreveremos o análogo gravitacional do efeito
Aharonov-Bohm associado ao espaço-tempo da corda
cósmica, do ponto de vista clássico. No contexto
quântico, será considerado o espalhamento de partı́culas
relativı́sticas. Neste caso, a fonte do campo gravitacional é um tubo de matéria com um campo magnético
no seu interior, cujo espaço-tempo na região externa é
localmente plano.
[11/11/09 - 17h30 - Sala Tocantins]
Cı́clo
do
Combustı́vel
Nuclear,
Universidade
Paulo Henrique Pereira Silva,
Estadual do Ceará - Uece - Ce - Brasil ¥ O presente
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
trabalho visa mostrar de maneira simples e acessı́vel
todo o processo que o Urânio atravessa, desde sua
extração até a produção de energia elétrica. Expõe
passo a passo as principais etapas que o material sofre,
evidenciando dados relevantes, através de tabelas,
gráficos, ilustrações e diagramas. As etapas começam
com o objetivo de descobrir a jazida e fazer sua
avaliação econômica através da prospecção para a
coleta do mineral. Após ser retirado do minério, é
purificado e concentrado em forma de um sal amarelo,
conhecido como “yellow cake”, matéria prima para
produção da energia. Converte-se então o yellow cake
para o estado gasoso, transformando-o no hexafluoreto
de urânio, permitindo assim sua próxima etapa, o
enriquecimento, que consiste basicamente em aumentar
a concentração de Urânio 235, em torno de 3 por
cento e permitir sua utilização como combustı́vel.
Reconverte-se então o gás para sólido novamente para
que possa ser manuseado de forma apropriada. Esse
processo é resumido em sete etapas. Denominado
agora como dióxido de Urânio, será transformado em
pastilhas de formato cilı́ndrico com aproximadamente
um centı́metro de diâmetro e comprimento. Essa
fabricação também envolve um complexo arranjo de
processos, mostrados sucintamente em quatro etapas.
Para fechar o ciclo, elucida-se o que sobra de todo
esse processo, explicando antes a classificação por nı́vel
de radiação, e aonde vai parar os rejeitos produzidos,
citando o projeto de Yucca Mountain, que visa à
estocagem definitiva dos rejeitos nucleares em camadas
geológicas profundas. Conclui-se que este trabalho
tem fundamental importância na divulgação de um
processo pouco conhecido pela a sociedade, reduzindo
assim o preconceito existente a esse tipo de energia.
[11/11/09 - 17h45 - Sala Tocantins]
Obtenção de Energia por Fusão Termonuclear
através do processo de Confinamento Inercial
ou Magnético., Paulo Henrique Pereira Silva,
Universidade Estadual do Ceará - UECE - Ce - Brasil
¥ O presente trabalho visa divulgar de maneira clara, a
produção de energia através da fusão termonuclear pelo
processo de confinamento magnético ou inercial, uma
fonte energética ainda pouco conhecida pelo público em
geral. Faz-se primeiro um paralelo entre a fissão nuclear, método largamente utilizado que usa a divisão
do átomo. No reator nuclear convencional, os nêutrons
de alta energia dividem átomos pesados de urânio, proporcionando grandes quantidades de energia, radiação
e resı́duos radioativos por longos perı́odos de tempo.
De forma oposta, na fusão nuclear, a energia é obtida
quando dois átomos são agrupados para formar um. Em
um reator de fusão, os átomos de hidrogênio se agrupam para formar átomos de hélio, nêutrons e enormes
quantidades de energia. Esse é o mesmo tipo de reação
utilizado pelas bombas de hidrogênio e pelo Sol. Essa
seria uma fonte de energia mais limpa, segura, eficiente
e abundante do que a fissão nuclear. Mas para que
este processo se realize são necessárias certas condições,
como altas pressões e temperaturas elevadı́ssimas, o que
dificulta sua realização. O trabalho mostra os atuais
projetos envolvidos e os seus respectivos reatores utilizado nessa área. O projeto ITER na França está us-
89
ando o confinamento magnético para aquecer e comprimir o plasma de hidrogênio, nesse caso é utilizado
o reator Tokamak, em forma de toróide, que terá um
plasma com raio interno de 2 metros e raio externo
de 6,2 metros. Também é citado o processo de confinamento inercial realizado pelo Laboratório Lawrence
Livermore onde 192 feixes de laser serão focalizados em
um único ponto em uma câmara de alvos com 10 metros de diâmetro. A aplicação principal é a produção
de energia elétrica, com a vantagem de ter hidrogênio
como combustı́vel abundante, não poluir, devido à inexistência de combustão e não produzir lixo nuclear de
alta radioatividade. O trabalho mostra, através de diagramas, ilustrações e de um texto conciso que a energia
obtida pela fusão termonuclear será mais uma opção
oferecida para contornar os futuros problemas de escassez energética.
[11/11/09 - 18h00 - Sala Tocantins]
Testes Observacionais em Modelos Cosmológicos
com ρΛ ∝ H: Relatividade Geral e Brans-Dicke,
UFRB /
Cássio Bruno Magalhães Pigozzo,
UFBA - BA - Brasil, Saulo Carneiro de Souza
Silva, Agostinho Ernani Montenegro Junior,
UFBA - BA - Brasil ¥ A busca por modelos de
cosmológicos com densidade de vácuo variável, Λ(t), se
justifica por haver problemas no modelo padrão, como
a grande diferença em ordem de grandeza de Λ prevista
na Teoria Quântica de Campos e o valor estimado
atualmente. Trabalhando com duas classes de modelos
teóricos, testes observacionais foram aplicados. Com
a classe desenvolvida segundo a Relatividade Geral,
tomando uma proposta de Shutzhold de Λ ∝ H,
obtém-se que há interação no setor escuro - vácuo
decaindo em matéria escura - e são obtidos bons
resultados ao aplicar testes com supernovas Ia, com oscilações acústicas bariônicas e posição do primeiro pico
da radiação cósmica de fundo. A análise combinada
resulta em uma densidade relativa de matéria (escura
mais bariônica) Ωm,0 = [0.352; 0.375], com nı́vel de
confiança 2σ, o que leva a um universo com 14.96
bilhões de anos de idade, com expansão acelerada. Já
modelos de Brans-Dicke - com G variável e ρΛ ∝ H
- levam a algumas classes de modelos de universo
que são descartadas teoricamente, enquanto outras,
após aplicar testes com recentes pacotes de supernovas
como o ESSENCE e o Union Compilation, também
são descartadas por resultarem em universo ou muito
antigo (acima de 20 bilhões de anos), com baixa
densidade relativa de matéria (Ωm,0 = [0.08; 0.15]), ou
muito novo (aproximadamente 9 bilhões de anos), com
Ωm,0 = [0.44; 0.63], quando comparado com valores
esperados, obtidos de observações independentes.
[11/11/09 - 18h15 - Sala Tocantins]
O Modelo não Abeliano de Nambu-Jona-Lasinio
em (3 + 1)D como uma Teoria Efetiva para a
Cromodinâmica Quântica em Baixas Energias,
Van Sérgio Alves, S. V. L. Pinheiro, Leonardo
Nascimento, Faculdade de Fı́sica, Universidade Federal do Pará (UFPA), Francisco Peña, Departamento de Ciencias Fı́sicas, Facultad de Ingenierı́a,
Ciencias y Administracı́on, Universidad de La Frontera
(Temuco - Chile) ¥ Interações quárticas fermiônicas
90
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
tem sido estudadas para clarificar aspectos conceituais
e possı́veis aplicações em teoria quântica de campos.
Exemplos ilustrativos tais como o modelo de Thirring e
o modelo de Nambu-Jona-Lassinio fornecem uma interessante analogia entre a supercondutividade e modelos
de partı́culas elementares. Embora a renormalizabilidade não seja um princı́pio fı́sico fundamental, o requerimento de que a natureza seja descrita por teorias
renormalizáveis impõem restrições sobre uma grande
variedade de teorias fı́sicas que podemos considerar.
Por outro lado, quando tratamos de modelos não renormalizáveis como uma teoria efetiva, eles adquirem um
novo status pois eles podem ser fisicamente relevantes
no limite de baixas energias. De fato, se a escala de
energia for suficientemente baixa, as ambigüidades devido aos estados virtuais de alta energia não são significativos. Neste trabalho apresentamos a estrutura
do grupo de renormalização no modelo não Abeliano
de Nambu-Jona-Lasinio em (3 + 1)D até a ordem de
1-loop, cuja lagrangiana é dado por L = ψ̄(iγµ ∂ µ −
m)ψ + G1 (ψ̄λa ψ)2 + G2 (ψ̄γ µ λa ψ)2 + G3 (ψ̄γ 5 λa ψ)2 +
G4 (ψ̄γ 5 γ µ λa ψ)2 , sendo λa , a = 1, ..., Nc2 − 1 os geradores do grupo SU (Nc ) cor. O campo de Dirac é um
espinor com quatro componentes e também apresenta
uma simetria interna de sabor SU (Nf ). O modelo é
não renormalizável perturbativamente mas é tratado
como uma teoria efetiva válida na escala de energia
na qual p ¿ Λ, sendo p o momento externo do loop
e Λ um parâmetro massivo que caracteriza os acoplamentos dos vértices nâo renormalizáveis. Esclarecemos
a estrutura tensorial dos vértices de interação e calculamos as funções do grupo de renormalização. A análise
dos pontos fixos da teoria é discutida usando o formal-
ismo de redução das constantes de acoplamento proposto por Zimmermann. Nós encontramos que a origem
é um ponto fixo infravermelho estável além de outro
ponto fixo não trivial cujo comportamento é ultravioleta estável, indicando que a teoria poderia ser perturbativamente investigada no regime de baixas energias.
[1] D. R. Yennie, D. G. Ravenhall, e R. N. Wilson, Phys.
Rev. 95, 500 (1954).
[2] R. Fabbri, Phys. Rev. D 12, 993 (1975).
[3] T.-R. Zhang e C. DeWitt-Morette, Phys. Rev. Lett. 52,
2313 (1984).
[4] J. A. H. Futterman, F. A. Handler, e R. A. Matzner,
Scattering from Black Holes (Cambridge University
Press, Cambridge, England, 1988).
[5] K. Gottfried e T.-M. Yan, Quantum Mechanics: Fundamentals (Springer, New York, 2004), 2nd ed.
[6] L. C. B. Crispino, E. S. Oliveira, A. Higuchi, e G. E. A.
Matsas, Phys. Rev. D 75, 104012 (2007).
[7] L. C. B. Crispino, S. R. Dolan, e E. S. Oliveira, Phys.
Rev. D 79, 064022 (2009).
[8] L. C. B. Crispino, S. R. Dolan, e E. S. Oliveira, Phys.
Rev. Letters 102, 231103 (2009).
de 1960. Este cenário evoluiu substancialmente, de
forma quantitativa e qualitativa. Desta forma se comprovou a eficácia da protonterapia para muitos casos
clı́nicos. Atualmente esta modalidade de tratamento
pode ser encontrada em dezenas de centros ao redor do
mundo. Especialmente na década de 2000, esta técnica
teve a maior parte de suas instalações sendo inauguradas e o cenário atual é particularmente importante,
pois já contabiliza o avanço significativo na quantidade
de dados estatı́sticos de tratamentos e de seus detalhes clı́nicos. Os prótons não se mostraram como opção
única de ı́on a ser utilizado, pois os ı́ons de carbono
também demonstraram resultados promissores. Este
tipo de tratamento também foi estendido de condições
cancerológicas para outros tratamentos, como problemas venosos graves. Tais dados dão suporte para que
a radioterapia com ı́ons pesados já seja a mais indicada
em alguns casos. Este trabalho revisa brevemente este
processo de desenvolvimento e, principalmente, detalha
os resultados obtidos com esta modalidade de combate
ao câncer, até o ano de 2008.
[11/11/09 - 18h45 - Sala Tocantins]
Resultados recentes advindos da radioterapia
com ı́ons pesados, Luciana Rocha Hirsch, Universidade Federal Fluminense ¥ A radioterapia com
prótons foi conjecturada em 1946 por R. Wilson. A
partir de uma motivação também polı́tica e de cálculos
teóricos, Wilson verificou que o modo com que os
prótons deveriam depositar sua energia ao interagir com
a matéria poderia ser aproveitado com sucesso para finalidades terapêuticas. A estrutura experimental adequada para verificar esta hipótese surgiu na década
[11/11/09 - 18h30 - Sala Tocantins]
Espalhamento de ondas de spin 1 por buracos
negros
estáticos
e
descarregados,
Luı́s C. B. Crispino,Universidade Federal do
Pará, Sam R. Dolan, University College Dublin,
Ednilton S. Oliveira, Universidade de São Paulo
¥ Neste trabalho analisamos o espalhamento de
ondas eletromagnéticas monocromáticas incidentes
em buracos negros de Schwarzschild. Apresentamos
resultados numéricos, obtidos usando o método de
ondas parciais, para o cálculo da seção de choque de
espalhamento e mostramos que os mesmos estão em
excelente concordância com as aproximações analı́ticas
para altas e baixas freqüências. O espalhamento de ondas eletromagnéticas é comparado com o espalhamento
de ondas escalares, espinoriais e gravitacionais. Para
ângulos pequenos mostramos que o resultado para a
seção de choque diferencial de espalhamento é o mesmo
para todas as partı́culas bosônicas. Para ângulos
intermediários a curva para o caso espinorial oscila
em oposição de fase com o resultado para campos
bosônicos. Para grandes ângulos, o resultado varia
bastante de acordo com o spin da partı́cula, como pode
ser inferido dos resultados aproximados obtidos para o
efeito glória.
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
ENSINO DE FÍSICA
[11/11/09 - 17h15 - Sala Amazonas]
O ENSINO DE FÍSICA COMEÇA NO ENSINO
FUNDAMENTAL - QUEM ENSINA?, Rafael
Oliveira Freitas,Eloneid Felipe Nobre, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará ¥
É objetivo deste estudo, identificar o perfil do professor
de ciências do Ensino Fundamental da Educação Básica,
da capital cearense tanto de escolas públicas quanto privadas, tendo como foco a formação dos professores de
ciências abrangendo aspectos como a formação do professor, o livro didático adotado pela escola, sua visão
de ensino, sua metodologia, etc. Como medida inicial, aplicamos questionários entre os professores para
conhecer seus métodos de ensino e a sua formação
acadêmica. Em seguida analisamos várias coleções de
livros didáticos adotados nas escolas d nossa cidade,
partindo depois para o trabalho de campo propriamente
dito com o intuito de conhecer de fato quais são os
conteúdos trabalhados efetivamente em sala de aula
e conhecer a metodologia utilizada pelos professores.
Após cada etapa, as informações são tabeladas e quantizadas de modo a comporem um quadro comparativo
de falhas e acertos, para avaliar e direcionar as possı́veis
soluções sugeridas enquadrando-as dentro de suas peculiaridades. Constata-se que a Fı́sica está presente
nos conteúdos dos livros de Ciências do Ensino Fundamental I (Forno solar, energia térmica, o magnetismo,
a eletricidade, por exemplo), desde as séries iniciais.
Observa-se também que os alunos, das escolas que possuem laboratório de ciências e que costumam realizar
experiências em sala de aula, sentem-se mais motivados para as aulas de Ciências citando a mesma como a
disciplina que mais gosta enquanto que os alunos das
escolas que não possuem esta prática citam a disciplina
com menor frequência ou não a citam. As professoras,
todas polivalentes e em sua grande maioria formados
em Pedagogia, compreendem que os alunos preferem as
aulas com apoio de experiências, mas elas não costumam motivá-los durante a aula nem mesmo através de
demonstrações simples. O produto final deste trabalho
é promover uma formação continuada nos conteúdos
de Fı́sica, tanto na parte teoria quanto experimental.
Como etapa final planejamos uma série de experimentos simples, preferencialmente desenvolvidos com materiais de baixo custo para que as professoras tenham
condições de reproduzi-los em suas salas de aula e assim possam transmitir com segurança os conteúdos de
Fı́sica já inseridos desde o inı́cio das séries do ensino
Fundamental. Considerando que o Ensino de ciências
é um constante exercı́cio de raciocı́nio que desperta na
criança seu espı́rito criativo e seu interesse. Espera-se
que como conseqüência uma melhoria na aprendizagem
de todas as outras disciplinas.
Palavras-Chave: Ensino de Fı́sica; Experimentos de
baixo custo
[11/11/09 - 17h30 - Sala Amazonas]
A INSERÇÃO DA FÍSICA MODERNA E
CONTEMPORÂNEA NO ENSINO MÉDIO:
UMA ANÁLISE DA VISÃO DE ALUNOS
DO ENSINO MÉDIO NO AGRESTE SERGI-
91
PANO,
F. J. S. Souza,R. G. Santana, C.
J.Vianna, Universidade Federal de Sergipe, Campus
Prof. Alberto Carvalho, Núcleo de Licenciatura em
Fı́sica ¥ O ensino de fı́sica nas escolas de ensino
médio prioriza informações relacionadas à fı́sica clássica
bem como um rigor matemático em suas aplicações,
deixando de lado uma gama de conteúdos que estão
relacionados com a sociedade em que o aluno está inserido e também com o desenvolvimento tecnológico.
Desenvolvimento que aconteceu graças às descobertas
da fı́sica nos últimos séculos, que passaram a constituir
a fı́sica moderna e contemporânea. Assim, propostas
que apontam caminhos para um ensino de fı́sica atualizado, eficaz e contextualizado partem da necessidade
de uma atualização curricular e da introdução de conceitos de fı́sica moderna e contemporânea na grade curricular do ensino médio. Essa introdução tem o intuito
de despertar a curiosidade e o senso crı́tico dos alunos,
ajudá-los a reconhecer a fı́sica como um empreendimento humano e não somente como obra de gênios.
Com base nisto, foi realizada uma pesquisa através de
questionários com alunos da rede pública na região do
agreste sergipano, cujo objetivo foi conhecer o ponto
de vista dos alunos sobre a importância da fı́sica para
o seu dia-a-dia, para a sociedade e para o atual desenvolvimento tecnológico. Através da pesquisa foi possı́vel
também levantar informações sobre conhecimentos relacionados com o tema fı́sica moderna e contemporânea
que o aluno já possui, onde eles obtiveram essas informações e qual a opinião deles sobre a inserção destes
temas em sala de aula.
[11/11/09 - 17h45 - Sala Amazonas]
A evolução do ensino da fı́sica - perspectiva docente., Diana Pereira Bezerra, Elaine
Cristina da Silva Gomes, Elda Silva do Nascimento Melo, Ticiane Cavalcante de Souza, Departamento de Ensino Médio e Licenciatura, Instituto
Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Ceará,
Fortaleza-CE, Brasil ¥ O referido trabalho apresenta
uma pesquisa de campo realizada com professores que
lecionam a disciplina de fı́sica no ensino fundamental,
médio, tecnológico e superior da rede pública e particular de ensino na cidade de Fortaleza-CE. Para efetivação desta pesquisa, foram realizados entrevistas e
questionários com intuito de conhecer e compreender
os fatores que tem influenciado a prática docente no ensino de fı́sica. Considerando que a humanidade está em
constante transformação, é objetivo desse estudo constatar se o ensino de fı́sica acompanha tal evolução. A
relevância desse estudo reside na necessidade de conhecer: o contexto educacional em que a fı́sica se realiza,
visando sua aplicação no cotidiano; a relação professoraluno e as diferenças dos recursos utilizados antigamente e na atualidade. Dentre esses recursos destaca-se
o livro didático, uma vez que os dias atuais exigem a
formação de cidadãos crı́ticos, capazes de questionar a
realidade, de resolver problemas, utilizando para isso
o pensamento lógico, a criatividade, a intuição, a capacidade de análise crı́tica, selecionando procedimentos
e verificando sua adequação para, então, se buscar novas formas de ensino com vistas a uma aprendizagem
significativa da disciplina. Esta, historicamente, tem
sido considerada por muitos uma disciplina difı́cil e de-
92
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
sconectada de seu cotidiano. Devemos ainda levar em
consideração as contribuições culturais, econômicas e
sociais do ensino de fı́sica. Portanto, essa percepção do
saber fı́sico faz-se necessária para que se promova uma
consciência ética e social. Nesse contexto identificaremos os resultados da pesquisa que revelam elementos
essenciais para compreensão da prática docente no ensino de fı́sica ao longo de anos.
[11/11/09 - 18h00 - Sala Amazonas]
PRODUÇÃO DE VÍDEO NO ENSINO MÉDIO
E WEB 2.0: A CONSTRUÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO PARA O ENSINO DE
FÍSICA,
Ivanderson Pereira da Silva, Luis
Paulo Leopoldo Mercado, Universidade Federal de
Alagoas ¥ O artigo apresenta uma pesquisa qualitativa
realizada com objetivo de investigar a contribuição que
a produção de material audiovisual pode trazer para o
processo avaliativo em aulas de fı́sica no Ensino Médio.
A população desta pesquisa foi composta por alunos do
segundo ano do ensino médio da Escola Estadual Professor Rosalvo Lôbo, em Maceió. Estes alunos que realizaram um trabalho de produção de vı́deo, em grupo,
com temas do currı́culo de Fı́sica tais como termometria e dilatometria . Os instrumentos de coleta de dados
foram os vı́deos produzidos pelos alunos, disponibilizados no site youtube.com, e uma entrevista do tipo grupo
focal realizada com um representante de cada grupo
produtor do vı́deo. Como resultados, apontamos algumas categorias que interferem neste tipo de trabalho,
tais como as condições sócio-econômicas dos alunos; os
equipamentos utilizados para captação do vı́deo; a experiência dos alunos com produção de material audiovisual; bem como questões de natureza ética. A análise
dos dados nos permite concluir que o emprego desta
metodogia propicia a transposição da avaliação como
um processo, no qual todos podem se envolver e no
qual todos aprendem em conjunto e são responsáveis
pelo resultado de sua aprendizagem. As etapas do processo, construção do experimento, roteirização, disponibilização do roteiro no blog, gravação do vı́deo, edição
do vı́deo, disponibilização do vı́deo no youtube, estiveram sob total responsabilidade dos alunos durante
todo o processo, o professor atuou como um orientador, que por muitas vezes fez esta orientação através do
e-mail.
[11/11/09 - 18h15 - Sala Amazonas]
Abordagens experimentais de Eletromagnetismo para o Ensino Médio desenvolvidas
no Laboratório de Demonstrações da UFPA,
Gildenilson Mendes Duarte, Luı́s Carlos Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará ¥ O
ensino-aprendizagem de Fı́sica no Brasil tem sido um
enorme desafio, uma vez que os alunos geralmente
encontraram, nessa disciplina, uma imensa dificuldade
para assimilar seus conceitos e suas leis. Já os professores, podem encontrar uma grande dificuldade em
ensinar essa disciplina de forma atraente, interativa
e motivadora. Deste modo, a Fı́sica, para os alunos,
pode ser uma disciplina muito abstrata e até mesmo
um grande obstáculo no Ensino Médio e nos exames
vestibulares. As abordagens experimentais para o
ensino-aprendizagem de Fı́sica são um complemento
para as aulas teóricas e oferecem muitas vantagens,
possibilitando aos alunos uma maior compreensão
de fenômenos fı́sicos e uma melhor assimilação dos
conteúdos, uma vez que teoria e a prática se complementam. O aluno, ao verificar na prática a veracidade
de uma teoria, irá assimilar os conceitos fı́sicos com
muito mais facilidade e poderá enxergar a Fı́sica
que está por trás de diversos fenômenos naturais,
tais como a força eletrostática, o campo magnético
gerado por uma corrente elétrica, interações entre campos magnéticos, indução eletromagnética e algumas
aplicações práticas de tais fenômenos. Neste trabalho
são discutidas as contribuições do Laboratório de
Demonstrações da Universidade Federal do Pará para
a formação docente e para uma melhor qualificação de
professores já atuantes na rede de ensino, com ênfase
no Eletromagnetismo. São apresentados, também,
experimentos simples, de baixo custo e interativos,
bem como outros mais sofisticados, para demonstrações
de Eletromagnetismo, com o intuito de tornar o ensino
de Fı́sica cada vez mais eficaz e motivador para os
estudantes.
[11/11/09 - 18h30 - Sala Amazonas]
A natureza da ciência através de um
episódio histórico sobre a luz:
adaptando
metodologias
ao
contexto
da
Paraı́ba.,
Jaene Guimarães Pereira, Ana Paula Bispo
da Silva, UEPB, Thaı́s Cyrino de Mello Forato, USP-SP-Brasil ¥ Nas últimas décadas, as
pesquisas em ensino de ciências têm mostrado a necessidade de formar alunos como cidadãos e não apenas
solucionadores de problemas. Para tanto, a história
e a filosofia da ciência vêm como uma ferramenta
pedagógica que tem se mostrado eficiente para formar
cidadãos mais crı́ticos e conscientes do papel da ciência
na sociedade. Neste trabalho, investigamos como uma
abordagem histórica e filosófica de um episódio da fı́sica
poderia auxiliar na concepção que os alunos têm sobre a
natureza da ciência. Para isso, tivemos como ponto de
partida um curso piloto elaborado para uma pesquisa
de doutorado (Forato, 2009), que foi moldado de acordo
com nossas limitações e objetivos (curso modificado).
Foram trabalhados três episódios sobre a luz e suas
propriedades sob um enfoque histórico-epistemológico,
com a utilização de diferentes estratégias e materiais.
A metodologia de análise adotada foi a qualitativa,
com ênfase tanto no processo quanto no produto da
intervenção (pesquisa-ação). Os resultados obtidos
indicaram que há uma boa recepção dos alunos a
esse tipo de abordagem, bem como em relação às
estratégias adotadas durante o curso modificado. Uma
comparação com as estratégias e os resultados do curso
piloto permitiu visualizar a necessidades formativas
dos professores para que haja uma abordagem histórica
e filosófica coerente com os objetivos das pesquisas
em ensino atuais, abrindo novas perspectivas para um
aprofundamento do presente trabalho.
Palavras-chave: Ensino de ciências; Natureza da
Ciência; História da Ciência; Natureza da luz; Pesquisaação.
[11/11/09 - 18h45 - Sala Amazonas]
Termodinâmica e Entropia na Visão dos Dis-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
centes de Escolas Públicas do Sertão Paraibano,
Claudivan Moreira de Souza,
Washington
Pena dos Santos, Pedro Carlos de Assis Jr,
Universidade Estadual da Paraı́ba - UEPB ¥ O
objetivo deste estudo é analisar o conceito de entropia
na fı́sica do ensino básico e fazer uma abordagem
crı́tico-pedagógica com respeito à forma como os
conceitos termodinâmicos e em particular, o conceito
de entropia são apresentados nos livros didáticos e
concomitantemente a metodologia empregada pelos
docentes ao lecionarem conteúdos que tratam desses
importantes conceitos da fı́sica. Inicialmente foi realizada uma intensa pesquisa bibliográfica sobre o tema
em questão, tendo como fontes: livros, periódicos,
artigos cientı́ficos, internet etc.. Posteriormente, foi
feita uma análise dos livros de fı́sica, mais adotados
em escolas públicas estaduais de nı́vel básico com o
intuito de observar com minúcia a maneira como estão
discriminados suas leis e conceitos. Foi realizada uma
pesquisa entre professores e alunos de escolas pública
estaduais indagando questões referentes a definição
do conceito de entropia e as leis da termodinâmica,
a metodologia de ensino utilizada na regência deste
conteúdo. Os livros de fı́sica dão pouca ênfase ao
conceito de entropia.
Este, é tratado como um
parâmetro qualquer do sistema, não sendo considerado
suas relevantes aplicações nos mais diversos âmbitos
da ciência. No ensino básico, este conceito é pouco
difundido e em alguns casos nem mesmo é mencionado
quando se estuda o conteúdo de termodinâmica.
Muitos dos professores que atuam no ensino básico não
estão aptos a desenvolverem competências que sejam
capazes de sanar estas limitações presentes em nosso
cenário educacional. Conclui-se, que é preciso dar uma
atenção maior ao conceito de entropia tanto no nı́vel de
ensino básico quanto no nı́vel superior. Como também
proporcionar uma discussão mais aprofundada a cerca
do conceito, considerando toda esta problemática de
ensino e promover um processo de conscientização dos
professores para que busquem novas literaturas e se
inteirem com o conhecimento atual que é trabalhado
no mundo acadêmico.
FÍSICA ATÔMICA E MOLECULAR,
ESPECTROSCOPIA
[11/11/09 - 17h15 - Sala Tapajós]
Pressure-induced phase transition in stearic
acid: C form, G. D. Saraiva, A. J. Ramiro de
Castro, UECE - FECLESC - CE - Brasil, F. F. de
Sousa, P. T. C. Freire, F. E. A. Melo, J. Mendes
Filho, UFC - CE - Brazil., J. A. Lima Jr, UECE FAFIDAM - CE -Brasil., P. Alcantara Jr, UFPA
-PA -BRASIL ¥ Fatty acids have received much attention from the scientific community due to their fundamental properties, which has interest for science and
technology. They are significantly important in the field
of food, pharmaceutical and cosmetic, as well as, in the
medicine. They also play fundamental roles in the human nutrition because they are the main source of energy for the body. The functional activity of biological
membranes, for example, depends on the amount and
the type of fatty acids in phospholipids, and the ma-
93
jor part of them contains both one saturated and one
cis-unsaturated fatty acid at the first and second positions of glycerol skeleton . In this work , pressuredependent Raman scattering studies have been performed on stearic acid single crystal. The vibrational
spectra have been recorded in the 20-1200 cm-1 spectral region. The behavior of the Raman modes indicates that the crystal undergoes a series of structural
modifications. The change observed between 0.8 and
1.27 GPa was associated with a conformational modification or tilting of the dimmer. A second modification was observed at 2.5 GPa accompanied by jump
of lattice mode frequencies, and appearance and disappearance of bands. Finally, a third set of modifications
with jump of frequencies and disappearance of bands
was observed between 3.3 and 3.8 GPa and associated
to another structural phase transition.
[11/11/09 - 17h30 - Sala Tapajós]
Temperature-dependent Raman scattering studies on Na2 Mo2 O7 disodium dimolybdate.,
G.D. Saraiva, UECE - FECLESC - CE - Brasil, F.F.
de Sousa, P.T.C. Freire, J. Mendes Filho, UFC
- CE - Brasil, W. Paraguassu, UFMA - MA - Brasil
¥ The compound disodium dimolybdate, Na2 Mo2 O7 ,
belongs to the class of sodium molybdates with general composition Na2 Mon O(3n+1) . The room temperature structure of Na2 Mo2 O7 is orthorhombic, Cmca,
in which MoO4 tetrahedra share corner oxygen atoms
with with adjacent MoO6 octahedra, forming infinite
chains. Calorimetric studies revealed that disodium dimolybdate Na2 Mo2 O7 exhibits one phase transition at
830K. The highest temperature phase was supposed to
be monoclinic and symmetry of the phase observed in
the 828-878 K range has not been yet established. From
the chemical and physical point of view Na2 Mo2 O7 has
been the subject of many investigations, including the
measurenments of standard molar enthalpies of formation by solution calorimetry and the vibrational spectra
by FT-Raman and FT-IR spectroscopies.In this work,
temperature dependent Raman studies of disodium dimolybdate Na2 Mo2 O7 powder crystal was performed.
A lattice dynamics calculation was used to predict both
wavenumbers and atomic displacements (eigenvectors)
for each Raman active normal mode. This calculation was based on a classical rigid ion model which was
used to perform the normal mode assignment of the orthorhombic phase of Na2 Mo2 O7 . A high temperature
Raman scattering study of the dimolybdate Na2 Mo2 O7
showed a gradual and slight structural phase transition.
Na2 Mo2 O7 remains in the orthorhombic structure in
the 15-783 K range and undergoes a phase transitions
between 803 and 858K. This transition is connected
with weak tilting and/or rotations of the MoO4 (tetrahedra) and MoO6 (octahedra).
[11/11/09 - 17h45 - Sala Tapajós]
Estudo da estabilidade do ácido esteárico
na forma B em função da temperatura,
F.F. de Sousa, P.T.C. Freire, J. Mendes Filho,
Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do
Ceará, CE, Brasil, G.D. Saraiva, Faculdade de Educação Ciências e Letras do Sertão Central, UECE,
CE, Brasil, P. Alcantara Jr., Faculdade de Fı́sica,
94
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
Universidade Federal do Pará, PA, Brasil ¥ O ácido
esteárico (AE) é um ácido graxo saturado monocarboxilado constituı́do por 18 carbonos na sua estrutura
molecular. Por possuir um grupo quı́mico carboxı́lico e
um grupo metil, as moléculas têm a habilidade de se organizarem formando diversas formas polimórficas. Na
literatura é relatado sobre polimorfos de ácidos graxos
de número par de átomos de carbono, os quais são conhecidos como segue: formas A1 , A2 , A3 e Asuper com
simetria triclı́nica; formas B, C e E, com simetria monoclı́nica, sendo que também é possı́vel a cristalização
das formas B e E com estrutura ortorrômbica. De
acordo com um estudo ainda do ano de 1955, o AE na
forma B cristaliza-se, à temperatura ambiente e pressão
5
atmosférica, num grupo espacial P 21 /a (C2h
) com quatro moléculas por célula unitária. Neste trabalho investigamos a estabilidade estrutural de cristais de AE
na forma B em função da temperatura por meio da espectroscopia Raman polarizada para duas geometrias
de espalhamento z(xx)z e z(yy)z. Os espectros Raman
foram obtidos na região de 30 a 3000 cm−1 variando
a temperatura entre 10 e 340 K. Das mudanças observadas nos modos normais de vibração da rede e nos
modos correspondentes a estrutura da molécula (modos
internos), presume-se que o cristal sofra duas transições
de fase ambas devido às mudanças estruturais dentro
da célula unitária: uma a baixas temperaturas e outro
para temperaturas acima do valor ambiente. Medidas de análise térmica por DSC (Differential Scanning
Calorimetry) também foram feitas para tentar esclarecer as mudanças sofridas pelo cristal. Uma tentativa de
classificação dos modos normais de vibração à temperatura ambiente foi feita baseada em dados já publicados
no AE e em outros ácidos graxos de mesma natureza.
[11/11/09 - 18h00 - Sala Tapajós]
Caracterização do Óleo Essencial da Hyptis
martiusii Benth por Espectroscopia FT-Raman,
FT-IR e Cálculos de Primeiros Princı́pios,
Alexandre Magno Rodrigues Teixeira, Cristiano Balbino da Silva, Carina Bastos Pinho,
Universidade Estadual Vale do Acaraú -UVA, José
Galberto Martins da Costa, Fabı́ola Fernandes Galvão Rodrigues, Carla Karine Barbosa
Pereira, Universidade Regional do Cariri -URCA,
Paulo de Tarso Cavalcante Freire, Universidade Federal do Ceará- UFC ¥ A Hyptis martiusii
Benth, também conhecida como cidreira-do-mato,
é um pequeno abusto da famı́lia Labiateae, usada
na usada na tradição popular no tratamento de
doenças intestinais. Estudos fitoquı́micos mostram
que este abusto apresenta atividadades biológicas:
anti-tumoral, citotóxica e inseticida [1-2]. Estudos
in vitro evidencia atividade antimicrobiana contra
linhagens de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa
e Staphylococcus aureus [3]. Do ponto de vista da
espectroscopia vibracional, nenhum estudo tem sido
reportado na literatura. No entanto, as técnicas de
espectroscopia molecular FT-Raman e FT-IR têm
mostrado serem promissora na identificação e classificação da vibrações moleculares dos constituintes
quı́micos presentes em óleos essencias [4]. Neste trabalho realizamos medidas de espectroscopia FT-Raman
e FT-IR do óleo essencial Hyptis martiusii Benth e
classificamos algumas de suas bandas. As amostras de
Hyptis martiusii Benth foram coletadas na Chapada
do Araripe no municı́pio do Crato-Ce, e submetidas à
extração de óleo essencial por meio de hidro-destilação
no Laboratório de Produtos Naturais da Universidade
Regional do Cariri. Vinte e seis compostos representando 93,2% dos constituintes do óleo essencial foram
caracterizados por Cromatografia Gasosa acoplada a
Espectrometria de Massa. Foram encontrados como
constituintes majoritários os compostos: ∆-3-careno
(22,5%), 1,8-cineol (24,27%), β-cariofileno (6,15%), e
biciclogermacreno (6,32%). Estudos mostram que o
constituinte 1,8-cineol é o principal responsável pelo
efeito inseticida sobre larvas de Aedes aegypti e Bemisia
argentifolii, os vetores de dengue e praga da mosca
branca, respectivamente. Com base na análise dos modos normais de vibração dos constituintes majoritários
e com auxı́lio de cálculos computacionais de primeiros
princı́pios fizemos a classificação de algumas bandas
presentes nos espectros FT-Raman e FT-IR deste óleo
essencial.
Referências: [1]Araújo, E.C., et. al., Cytotoxic abietane diterpenes from Hyptis martiusii Benth, Z. Naturforsc. C 61 (2006) 177-183. [2] Costa, J. G.M., et al.
Chemical-biological study of the essential oils of Hyptis martiusii, Lippia sidóides and Syzigium aromaticum
against larvae of Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus, Rev. Bras. Farmacog. 15 (2005) 304-309. [3]
Coutinho, H. D. M. , et al. . In vitro phototoxic activity
of Eugenia jambolana L. and Hyptis martiusii Benth,
Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology
96 (2009) 63-65. [4] Schulz, H.; Baranska, M. Identification and quantification of valuable plant substancesby
IR and Raman spectroscopy, Vibrational Spectroscopy
43 (2007) 13-25.
[11/11/09 - 18h15 - Sala Tapajós]
Adsorção induzida por laser em uma superfı́cie
dielétrica, W. Soares Martins, M. Oriá, M.
Chevrollier, Grupo de Fı́sica Atômica e Laser, Universidade Federal da Paraı́ba ¥ Recentes avanços obtidos na manipulação de átomos próximos a superfı́cie,
bem como desenvolvimentos na área da nanotecnologia,
têm despertado o interesse e a necessidade de estudos
das interações entre átomos e superfı́cies.
Recentemente foram propostos [1,2] mecanismos utilizando laser para controlar a adsorção de átomos frios
em superfı́cies dielétricas. Esses mecanismos são do
tipo fotoassociação entre átomos, processo de formação
de moléculas frias pela interação de dois átomos e um
fóton. Em 2007, V. I. Balykin e outros [3] demonstraram a indução laser da adsorção de átomos térmicos
de Rb em uma superfı́cie cristalina, relatando o crescimento de um filme de Rb na região da superfı́cie iluminada pelo laser. A detecção do filme foi a observação direta da refletividade da interface com uma câmera CCD.
Balykin e colaboradores sugeriram um mecanismo de
indução laser para adsorção átomos considerando colisões entre dois átomos excitados (processo de energypooling).
Nesse trabalho, relatamos a adsorção induzida por
diodo laser de um vapor de Cs numa superfı́cie de
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
95
vidro observando diretamente a formação de um filme
metálico de Cs. Realizamos medidas do processo de
adsorção induzida desses átomos para compreender
quais os mecanismos dessa adsorção, utilizando-se a
técnica de reflexão seletiva (RS) [4] que, convenientemente, permite sondar átomos próximos da interface
e portanto é bastante sensı́vel à formação do filme
metálico. Observamos importantes mudanças nos es-
pectros de RS, de um sinal dispersivo para forma mais
absorsivo, evidenciando o papel do ı́ndice de refração
complexo do filme metálico. Com a caracterização do
mecanismo de adsorção teremos o controle desse processo de adsorção induzida por laser. Com a intensidade
laser de 1, 2W/cm2 obtivemos a formação do filme em
cerca de 2 horas.
[1] E.G. Lima, M. Chevrollier, O. Di Lorenzo, P.C. Segundo,
and M. Oria. Phys. Rev. A 62, 013410 (2000).
[2] T. Passerat de Silans, B.Farias, M.Oria, and
M.Chevrollier. Appl.. Phys. B 82, 367 (2006).
[3] A.E. Afanasiev, et. al. JETP Lett. 86, 172 (2007).
[4] M. Chevrollier, et. al. PRE. 63, 046610 (2001).
campos cristalinos, que podem diminuir ou aumentar a
eficiência quântica, tempo de vida do estado excitado, e
assim por diante. Nessa fase é que se pode dizer se esse
material tem ou não potencial para o desenvolvimento
de dispositivos fotônicos.
[11/11/09 - 18h30 - Sala Tapajós]
CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES
ÓPTICAS DAS MATRIZES VÍTREAS, BORATO DE CHUMBO, BORATO DE CHUMBO
COM TITÂNIO, SILICATO DE CHUMBO
E SILICATO DE CHUMBO COM TITÂNIO,
Nuccia Carla Arruda de Sousa, Lidiane Maria
Omena, Marcos Vinı́cius Dias Vermelho, Universidade federal de Alagoas ¥ Nas últimas décadas muitas
pesquisas voltaram-se ao desenvolvimento e aprimoramento de dispositivos fotônicos baseados em vidros. Os
vidros borato e silicato são interessantes por conta de
suas favoráveis caracterı́sticas ópticas e mecânicas. Devido a isso se destacam e a caracterização deste tipo de
materiais é importante hoje em dia. Neste trabalho fizemos a caracterização óptica das matrizes vı́treas, borato
de chumbo com adição de titânio, silicato de chumbo,
silicato de chumbo com titânio. As matrizes foram
dopadas com ı́ons terras raras de neodı́mio nas concentrações de 0,1 a 1,9wtCom as medidas de absorção
óptica foram calculados os parâmetros fenomenológicos
de Judd-Ofelt para as matrizes com os quais se calculou
as probabilidades de transição radiativas do ı́on, o fator
de qualidade espectroscópica e o tempo de vida radiativo. Também verificaram-se as mudanças encontradas
nos valores dos parâmetros quando inserido óxido de
titânio nas matrizes. Além disso, foi possı́vel verificar
que com a adição de titânio há uma diminuição na luminescência e redução na janela óptica. As medidas
do tempo de vida experimental em todas as amostras
mostraram que o tempo de vida tem dependência com
a concentração do ı́on dopante e que nas amostras borato de chumbo e borato de chumbo com titânio, há
um favorecimento do tempo de vida em baixa concentração para a amostra vı́trea com titânio. Possı́veis
aglomerados de ı́ons terras raras também foram identificados, devido a esses aglomerados ocorreu a transferência de energia entre os ı́ons dopantes, causando
a diminuição do tempo de vida do estado excitado
das amostras de silicato e borato. A substituição dos
óxidos formadores, borato por silicato na composição
das amostras também foi estudado, mostrando-se mudanças e os ı́ons dopantes têm suas caracterı́sticas
ópticas e eletrônicas influenciadas fortemente pela matriz vı́trea ou, em outras palavras, pela presença de
[11/11/09 - 18h45 - Sala Tapajós]
Seção de choque de espalhamento para
análogos
acústicos
de
buracos
negros,
Sam
R.
Dolan,University
College
Dublin,
Ednilton S. Oliveira, Universidade de São Paulo,
Luı́s C. B. Crispino, Universidade Federal do Pará
¥ Apresentamos a análise do espalhamento de ondas
sonoras incidentes em buracos acústicos canônicos.
Devido à principal equação do problema não poder
ser escrita em termos de funções especiais cujas propriedades sejam bem conhecidas, a maior parte do
problema é resolvido de forma numérica. Em nossos
cálculos, utilizamos também a aproximação de Born
para a defasagem das ondas parciais. Com esta aproximação provamos que a seção de choque diferencial de
espalhamento de buracos acústicos canônicos é finita
para qualquer valor do ângulo de espalhamento. Este
é um resultado bastante interessante, uma vez que, em
geral, a seção de choque diferencial de espalhamento
de buracos negros tende a um valor infinito quando
o ângulo de espalhamento tende a zero. Este mesmo
comportamento divergente da seção de choque diferencial de espalhamento no sentido de incidência da onda
pode ser observado no espalhamento de Rutherford.
Assim como no caso de buracos negros, buracos
acústicos canônicos possuem uma órbita instável para
geodésicas nulas. Isso permite o espalhamento de
ondas com grandes ângulos, resultando no surgimento
de um máximo no padrão de interferência para ângulos
de cento e oitenta graus. Este efeito, que ocorre no
espalhamento no sentido oposto ao da onda incidente,
é conhecido como efeito glória. Mostramos que a glória
criada pelo buraco acústico canônico é cerca de 170
vezes menos intensa e com franjas cerca de 1,66 vezes
mais largas que a glória criada pelo buraco negro de
Schwarzschild, assumindo-se uma razão equivalente
entre o raio do horizonte de eventos e o comprimento
de onda. Resultados analı́ticos como o efeito glória são
analisados com base no estudo de geodésicas. Nossos
resultados numéricos e analı́ticos apresentam excelente
concordância.
[11/11/09 - 19h00 - Sala Tapajós]
Espectrometria
Teórica
de
Dendrı́meros
PAMAM,
Jaciney B. Cunha1 ,Marcel A.
Barbosa1 , A.M.J.C. Neto1 , José F.S. Costa1 ,
(1) Universidade Federal
Gunar V.S. Mota2 ,
96
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
do Pará, (2) Universidade Federal do Amapá ¥
Dendrı́meros são macromoléculas poliméricas sintéticas
com estrutura altamente ramificada. Os métodos de
modelagem molecular podem ser de grande valia como
suporte para o estudo e caracterização dos complexos
formados por dendrı́meros, um dos mais estudados
nos dias atuais é o PAMAM (poliamido amina) que
foi usado neste estudo. Primeiramente, obtivemos
a estrutura conformacional de mı́nima energia pelo
método AM1 e PM3. Esta estrutura será otimizada
utilizando o método DFT//B3LYP/6-311G(d). Com
isso buscamos minimizar, o tempo de otimização pelos
métodos de primeiros princı́pios. Após a otimização
da geometria, calcularemos os espectros de UV-Vis,
utilizando o método TD-DFT/ B3LYP/6-311G(d).
Aqui, todos os cálculos foram realizados utilizando
os software Hyperchem 7.5 e Gaussian 98W. A caracterização dos dendrı́meros por espectroscopia UV
mostra várias bandas de absorção óptica entre 100
nm e 400 nm. Os espectros foram comparamos com
o seu espectro experimental de absorção, a partir da
literatura disponı́vel do Web of Science. Também
foram calculados os saltos quânticos possı́veis, estado
de dipolo, energias no estado fundamental. Desta
forma, foi possı́vel caracterizar alterações estruturais
responsáveis pela formação das caixas dendrı́ticas, a
caracterização desta substância é o passo inicial para
medidas desta substância como ligante em proteı́nas,
permitindo futuras aplicações para esta substância, a
partir de simulações computacionais de ”Docking”.
FÍSICA
DA
GEOFÍSICA
ATMOSFERA
E
[11/11/09 - 17h15 - Sala Xingú]
SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO FLUXO
HÍDRICO
SUBTERRÂNEO
NA
BACIA
DO
IGARAPÉ
IRURÁ
EM
SANTARÉM
PA,
Raphael
Pablo
Tapajós,Carlos José Freire Machado,
Faculdade de Fı́sica Ambiental/ UFPA - Campus de
Santarém ¥ Através de simulação numérica, em
regime estacionário, foi calculado o comportamento
da carga hidráulica associada ao sistema aqüı́fero da
Bacia do Igarapé Irurá, em área dentro do Municı́pio
de Santarém, segundo modelo estabelecido a partir das
estruturas geográficas e hidrológicas existentes, que
definiram as condições de contorno e iniciais para efeito
do cálculo numérico realizado pelo aplicativo MODFLOW. Adicionalmente, foi feito cálculo empı́rico,
através do método proposto por Thornthwaite, do
Balanço Hı́drico Climático (BHC) para a região de
Santarém nos perı́odos de 2006 a 2008. Através de
simulação numérica, em regime estacionário, foi calculado o comportamento da carga hidráulica associada
ao sistema aqüı́fero da Bacia do Igarapé Irurá, em área
dentro do Municı́pio de Santarém, segundo modelo
estabelecido a partir das estruturas geográficas e
hidrológicas existentes, que definiram as condições de
contorno e iniciais para efeito do cálculo numérico realizado pelo aplicativo MODFLOW. Adicionalmente, foi
feito cálculo empı́rico, através do método proposto por
Thornthwaite, do Balanço Hı́drico Climático (BHC)
para a região de Santarém nos perı́odos de 2006 a 2008,
gerando valor numérico para a evapotranspiração e
recarga iguais a 1230?e 650 mm/ano, respectivamente.
O valor obtido para a recarga do sistema mostrou-se
compatı́vel com o valor obtido através da calibração do
modelo computacional proposto. O resultado mostra
um fluxo hı́drico subterrâneo predominante do Planalto
para o Rio Tapajós, comum a todos os aqüı́feros, com
velocidades que variam de valores máximos próximos a
150 cm/dia no aqüı́fero livre e de 7,7 e 2,6 cm/dia para
os aqüı́feros confinados subseqüentes. A modelagem
numérica aplicada ao sistema aqüı́fero mostrou como
os corpos dágua igarapé, rio Tapajós e aqüı́feros
são interdependentes. Mostrou ainda existir fluxo
ascendente e descendente entre os aqüı́feros demonstrando que, exceção feita ao livre, estes aqüı́feros são
semi-confinados.
Palavras chaves: Balanço Hı́drico Climático (BHC),
Águas Subterrâneas, Modelagem Numérica, Bacia do
Igarapé Irurá.
[11/11/09 - 17h30 - Sala Xingú]
Movimento de dunas,
Eric J. R. Parteli,
Marco C. M. de M. Luna, Hans J. Herrmann,
Universidade Federal do Ceará ¥ Dunas de areia
representam um problema de interesse cientı́fico, tecnológico e ambiental. Elas podem ser encontradas em
abundância no litoral do Nordeste do Brasil, bem como
em diversas regiões costeiras, nos desertos, no fundo
do mar, e mesmo em Marte ou em Vênus. Neste trabalho, estudamos a formação e a dinâmica de dunas
utilizando um modelo matemático que incorpora uma
descrição quantitativa do vento turbulento sobre a superfı́cie de areia, bem como os cálculos das trajetórias
das partı́culas em movimento e da evolução do relevo
arenoso. O modelo de dunas reproduz com sucesso
dados quantitativos de vento e fluxo sobre as dunas
barcanas e transversais, muito comuns na costa do
Nordeste do Brasil. Recentemente, o modelo foi adaptado para estudar-se o movimento de dunas em Marte e
a evolução das dunas com vegetação. Nosso trabalho se
concentra no estudo da formação e evolução dos campos
de dunas costeiras, especialmente as dunas do Nordeste
do Brasil. A dinâmica das dunas costeiras depende fundamentalmente da intensidade e direção do vento, da
quantidade de areia disponı́vel e do crescimento da vegetação. Nosso modelo incorpora também a evolução
temporal do nı́vel do lençol freático, o qual está ligado
ao aparecimento das lagoas interdunais em épocas de
chuvas, como acontece por exemplo nos Lençóis Maranhenses.
[11/11/09 - 17h45 - Sala Xingú]
Interação da circulação de ilha de calor
urbana nas brisas marı́timas e terrestres
nas cidades de Fortaleza e Sobral, Ceará,
Vinı́cius Milanez Couto, João Bosco Verçosa
Leal Júnior, Francisco das Chagas Vasconcelos Júnior, Universidade Estadual do Ceará - UECE
- Fortaleza - CE - Brasil ¥ Neste trabalho, será tratada
a interação entre a circulação de ilha de calor urbana
e os fenômenos de brisa marı́tima e terrestre, nos municı́pios de Fortaleza e Sobral, no estado do Ceará. Ex-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
97
istem estudos que abordam as mudanças da circulação
atmosférica pela heterogeneidade superficial, dentre elas
a circulação de ilha de calor urbana, que ocorrem devido à diferença de aquecimento entre as superfı́cies das
regiões urbanas e circunvizinhas, formando fluxos de
calor diferenciados para a atmosfera, gerando gradientes
de pressão. As ilhas de calor podem interagir com outros tipos de circulação local, como as brisas marı́timas
e terrestres, que ocorrem devido ao aquecimento diferenciado entre o continente e oceano, promovendo fluxos
de calor diferentes para a atmosfera, gerando também
gradientes de pressão. Esses fenômenos possuem grande
importância nas regiões onde ocorrem, pois podem regular a temperatura, a umidade relativa do ar, podem
alterar a velocidade e a direção dos ventos, auxiliar na
renovação do ar, influenciar na formação e desenvolvimento de tempestades e no clima. Para avaliar essa
interação, será utilizado o modelo atmosférico Regional
Atmospheric Modeling System (RAMS), que permite
a descrição de fenômenos atmosféricos, partindo-se de
condições iniciais realı́sticas, obtidas a partir do projeto Reanalysis (NCEP/NCAR), que consiste no conjunto de medidas atmosféricas diversas coletadas em
várias fontes, processadas em modelos numéricos computacionais, cujos resultados são disponibilizados com o
intuito de fornecer condições iniciais para outros modelos atmosféricos, como para esse estudo.
na faixa do infravermelho com os comprimentos onda
de 0,94 µm e 1,2 µm. Certos componentes eletrônicos
ópticos trabalham com esses comprimentos de onda.
Os principais componentes utilizados no experimento
foram: o fotodiodo TIL32, que emite radiação eletromagnética com comprimento de onda de 0,94 µm e
o fototransistor TIL78, que é um receptor compatı́vel
com o fotodiodo utilizado. O equipamento foi colocado
dentro de uma câmara refrigeradora adiabática com
água aquecida a 100 ◦ C. Foram coletados dados para
o levantamento de uma curva caracterı́stica. Com os
resultados, observa-se que a variação da pressão de
vapor dágua pode ser detectada indiretamente utilizando os componentes citados, onde os mesmos foram
montados em circuito adequado, com o monitoramento
da tensão elétrica. O experimento comprova também
que o aumento da pressão de saturação do vapor dágua
é acompanhado com um acréscimo de temperatura
do ambiente. O protótipo já apresenta resultado com
alta correlação com as grandezas medidas entre tensão
elétrica e temperatura. O equipamento está sendo
aperfeiçoado para monitorar a concentração de vapor
d’água em regiões de interesse, como por exemplo,
lagos e plantações. Em breve o equipamento deve
ser melhorado com componentes mais eficientes e
especı́ficos para construir um monitor de gás carbônico.
[11/11/09 - 18h00 - Sala Xingú]
Study
of
bore
vertical
propagation,
Cosme Alexandre O. B. Figueiredo, Ricardo
Arlen Buriti da Costa, Amauri Fragoso
Medeiros, UFCG - PB - Brazil ¥ The goal of
this work is to study the bore observed in October
20th, 2006 registered by an all-sky imager and a
multi-channel photometer. Wind data between 80 and
100km of altitude observed by a meteor radar and
temperature data obtained by the satellite TIMED
- SABER on that day were also included in analysis
this work. The site of observation was at OLAP (Observatório de Luminescência Atmosférica da Paraı́ba),
São João do Cariri (7o 23’S; 35o 52’W), PB. The bore
appeared at the West side at 22:58 Local Time and
passed by the zenith region at 23:11 Local Time.
There was an increase of 50% on OH (6,2) intensity
while the bore passed by the zenith region, however
any significant variation was not registered on OI5577
intensity. The wind, on the other hand, showed a very
strong variation to southward of 21.7 m/s/h around
midnight. The bore has following characteristics: speed
of phase of 46.8 ± 0.8 m/s, horizontal wavelength of
34.3 ± 4.6 km, observation period 12.2 ± 1.4 min and
the direction of propagation 63.4 ± 1.8o ; the profile of
vertical wave number (m2 ) showed that the bore has
a duct between 87 and 97km which down the layer of
OH (6,2) causing the increase in intensity.
[11/11/09 - 18h30 - Sala Xingú]
Avaliação dos Recursos Eólicos na Região Sul
do Ceará Utilizando o Software Windographer, Luiz Martins de Araújo Júnior, Francisco Nascelio Pinheiro, Antônio Geovan de
Araújo Holanda Gerra, Emerson Mariano da
Silva, Universidade Estadual do Ceará (UECE) - CE
- Brasil ¥ Este estudo que é parte de um projeto desenvolvido pelos pesquisadores do Laboratório de Pesquisas
Avançadas em Energia Eólica (EOLUS), do Programa
de Mestrado em Ciências Fı́sicas Aplicadas da Universidade Estadual do Ceará, que tem como meta quantificar os recursos eólicos de diversas regiões (litorâneas
e continentais) do Estado. Assim, foram usados dados
horários de velocidade e direção do vento, a 10 metros
de altura da superfı́cie, obtidos através das Plataformas
de Coletas de Dados dos municı́pios de Assaré, Jati e
Santana do Cariri, localizados na região Sul do Ceará,
cedidos pela Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hı́dricos (FUNCEME). Usou-se o software Windographer? para a obtenção dos perfis diários e mensais da velocidade do vento, bem como para o ajuste
de curvas com os dados de velocidade do vento para as
três localidades. Os resultados obtidos mostraram que,
em geral, os perfis médios diários e mensais de velocidade do vento apresentam caracterı́sticas semelhantes
de variabilidade temporal, com uma variação diurna
onde se tem um aumento nos valores médios de velocidade entre 06:00 e 18:00 horas local, com máximo valor
médio ocorrendo por volta das 11:00 horas local, e valores médios mensais de velocidade chegam a ultrapassar
os 4,0 m/s no perı́odo corresponde à estação seca dessas
regiões. Adicionalmente, tem-se que os dados de velocidade do vento, para as três localidades em estudo, se
ajustaram a distribuição de Weibull, concordando com
o proposto na literatura.
[11/11/09 - 18h15 - Sala Xingú]
Produção de um monitor de vapor dágua,
Ednardo Moreira Rodrigues, Gerson Paiva
Almeida, Universidade Estadual do Ceará ¥ Este
relatório descreve a construção de um protótipo de
monitor de vapor dágua. O vapor dágua tem picos de
absorção de radiação eletromagnética compreendidos
98
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
FÍSICA ESTATÍSTICA (TRANSIÇÕES
DE
FASE
E
FENÔMENOS
CRÍTICOS, MODELOS DE SPIN,
RENORMALIZAÇÃO)
[11/11/09 - 17h15 - Sala Atlântico]
New approach for computing the critical propertiesin the two- and three-dimensional lattices
within the effective-field renormalization group
method, Douglas F. de Albuquerque, P. Hallan, M. Fantagussi, Thaianne S. Santana, UFS,
A. S. de Arruda, UFMT ¥ In recent years, a new
effective field theory (EFT) has been used to study models of both quantum spins and classics (as example,
Ising and transverse Blume-Capel and ferromagnetic
and antiferromagnetic Heisenberg, quantum and others) that display phase transitions of the first and second order, including a tricritical point and has been obtained results qualitatively and quantitatively for critical behavior of these systems, emphasizing to the Ising
model. The method uses EFT as a point of departure
the identities of the Callen-Suzuki as well as the exponential differential operator technique proposed by
Homura Kaneyoshi. The EFT provides a hierarchy of
approaches for the properties of the models and can
continue the series of approximations and consider increasing clusters and, consequently, better results are
obtained. An exact solution would be achieved by finding a cluster of size infinity. However, due to computational limitations we employing small clusters and by
considering the topology of the lattice is possible to obtain a reasonable description of the properties of the
model studied. In this work, we studied the Ising model
of systems with magnetic interactions between nearest
neighbors in bi-and three-dimensional lattice by increasing the clusters size and employing the Slote’s relation
for improved the recents results [1].
Referências
[1] Douglas F. de Albuquerque, Edimilson Santos-Silva
and N. O. Moreno, JMMM, 321 (2009) 163-164.
[11/11/09 - 17h30 - Sala Atlântico]
Dynamics of rough surfaces generated by
two-dimensional lattice spin models, Alexandre Faissal Brito,Jose Arnaldo Redinz,
Joao Antonio Plascak, UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAI ¥ We present an analysis
of mapped surfaces obtained from configurations of
two classical statistical-mechanical spin models in the
square lattice: the q-state Potts model and the spin-1
Blume-Capel model. Such models present first- and
second-order phase transitions as well as tricritical
points. We carry out a study of the phase transitions
in these models using the Monte Carlo method and a
mapping of the spin configurations to a solid-on-solid
growth model. The first- and second-order phase
transitions and the tricritical point happen to be
relevant in the kinetic roughening of the surface growth
process. At the low and high temperature phases the
roughness W grows indefinitely with the time, with
growth exponent βw = 0.50(W ∼ tw ). At criticality
the growth presents a crossover at a characteristic
time tc, from a correlated regime (with βw 6= 0.50) to
an uncorrelated one (βw ∼ 0.50). We also calculate
the Hurst exponent H of the corresponding surfaces.
At criticality, w and H have values characteristic of
correlated growth, distinguishing second- from firstorder phase transitions. It has also been shown that
the Family-Vicsek relation for the growth exponents
also holds for the noise-reduced roughness with an
anomalous scaling. The overall phase diagram is
in agreement with that obtained from other more
canonical approaches.
[11/11/09 - 17h45 - Sala Atlântico]
Aplicação da q-álgebra no problema do Diamagnetismo de Landau, André A.A.Marinho,
F. A. Brito, UFCG-PB ¥ Esse estudo é uma extensão de uma análise que realizamos previamente,
a generalização das propriedades de q-álgebra do oscilador quântico. Primeiro, analisamos a questão da
generalização das propriedades termodinâmicas através
da q-deformação da q-álgebra que descreve q-bósons e
q-férmions em duas dimensões, por último, estendemos nossa análise para um espaço D-dimensional. O
fenômeno da condensação de Bose-Einstein para o gás
de Bose é um modelo bem estabelecido. A condensação
significa ocupação macroscópica de um grande número
de estados com energia zero correspondente a uma temperatura de condensação. Em particular, o calor especı́fico em função da temperatura apresenta uma descontinuidade, ou ponto lambda . O calor especı́fico
para as partı́culas de um gás de Fermi é idêntico ao
gás de Bose para todas as temperaturas T e N número
de partı́culas em duas dimensões, apesar da grande
diferença entre a tarefa de distribuição dos dois sistemas em baixas temperaturas. Realizamos o estudo da
q-deformação no problema do diamagnetismo de Landau no espaço D-dimensional, onde temos como objetivo obter uma melhor compreensão da q-deformação.
Obtemos novos resultados q-deformados para energia
interna, o número de partı́culas, magnetização e susceptibilidade magnética, que retornam aos valores já
conhecidos da literatura no limite q → 1. Aplicamos a
q-deformação no espectro de energia, para valores suficientemente pequenos e verificamos que neste regime a
q-algebra não altera o espectro. Analisamos também
o que ocorre com o espectro de energia em outras
situações.
[11/11/09 - 18h00 - Sala Atlântico]
Propriedades Estática e Dinâmica do ModeloXY Estendido com Interações de LongoAlcance, Fábio Gomes Ribeiro, José Pimentel
de Lima, UFPI, Lindberg Lima Gonçalves, UFC
¥ Entre os modelos quânticos de spins, o modelo XY
unidimensional introduzido por Lieb et al.[1], e suas
generalizações têm atraı́do muito interesse nas últimas
décadas. Em particular, os modelos com interações
multi-sı́tios(MI)[2] e de longo-alcance(LRI)[3] têm sido
tópicos de investigações relevantes. Como colocado por
Derzhko[4], sistemas quânticos de spins com MIs funcionam como modelos efetivos para o modelo de Hubbard padrão em certas condições. Por outro lado,
modelos com LRI são importantes para entender o
processo de informação quântica em cadeias de spins,
como também, para o estudo do crossover clássico-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
quântico, como explicado por de Lima et al.[5]. Outra
importância está no fato de que LRI induz transições
de fase quânticas(QPTs) de primeira ordem[6]. Nesta
H = −J1
99
apresentação, mostraremos as propriedades estática e
dinâmica exibidas pelo modelo XY estendido(s = 1/2)
com interação de longo-alcance, o qual é descrito por
N
N N
N
X
X
¡ x x
I XX z z
y ¢
Sjz −
Sj Sj+1 + Sjy Sj+1
−
Sj Sl − h
N
j=1
j=1
j=1
l=1
− J2
p
N X
X
¡
y ¢ z
x
z
z
Sjx Sj+κ
+ Sjy Sj+κ
Sj+1 Sj+2
...Sj+κ−1
,
j=1 κ=2
onde os parâmetros J1 , J2 são as constantes de troca
entre primeiros vizinhos, N é o número de sı́tios da
cadeia, p é o parâmetro que caracteriza a multiplicidade das interações entre os spins, e I é a interação de
longo-alcance entre as componentes z. Analisamos as
QPTs exibidades pelo modelo, mostramos que LRIs induzem QPTs de primeira e segunda ordem, mudança da
classe de universalidade, e verificamos a relação de escala proposta por Continentino e Ferreira[7] para QPTs
de primeira ordem. Para as MIs, que em nosso caso
é caracterizada pelo parâmetro p, mostramos que sua
presença provoca o surgimento de várias fases de spin
lı́quido quântico[8]. Apresentamos diagramas de fases,
para os casos p = 2, 3, 4 e ∞.
[1] H. E. Lieb, T. Schultz, and D. C. Mattis, Ann.
Phys. (N. Y.) 16,407 (1961).
[2] T. Krokhmalskii, O. Derzhko, J. Stolze, and T.
Verkholyak, Phys. Rev. B, 77, 174404 (2008).
[3] M. Zhong, P. Tong, J. Phys. A: Math. Theor. 42
355002(2009).
[4] O. Derzhko, T. Krokhmalskii, J. Stolze, and T.
Verkholyak, Phys. Rev. B 79, 094410 (2009).
[5] J. P. de Lima and L.L. Gonçalves, Phys. Rev. B
77, 214424(2008).
[6] C. Pfleiderer, J. Phys: Condens. Matter 17, S987
(2005).
[7] M. A. Continentino and A. S. Ferreira, Physica A
339, 461 (2004).
[8] P. Lee,Science, 321, 1306-1307 (2008).
[11/11/09 - 18h15 - Sala Atlântico]
Termodinâmica
do
Modelo
Baxter-Wu
Usando
o
Algoritmo
de
Wang-Landau,
Maria Lúcia Costa,
Instituto de Tecnologia,
Universidade Federal do Pará
¥ Atualmente, a
amostragem de Wang-Landau é o algoritmo de referência dentro da abordagem da Fı́sica Estatı́stica e
que, diferente dos métodos de Monte Carlo tradicionais,
propõe determinar a termodinâmica do sistema a partir
de uma estimativa precisa da densidade de estados, a
qual fornece a quantidade de estados que apresentam
um determinado valor de energia. O modelo Baxter-Wu
define a interação entre grupos de três spins vizinhos
sobre uma rede cristalina triangular bidimensional, na
ausência de campo
P magnético externo, e com hamiltoniano H= -J i,j,k si sj sk , onde a soma é tomada
sobre todas as faces triangulares da rede e os spins
si , sj , sk assumem os valores ±1. Uma caracterı́stica
interessante deste modelo é que em vez da simetria tipo
Ising de inversão up-donw do spin, ele apresenta uma
simetria semi-global que permite que seu estado fundamental apresente 4 fases ordenadas magneticamente.
O Baxter-Wu então exibe uma transição contı́nua, e
encontra-se na classe de universalidade de Potts de
4-estados. Neste trabalho, construı́mos o algoritmo de
Wang-Landau para o modelo de Baxter-Wu, com vistas
a analisar a transição de fases através do comportamento das grandezas termodinâmicas calor especı́fico,
energia interna, energia livre e entropia. Apresentamos
também uma visualização das configurações dos spins
e do histograma plano durante o passeio aleatório do
Wang-Landau.
[11/11/09 - 18h30 - Sala Atlântico]
Fractalidade
em
(d + 1)
dimensões
e
transições de fases de sistemas quânticos,
Adauto José Ferreira de Souza, Departamento
de Fı́sica - UFRPE ¥ Expansão em série estocástica
(SSE, sigla em inglês) é uma generalização do método
de Monte Carlo quântico de Handscomb. Este último
consiste na expanão em série de potência do operador
matriz densidade para o modelo de Heisenberg de um
ferromagneto com S = 1/2. A limitação do método de
Handscomb deve-se à dificuldade de se avaliar analiticamente os traços dos termos da expansão para casos
mais gerais. No método SSE o traço de cada termo
da expansão é avaliado numa base convenientemente
escolhida. O ponto de partida é, portanto,
Z = Tr {exp βH} =
∞
XX
(−β)n
hα|H n |αi
n!
α n=0
onde o traço foi escrito como uma soma sobre os elementos de matriz numa base {|αi}. Neste esquema,
uma classe relativamente ampla de hamiltonianos pode
ser simulada. Para isto, o hamiltoniano é escrito como
uma soma de operadores que envolvem pares de spins.
Cada operador, por sua vez, é decomposto em duas
parcelas, uma diagonal na base {|αi} e uma outra não
diagonal. Com esta decomposição os elementos de matriz podem ser trivialmente calculados, e feitos positiva-
100
Comunicações Orais (17h15 - 19h) - 11/11/09 - XXVII EFNNE
mente definidos com a adição de constantes adequadas
nos termos diagonais do hamiltoniano. Para não lidar
com sequências de tamanho variáveis, é conveniente inserir M − n operadores identidade. Assim, a função de
partição torna-se
Z=
X X β n (M − n)!  ¯
¯ ®
¯
α ¯ΠM
p=1 Hap ,bp α ,
M!
α
SM
Onde os ı́ndices a e b referem-se ao par de spins conectados pelo operador e o tipo de operador, diagonal ou não
diagonal, respectivamente. A amostragem dos termos
da expansão é realizada estocasticamente através de um
procedimento que satisfaz balanceamento detalhado. E
consiste numa atualização diagonal, na qual operadores
diagonais são substituidos pelo operador identidade e
vice-versa. Nesta etapa, a ordem da expanão é afetada.
Em seguida, uma atualização não diagonal, com n fixo,
é efetuada. Nesta, o tipo de operador pode ser alterado
de diagonal para não diagonal e vice-versa. Aqui, uma
caminhada aleatória num espaço extendido é efetuada.
Uma configuração válida é obtida quando a caminhada
atinge o ponto de partida. Nesta comunicação, explorarei o caráter fractal da caminhada realizada no espaço
de configurações, de dimensão (d + 1) com d igual a dimensão espacial do sistema de spins, para determinar
os parâmetros crı́ticos de sistemas quânticos.
MAGNETISMO
MAGNÉTICOS
E
MATERIAIS
[11/11/09 - 17h15 - Sala Araguaia]
Curvas de Histerese em uma Bicamada de
Fe/Sm-Co,
Washington Pena dos Santos,
Claudivan Moreira de Souza, Weslley Saulo
da Nóbrega, Pedro Carlos de Assis Jr., Universidade Estadual da Paraı́ba - UEPB ¥ O objetivo
deste trabalho é fazer um estudo preliminar sobre
materiais magnéticos isolados e acoplados na forma
de bicamadas. Nos limitamos a estudar as curvas
de histerese para os materiais magnéticos Ferro (Fe)
e Samário Cobalto (Sm-Co). A energia considerada
em nosso sistema fı́sico consiste nos seguintes termos:
energia de troca entre planos vizinhos, anisotropia
uniaxial na direção z e energia Zeeman. As constantes
para cada termo da energia foram obtidas da literatura.
Utilizamos um método numérico no qual chamamos de
Algoritmo de Campo Efetivo Auto-consistente (ACEA)
para gerar as curvas de histerese, considerando que
exista um campo magnético externo aplicado sobre o
material magnético. A intensidade do campo externo
deve ser tal que consiga saturar o material magnético.
Foi feita uma análise entre as histereses obtidas para o
Fe e o Sm-Co isoladamente, onde foi possı́vel perceber
uma maior dureza magnética do Sm-Co em relação
a dureza magnética do Fe. No caso da Bicamada
magnética, observou-se que o aumento da espessura
do Fe não aumenta a magnetização da bicamada,
bem como o aumento da espessura do Sm-Co não
influencia no aumento da dureza magnética. Portanto,
concluiu-se que em uma bicamada de Fe/Sm-Co, a
espessura do Fe deve ser limitada e os dados obtidos
para bicamada magnética, com um material de alta
magnetização e baixa anisotropia e outro com baixa
magnetização e alta anisotropia, mostram uma maior
dureza da ordem magnética.
[11/11/09 - 17h30 - Sala Araguaia]
Histerese Magnética de Bicamadas Ferromagnético/Antiferromagnético Compensadas,
F. I. Nascimento, Ana L. Dantas, UERN, A.
S. Carriço, UFRN ¥ A demanda por novos materiais magnéticos nano-estruturados para atender à
crescente tendência por miniaturização de dispositivos
eletrônicos, especialmente na produção de meios
de alta densidade de gravação e de dispositivos de
leitura de meios magnéticos com alta sensibilidade,
têm determinado, nas duas últimas décadas, um
grande desenvolvimento das técnicas de produção e
caracterização de novos materiais magnéticos. Aspectos microscópicos, como a natureza do substrato
em que são depositados filmes de algumas dezenas
de angstroms em válvulas de spin, sensor GMR, e
nas unidades que compõem as memórias magnéticas
permanentes baseadas no controle magnético da corrente de tunelamento (MRAM), são relevantes devido
à grande relação entre superfı́cie e volume. A funcionalidade dessas duas classes de dispositivos (GMR,
MRAM) depende em larga medida da ordem magnética
da interface entre um substrato antiferromagnético
e um filme ferromagnético. No presente trabalho
apresentamos um estudo de histereses magnética
em bicamadas ferromagneto/antiferromagneto compensado (FM/AFM). Consideramos bicamadas de
Fe/MnF2(110) e Fe/FeF2(110). O filme ferromagnético
possui anisotropia cúbica e seu estado fundamental,
na ausência de campo externo aplicado, é o estado de
reorientação da magnetização, perpendicular ao eixo
fácil do AFM, induzindo um ligeiro desalinhamento
dos spins do substrato em relação ao eixo fácil, com pequeno custo de anisotropia do substrato. A competição
entre os efeitos de interface, que favorece a reorientação,
e o campo externo, aplicado na direção do eixo de fácil
do substrato, pode dar origem a histereses magnética
com laços duplos. Nossos resultados mostram que,
em temperaturas muito menores que a temperatura
de Nèel, o sistema exibe histerese com laço duplo e,
partindo de um estado saturado com o campo externo,
o sistema retoma o estado reorientado quando o campo
externo é o campo de anisotropia do FM. A largura
do laço duplo e a dependência do campo de nucleação
da reversão para o estado reorientado são funções da
temperatura. Os laços se alargam com a temperatura,
porque os efeitos de interface diminuem, e evoluem
para uma histerese de laço único em temperaturas ao
redor da temperatura de Nèel.
[11/11/09 - 17h45 - Sala Araguaia]
Medidas de calor especı́fico em Mnx Zn1−x F2 ,
L. L. L. Sousa, F. L. A. Machado, F. C. Montenegro, S. M. Rezende, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal de Pernambuco, 50670-901,
Recife-PE, Brasil ¥ As famı́lias de amostras dos
antiferromagnetos diluı́dos Fex Zn1−x F2 e Mnx Zn1−x F2
têm sido utilizadas extensivamente para teste do
modelo de campo aleatório. Em baixas temperaturas,
as propriedades magnéticas desses materiais apre-
XXVII EFNNE - 11/11/09 - Comunicações Orais (17h15 - 19h)
101
sentam uma co-existência de fases magnéticas cujas
temperaturas crı́ticas são fortemente influenciadas pela
concentração, pelo campo magnético e pela janela
de tempo de medida. Medidas de Mossbauer, por
exemplo, sugeriram uma variação linear com x para a
dependência da temperatura de Néel (TN ). Por outro
lado, a técnica de calorimetria tem demostrado ser
uma das mais importantes para o estudo de transição
de fases nesses sistemas. No presente trabalho, são
apresentadas medidas de calor especı́fico (cp ) em
Mnx Zn1−x F2 para x = 0,30 e 0,60. As medidas de
cp [1] foram feitas em um PPMS, na ausência de
campo magnético aplicado e na faixa de temperatura
(T ) 1,8-300 K. A dependência de cp com T para a
amostra com x = 0,60 de Mn apresentou apenas o pico
caracterı́stico em TN (=35,96 K) enquanto que para a
amostra com x = 0,30 foi observada um pico em 13,98
K e uma anomalia caracterı́stica de vidros de spin
em 17,96 K. Os resultados serão comparados com os
recentemente obtidos para Fex Zn1−x F2 [2] e discutidos
dentro de um modelo fenomenológico proposto por
nós. Trabalho parcialmente financiado pelo CNPq,
FACEPE, CAPES e FINEP.
one, two or any higher number of vortex loops. The
presence of a magnetic moment near thin mesoscopic
disks and films has been theoretically and experimentally investigated. New vortex patterns arise there due
to the inhomogeneity of the applied magnetic field,
although they do not display curved vortices because
of the thin limit which turns the vortices into flat
two-dimensional objects.
[1] F. L. A. Machado and W. G. Clark, Ripple method:
an application of the square-wave excitation method for
heat-capacity measurements, Rev. Sci. Instrum. 59
(1988), 1176.
[2] L. L. L. Sousa, L. R. S. Araújo, F. L. A. Machado, F.
C. Montenegro and S. M. Rezende, Specific Heat of the
Dilute Antiferromagnetic System Fex Zn1−x F2 , aceito
para publicação em Journal of P hysics: Conf erence
Series (2009).
The three authors acknowledge CNPq and the bilateral program between Brazil and Flanders for financial
support. They also make the following acknowledgements for financial support: A. R. de C. Romaguera to
FACEPE, M. M. Doria to FAPERJ, and F. M. Peeters
to the Flemish Science Foundation (FWO-Vl), the Belgian Science Policy (IUAP) and the ESF-AQDJJ network.
[11/11/09 - 18h00 - Sala Araguaia]
Vortex patterns in a mesoscopic superconducting rod with a magnetic dot,
Antonio R. de C. Romaguera,
Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal Rural de Pernambuco
52171-900 Recife, Pernambuco, Brazil, Mauro
M. Doria, Departamento de Fı́sica dos Sólidos,
Universidade Federal do Rio de Janeiro
21941-972 Rio de Janeiro, Brazil, F. M. Peeters,
Departement Fysica, Universiteit Antwerpen
Groenenborgerlaan 171, B-2020 Antwerpen, Belgium
¥ Magnetism and superconductivity are competing
orders and its coexistence has been the subject of
intense investigation both in nano fabricated materials
also in natural compounds. Together they bring new
phenomena such as in case of magnetic dots on top of
a superconducting film which are a source of ratchet
potential.
Recently we have investigated vortex patterns that
originate from a magnetic domain internal to the
superconductor. There vortex lines are curved in
space, as their only source and sinkhole are inside the
superconductor. We found that when the magnetic
domain has a small magnetic moment, the vortex
pattern is made of just three vortex loops, instead of
In this work we report a theoretical investigation of
vortex patterns into a mesoscopic superconducting rod
with an external magnetic dot on top. We call it rod
to characterize that its height is finite and comparable
to the radius, thus larger than a disk and smaller than
a wire. Inside the rod, a cylinder with height larger
than the coherence length, ξ, truly three-dimensional
curved vortices are formed. We find reentrant behavior
which means that the entrance and exit of a vortex
is achieved by simply increasing (or decreasing) the
intensity of the magnetic field generated by the dot.
Thus the present system qualifies for technological
applications as a logic gate to perform logical operation
in digital circuits.
102
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Comunicações Orais (8h15 - 10h)
$T_{bn}=\kappa/2\pi,$
sendo
ASTROFÍSICA,
GIA, FÍSICA
PARTÍCULAS
COSMOLONUCLEAR E DE
[12/11/09 - 08h15 - Sala Tocantins]
Termodinâmica de buracos negros dilatônicos
com rotação,
Glauber Tadaiesky Marques,
Universidade Federal do Pará ¥ Buracos negros que
emergem de teorias dilatônicas (fundamentada em teorias de cordas) desempenham um papel central na correspondência AdS-CFT. Buracos negros resultantes da
teoria Einstein-Maxwell-dilaton (EMD) exibem uma
importante caracterı́stica, é que além das soluções de
buracos negros assintoticamente planos, esta teoria
também admite soluções de buracos negros não assintoticamente planos. No caso de buracos negros não
assintoticamente planos com rotação, provenientes da
teoria EMD, surge uma dúvida com relação à definição
usual de temperatura a partir da gravidade superficial,
podendo a mesma ser re-obtida ao considerarmos um
sinal negativo no auto-valor da energia. Isso parece estar relacionado com a interpretação da energia no ato
da criação do par de partı́cula e anti-partı́cula na ergosfera, onde em princı́cio não se pode definir a noção de
vácuo.
A temperatura de buracos negros pode ser obtida de diversas formas. Ela pode ser calculada através da gravidade superficial, que depende essencialmente do comportamento da métrica sobre o horizonte. Neste caso,
ela é dada por
[1] R. Wald. General Relativity (The University of Chicago
Press, 1984).
[2] C. Misner, K. Thorne e J. A. Wheeler. Gravitation (W.H.
Freeman and Company, 1973).
[3] W. Greiner e J. Reinhardt. Field Quantization (Springer,
1935).
[4] G. B. Arfiken e H. J. Weber. Mathematical Methods for
Physics (Academic Press, 1995).
[5] J. D. Jackson. Classical Eletrodynamics, 3a. ed. (John
Wiley & Sons Inc., 1999).
[6] N. D. Birrel e P. C. W. Davies, Quantum Fields in
Curved Space (Cambridge University Press, Cambridge,
1982).
[7] C. Itzykson e J. -B. Zuber, Quantum Field Theory
(McGraw-Hill, New York, 1980).
[8] I. S. Gradshteyn e I. M. Ryzhik, Tables of Integrals, Series, and Products (Academic Press, New York, 1980).
[9] B. Paczyński e P. J. Wiita. Thick Accretion Disks and
Supercritical Luminosities, Astr. and Astrophys. 88, 23,
(1980).
[10] L. C. B. Crispino, A. Higuchi e G. E. A. Matsas, Classical Quantum Gravity 17, 19 (2000).
[12/11/09 - 08h45 - Sala Tocantins]
Neutrino-carbon cross section in QRPA models,
Arturo R. Samana, Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas, Universidade Estadual de Santa
Cruz, Francisco Krmpoti
$\kappa$
a gravidade superficial. Por outro lado, a temperatura pode também ser formalmente extraı́da através
da euclideanização da métrica, o que gera um termo
periódico, com periodicidade β, sendo que a temperatura neste caso é dada por
$T_{bn}=\beta/2\pi.$
Porém, exitem outros métodos de cálculo de tepmperatura, como os métodos de cálculo de temperartura via
os coefciesntes de reflexão e transmissão e via anomalias. Tendo sido estes dois últimos utilizados para o
cálculo de temperatura do buraco negro em questão.
[12/11/09 - 08h30 - Sala Tocantins]
Obtenção de órbitas ao redor de um objeto
estelar
usando
potenciais
pseudonewtonianos,
Luı́s
Carlos
Bassalo
Crispino,Jaime Luis Cardoso da Cruz Filho,
Universidade Federal do Pará ¥ Com o intuito de reproduzir alguns resultados previstos pela Relatividade
Geral de uma maneira mais simples, foi proposto em
1980 por B. Paczyński e P. J. Wiita o uso de potenciais
pseudo-newtonianos. Tal abordagem é muito utilizada
para a análise de discos de acreção ao redor de buracos
negros. Nesse trabalho, assumindo o espaço-tempo de
Minkowski, analisamos a eficiência de tais potenciais
para a da obtenção das órbitas ao redor de um objeto
estelar.
c̈, Instituto de Fı́sica La Plata, CONICET, Argentina,
Carlos A. Bertulani, Department of Physics and
Astronomy, Texas A&M University-Commerce, USA,
Nils Paar, Physics department, Faculty of Sciences,
Zagreb, Croatia
¥
The ν/ν̄−12 C cross sections are calculated in the projected quasiparticle random phase approximation (PQRPA) [1,2] and the
relativistic quasiparticle random phase approximation
(RQRPA) [3,4]. We compare these cross section as a
function of the incident neutrino energy and the number of shells used in the nuclear structure calculation.
Additional comparison with other RPA models are performed. A guide tofind an upper limit of the incident
neutrino energy as a function of the number of shell is
implemented. Important consequences on the extrapolation of the cross section to higher neutrino energies is
discussed.
The formalism obtained in Ref. [1] for the neutrino
interaction is extended for antineutrino scattering. This
formalism includes the effect of the violation of the Conserved Vector Current by the Coulomb field. It is furthermore simplified by classifying the nuclear matrix
elements in natural and unnatural parities.
The distribution of cross sections averaged with the
Michel spectrum as well as with other estimated fluxes
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
for future experiments are compared for νe and ν̄e .
Some astrophysical implications are addressed.
References
[1] F. Krmpotić, A. Mariano and A. Samana, Phys.Lett.
B541, 298 (2002).
[2] F. Krmpotić, A. Mariano and A. Samana, Phys.
Rev. C 71, 044319 (2005).
[3] N. Paar, T. Nikšić, D. Vretenar, and P. Ring, Phys.
Rev. C 69, 054303 (2004).
[4] N. Paar, D. Vretenar, T. Marketin and P. Ring,
Phys. Rev. C 77, 024608 (2008).
[12/11/09 - 09h00 - Sala Tocantins]
Free energy of Lorentz-violating QED at high
temperature, Tiago Mariz, UFAL - AL - Brasil,
J. R. Nascimento, A. Yu. Petrov, A. F. Santos,
UFPB - PB - Brasil, M. Gomes, A. J. da Silva,
USP - SP - Brasil ¥ Although the field theory models are invariant under Lorentz and CPT transformations, the possibility that the nature exhibits small violations of these symmetries appears compatible with
quantum field theory and some existing experiments.
The most interesting issue associated with Lorentz violation is the manner in which the low-energy theories
connect to the underlying theories at Plack scale, as the
energy scale is increased. In the present work, we study
a illustration of this subject through the calculation of
the one- and two-loop contributions to the free energy
density (or the pressure) of Lorentz-violating quantum
electrodynamics (QED), at high temperature. We observe that although extended QED has several coefficients for Lorentz violation, only the dimensionless coefficient cµν presents interesting linear contributions to
the free energy. This is associated with the fact that free
energy itself is evidently CPT-even since the diagrams
contributing to it have no external legs. The free energy is known to provide important information related
to different physical issues such as plasma studies, solar
interior and Big Bang nucleosynthesis (BBN). In our
study, we try to experimentally estimate the coefficient
cµν in these issues. In particular, we analyze the effects
of the Lorentz violation on the helium production in
BBN.
[12/11/09 - 09h15 - Sala Tocantins]
Evidências Teóricas do Estado Molecular D −
D̄, Morgana Lı́gia de Farias Freire, Universidade Estadual da Paraı́ba, Universidade Federal de
Campina Grande, Rômulo Rodrigues da Silva,
Universidade Federal de Campina Grande ¥ Investigamos a matéria de mésons D − D̄ numa abordagem de
troca dos mésons σ e ω usando a teoria relativı́stica de
campo médio de Walecka. O modelo de Walecka foi
originalmente aplicado para estudar a interação entre
os nucleons através da troca de apenas dois mésons.
O méson escalar sem carga chamado de σ responsável
pela atração entre os nucleons e o méson vetorial ω µ responsável pela repulsão entre os nucleons. Para o nosso
caso, consideramos que os mésons D e D̄ interagem via
troca desses mesmos mésons, tornando o nosso modelo
muito parecido com o modelo original de Walecka. Estudamos o caso em que o potencial quı́mico é zero, e
nesse regime o campo hω 0 i = 0 e o campo hσi obedece
103
a uma equação autoconsistente. A solução numérica
para o campo hσi exibe a existência de uma temperatura crı́tica de 700 MeV, em que para temperaturas
acima desse valor o campo hσi torna-se complexo, revelando uma possı́vel transição de fases. Também investigamos a matéria hadrônica a temperaturas mais
baixas, em que foram calculados vários observáveis termodinâmicos, como: calor especı́fico, energia por par,
pressão e entropia. Dentre esses observáveis, o comportamento do calor especı́fico com a temperatura, mostra
um platô em torno do valor 2, que pode ser interpretado como a formação de um estado molecular D − D̄,
conhecido também por hádron exótico.
[12/11/09 - 09h30 - Sala Tocantins]
A Equação de Klein-Gordon na Hipersuperfı́cie de Mudança de Assinatura Cosmológica
no Ambiente das Funções Generalizadas de
Colombeau.,
José Gomes de Assis, Joselito
de Oliveira, UFPB
¥ Recentemente, muitos
pesquisadores vêem usando a Teoria não linear das
Funções Generalizadas de Colombeau, especialmente
nos contextos onde processos de regularização de
funções são necessários. Particularmente em Cosmológia, a Álgebra de Colombeau vem sendo utilizada
para tratar de singularidades em certas geometrias. Em
Teoria de Campos casos envolvendo este formalismo são
utilizados nos sistemas que envolvem o limite ultrarelativistico, como no caso do Campo de Coulomb. Neste
contexto que é uma Álgebra, Diferencial, Comutatica,
Associativa e satisfazendo a regra de derivação de Leibniz usamos o Teorema do Valor Intermediário Generalizado para mostrar a não invertibilidade das funções
responsáveis pela mudança de assinatura Cosmológica
no modelo de Friedman-Robert-Walker (FRW). Como
consequência, mostramos a impossibilidade matemática
da equação de Klein-Gordon pois algumas componentes
da métrica que descreve a hipersuperfı́cie a qual separa
a variedade espaçotempo em duas subvariedades, sendo
uma Riemannian com curvatura constante e a outra
Lorentziana , são matemáticamente incorretas no ambiente da funções generalizadas de Colombeau. Neste trabalho, o qual é basicamente matemático, usamos metodos geométricos diferenciáveis generalizados. Apresentamos brevemente, os fundamentos da teoria da Álgebra
não linear das Funções Generalizadas de Colombeau,
usando uma apresentação diferente comparada com à
apresentada na literatura bem como alguns resultados
os quais são essenciais para a nossa investigação. Acreditamos que este trabalho tenha apresentado uma revisão
crı́tica e coreta da invetigação sobre mudança de assinatura cosmológica e com isto venha a lançar alguma
luz sobre está investigação. .
[12/11/09 - 09h45 - Sala Tocantins]
Classical
solutions
for
the
parity-even
and
CPT-even
electrodynamics
of
the
standard
model
extension,
Rodolfo
UFMA,
Casana,Manoel M. Ferreira Jr,
Adalto R. Gomes, IFMA, Paulo R. D. Pinheiro, UFPB ¥ Nowdays, the gauge sector of the
Standard Model Extension (SME) has been much investigated. The starting point is the following Lagrangian
density, L = − 14 Fαν F αν − 14 Wανρϕ F αν F ρϕ − Jα Aα ,
104
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
where the background tensor Wανρϕ has the same
symmetries of the Riemann tensor and a double null trace (implying 19 components).
This
tensor Wανρϕ can be written in terms of four
3 × 3 matrices κDE , κDB , κHE , κHB , defined as
jk
jk
(κDE )
= −2W 0j0k , (κHB )
= 21 ²jpq ²klm W pqlm ,
jk
kj
kpq
(κDB )
= − (κHE )
= ² W 0jpq , also writjk
ten in terms of the matrices, (e
κe+ )
= 12 (κDE +
jk
1
jk
jk
κHB ) , (e
κe− )
= 2 (κDE − κHB ) − 31 δ jk (κDE )ii ,
jk
jk
(e
κo+ ) = 12 (κDB +κHE )jk , (e
κo− ) = 12 (κDB −κHE )jk ,
jk
and the trace element - (e
κtr ) = 31 (κDE )ii . The matrices κDE , κHB contain the parity-even components
and possess together eleven independent components,
while the eigth parity-odd components are located in
κDB , κHE . We then take the parity-odd components
as null (κDB = κHE = 0), and use the particular parametrization κDE = −κHB , which implies
(e
κe+ ) = 0. The six non-birefringent parity-even remaining components of the tensor Wανρϕ are embraced
by the matrix κ
ee− and by the element κ
etr . In the
present work, We analyze how these terms modify
the stationary classical solutions of the usual Maxwell
theory. We observe that the parity-even terms do not
couple the electric and magnetic sectors (at least in the
stationary regime). The Green method is then used to
obtain solutions for the field strengths E and B at first
order in the LIV parameters. Explicit solutions are
attained for pointlike and spatially extended sources,
for which dipolar expansions are achieved. Finally,
it is presented an Earth-based experiment that can
lead (in principle) to an upper bound as strigent as
ij
(e
κe− ) < 2.9 × 10−20 . [EPJC 62, 573(2009)].
ENSINO DE FÍSICA
[12/11/09 - 08h15 - Sala Amazonas]
Análise do Aparente Paradoxo dos Gêmeos
no Contexto da Teoria da Relatividade Especial: Uma Abordagem para o Ensino Médio,
Fábio Antonio Lima Penela, Luı́s Carlos Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará ¥
Em 1905, o fı́sico germano-suı́ço-norte-americano Albert Einstein desenvolveu uma teoria capaz de explicar
as aparentes inconsistências entre a mecânica clássica
e o eletromagnetismo. Esta teoria ficou conhecida
como teoria da relatividade especial ou teoria da relatividade restrita, a qual está relacionada com o estudo de partı́culas com velocidades próximas à luz e
de fenômenos envolvendo altas energias. A relatividade especial previu novos fenômenos, entre os quais
se destacam a dilatação do tempo e a contração do
espaço. Falhas na interpretação desta teoria devido
a análises incompletas ou superficiais podem levar a
situações problemáticas e inconsistentes, denominadas
aparentes paradoxos. Neste trabalho analisamos um
destes aparentes paradoxos, denominado aparente paradoxo dos gêmeos, dentro do contexto da relatividade restrita. A importância da correta análise deste aparente
paradoxo reside no fato de que é um dos exemplos mais
conhecidos e abordados em fı́sica moderna no ensino
médio brasileiro. Apresentamos a solução do aparente
paradoxo dos gêmeos, inserida no contexto do ensino
médio, a partir da observação de assimetrias presentes
nas situações fı́sicas, da utilização de argumentos conceituais e de desenvolvimentos analı́ticos.
Referências bibliográficas
[1] R. Resnick. Introduction to Special Relativity. John
Wiley & Sons (1968).
[2] B. F. Schutz. A first course in general relativity.
Cambridge University Press (1985).
[3] D. Halliday, R. Resnick e K.S. Krane. Fı́sica. Volume 2. 4a . Edição. Editora LTC (2000).
[4] J. R. Bonjorno, R. A. Bonjorno, V. Bonjorno, C. M.
Ramos. Fı́sica - História & Cotidiano. Editora FTD
(2004).
[5] F. T. Falciano. Cinemática relativı́stica: paradoxo
dos gêmeos. Revista Brasileira de Ensino de Fı́sica, v.
29, n. 1, p. 19-24 (2007).
[12/11/09 - 08h30 - Sala Amazonas]
Máquina Térmica - atividade experimental
como fundamento para a compreensão da termodinâmica,
Antônio Araújo Sobrinho, Luciana Alves Bezerra, Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte ¥ Nossa
proposta é feita para ser abordada no 2? ano do ensino
médio quando se trata do estudo da termodinâmica.
É nesse tópico que se estuda a relação entre calor e
movimento, mais especificamente, calor e trabalho. O
trabalho é feito em laboratório com a turma sendo dividida a turma em grupos e cada grupo confecciona
sua máquina. Destaque é dado para a compreensão dos
processos envolvidos nas transformações e conservação
da energia e o uso racional desta tanto no dia-a-dia
como na indústria. Destaques são dados para a 1? e
a 2? Leis da Termodinâmica e conceitos de Kelvin,
Planck e Clausius. Uma máquina térmica transformara energia interna de algum combustı́vel em energia mecânica, sendo, portanto um dispositivo capaz de
converter calor em trabalho. Propomos uma atividade
experimental em que os alunos absorvam conhecimentos relacionados à termodinâmica de forma experimental como suporte para os conhecimentos teóricos sobre
seu funcionamento. Assim são feitos estudos sobre o
rendimento da mesma e o rendimento das máquinas em
geral. Trata-se de uma atividade que pode ser realizada
dentro das condições materiais da realidade educacional
de nosso paı́s, uma vez que os materiais para sua confecção são acessı́veis. Esse trabalho pode ser abordado
no 2? ano do ensino médio usando-se uma mesa de laboratório e dividindo a turma em grupos, para com isso,
propormos uma construção em grupo do experimento,
no caso máquina térmica, onde ajudara os discentes a
compreenderem o processo de transformação de energia
e sua utilidade tanto no dia-a-dia como na indústria.
[12/11/09 - 08h45 - Sala Amazonas]
’Formação de professores: avaliando a atitude dos alunos de uma escola de Ensino
Médio em relação à disciplina de Fı́sica,
Marcı́lio Colombo Oliveros, Juliana Mesquita
Hidalgo Ferreira, Amanda Thanize Araújo
Câmara, Edimilson Félix da Silva, Fábio Moura
da Silva, Ivan Alves de Souza, Jane Cláudia da
Silva, Jucimério da Silva, Juliane Bezerra de
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
Azevedo, Pedro Erton de Queiros, Universidade
Federal do Rio Grande do Norte ¥ O presente trabalho
discute aspectos da elaboração, aplicação e análise de
resultados de um instrumento de pesquisa sobre as atitudes em relação à disciplina de fı́sica entre alunos do
ensino médio da Escola Soldado Luiz Gonzaga, em Natal, Rio Grande do Norte. O desenvolvimento dessas
atividades se deu no âmbito do Programa Institucional
de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID-CAPES) na
Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A partir desse diagnóstico a respeito de como os alunos da
escola viam a disciplina de fı́sica, quais eram as suas
principais dificuldades, e a que elas se relacionavam,
estão sendo elaboradas ações a serem implementadas na
escola pelo grupo do PIBID-Fı́sica. Embora nossa intenção particular fosse essa, nós, os professores Marcı́lio
Colombo e Juliana Hidalgo, procuramos, através da
proposta de elaboração, aplicação e análise dos resultados desse instrumento de pesquisa, realizar com os bolsistas do PIBID uma atividade de dupla perspectiva em
termos da formação desses licenciandos. Sabemos que
realizar pesquisas sobre atitudes de alunos em relação
às disciplinas escolares não é algo novo. No entanto,
em suas atividades diárias, os professores não costumam realizar tais sondagens. Procuramos, portanto,
incentivar entre os bolsistas um hábito que consideramos fundamental na vida desses futuros profissionais,
quer seja, o da constante atenção às condições dos discentes e suas posturas. Realizamos ações preparatórias
através de leituras e discussões que visavam criar familiaridade com aquele tema especı́fico e adquirir experiência para elaborar um instrumento próprio a partir de outros já aplicados. O exercı́cio de construção do
instrumento de pesquisa nos levou à situação de tentar compreender como os alunos da escola visualizariam
cada uma das questões apresentadas naquela atividade.
As discussões se prolongaram por várias reuniões e a
ação em si se tornou uma valiosa troca de experiências.
Os próprios bolsistas se encarregaram da aplicação do
instrumento de pesquisa e as discussões sobre os resultados obtidos se prolongaram por várias reuniões do
grupo. Através dessa atividade, portanto, procuramos
também aproximar esses estudantes da pesquisa em ensino de fı́sica. Incentivar essa aproximação nos parece
importante diante da dificuldade tantas vezes apontada
para que os resultados das pesquisas nessa área efetivamente cheguem à sala de aula. Acreditamos que a
ação tenha sido de grande benefı́cio para todo o grupo.
Levando esse relato e os resultados da aplicação desse
instrumento de pesquisa ao EFNNE, procuramos, mais
uma vez, estimular entre os estudantes o contato com a
pesquisa acadêmica.
[12/11/09 - 09h00 - Sala Amazonas]
Experimento de baixo custo ilustrativo do movimento orbital da Lua, Augusto Cesar de Magalhães Chaves,Francilene Cadete Costa, Luı́s
Carlos Bassalo Crispino, Universidade Federal do
Pará ¥ Conforme enfatizado nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) é de fundamental importância o
professor fazer relação entre temas abordados em sala
de aula e o mundo vivencial do aluno, promovendo
um conhecimento contextualizado e integrado à vida
105
de cada jovem. Em particular, no que tange a Fı́sica,
recomenda-se textualmente que a mesma seja apresentada de modo a explicar fenômenos como a queda dos
corpos, o movimento da Lua ou das estrelas no céu, etc.
Tendo em vista os PCN, com este trabalho temos por
objetivo apresentar um experimento de baixo custo, que
permita abordar as interações gravitacionais presentes
no sistema Terra-Lua, com ênfase no fato de a Lua apresentar sempre a mesma face voltada para a Terra, como
conseqüência de a Lua ter o perı́odo de rotação em torno
de seu eixo igual ao perı́odo de revolução em torno da
Terra. O experimento em questão é de simples construção, utilizando basicamente materiais como ı́mãs,
bola de isopor, haste e base de madeira. A utilização
de experimentos é uma excelente alternativa para atrair
a atenção do aluno, particularmente durante as aulas
de Fı́sica, para aspectos que não sejam facilmente perceptı́veis pelo aluno no seu referencial fixo na Terra.
O experimento apresentado neste trabalho ilustra bem
este fato.
Referências Bibliográficas:
BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia.
Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental - ciências naturais. Brası́lia.
MEC/SEMTEC. 1998.
BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia.
Parâmetros Curriculares Nacionais: ciências naturais.
Brası́lia. MEC/SEMTEC. 1997.
[12/11/09 - 09h15 - Sala Amazonas]
Proposta de um conjunto de experimentos de
baixo custo sobre Hidrostática para o Ensino
Médio,
Diogenes Leão Brasil, Luı́s Carlos
Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará ¥
O processo de ensino-aprendizagem de Fı́sica no Ensino Médio mostra-se muito mais eficaz quando complementado com o uso de experimentos que ilustrem
o conteúdo teórico apresentado em sala de aula, especialmente quando estes experimentos são de fácil reprodução e podem ser fabricados com materiais de
baixo custo. Por se tratar de uma Ciência de base
experimental, a utilização de experimentos como estratégia de ensino de Fı́sica torna-a mais atrativa e
interessante para o aluno, ajudando-o a relacionar os
conceitos aprendidos em sala de aula à sua realidade
cotidiana, além de estimular o interesse cientı́fico desses
alunos. Com este trabalho, objetiva-se apresentar um
conjunto de experimentos de baixo custo, relacionados
com a Mecânica dos Fluidos, que envolvem conceitos
de Hidrostática, que vêm sendo utilizados no Laboratório de Demonstrações da Universidade Federal do
Pará. Este conjunto inclui os experimentos denominados: “mini-submarino”, “balão dentro da garrafa”,
“a água não cai”, “princı́pio de Stevin com garrafas”e
“princı́pio de Pascal com seringas”. Com a realização
destes experimentos, é possı́vel abordar desde situações
simples presentes no cotidiano dos alunos, como por exemplo o ato de tomar um refrigerante com o auxı́lio de
um canudinho, até mecanismos mais sofisticados, como
por exemplo o funcionamento de um submarino.
[12/11/09 - 09h30 - Sala Amazonas]
Experimentos envolvendo alta voltagem para o
ensino de Eletromagnetismo no nı́vel médio.,
106
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
João Andrade dos Reis Júnior, Luı́s Carlos
Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará ¥
As dificuldades encontradas no ensino-aprendizagem de
Fı́sica não são recentes e têm sido verificadas há muito
tempo, levando muitos pesquisadores da área de ensino a refletirem sobre suas conseqüências. O ensino do
Eletromagnetismo por meio de experimentos simples e
interativos tem se mostrado, nessas últimas décadas,
uma das atividades que proporcionam a melhora da
prática de ensino-aprendizagem deste conteúdo, fazendo
com que o aluno venha a reelaborar seus conhecimentos prévios, aproximando-o do conhecimento cientı́fico
formal. O aprendizado de Eletromagnetismo torna-se
muito mais atrativo, possibilitando maior rendimento
para os alunos, quando a aula é complementada com
experimentos capazes de ilustrar o conteúdo teórico apresentado em sala. Neste trabalho são apresentados
experimentos de baixo custo para o ensino de Eletromagnetismo no nı́vel médio, envolvendo alta voltagem,
denominados “chispas ascendentes”e “abajur de raios”.
Estes experimentos se mostram ricos em possibilidades
de explorar fenômenos da natureza, como, por exemplo,
os raios, os relâmpagos e os trovões, e facilitam a assimilação de conceitos fı́sicos envolvidos nestes fenômenos,
tais como diferença de potencial e rigidez dielétrica, entre outros.
Referências Bibliográficas
[1] SÉRGIO TEIXEIRA DE ARAÚJO, Mauro; LÚCIA
VITAL DOS SANTOS ABIB, Maria. Atividades Experimentais no Ensino de Fı́sica: Diferentes Enfoques,
Diferentes Finalidades. Revista Brasileira de Ensino de
Fı́sica, vol. 25, n. 2, p 173, Junho, 2003.
[2] ANDRADE DOS REIS, João; EDSOM AMORIM
DIAS, Jorge; BURLAMAQUI KLAUTAU, Ângela;
CARLOS BASSALO CRISPINO, Luı́s. O Experimento
de Oersted como Ferramenta para a Apresentação do
Eletromagnetismo no Ensino Fundamental e Médio.
In: XXIII ENCONTRO DE FÍSICOS DO NORTE E
NORDESTE, 11, 2005, Maceió - AL.
[3] ANDRADE DOS REIS, João; EDSOM AMORIM
DIAS, Jorge; CARLOS BASSALO CRISPINO, Luı́s.
Aprendendo Eletromagnetismo com o auxı́lio de experimentos de baixo custo. In: XXIV ENCONTRO DE
FÍSICOS DO NORTE E NORDESTE, 11, 2006, João
Pessoa - PB.
FÍSICA DOS MATERIAIS (PROPRIEDADES
ELÉTRICAS,
TÉRMICAS, ÓTICAS E ESTRUTURAIS DE MATERIAIS)
[12/11/09 - 08h15 - Sala Araguaia]
Caracterização do Cintilador BaY2 F8 Dopado
com P r3+ Para Uso em Detectores de Radiação,
Adriano Borges Andrade, Ana Carolina S. de
Mello, Mário Ernesto G. Valério, Departamento
de Fı́sica - Universidade Federal de Sergipe, Sonia
Lı́cia Baldochi, CLA - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, SP ¥ O fluoreto de Bário e
Ítrio (BaY2 F8 − BaY F ) quando dopado com ı́ons trivalentes terras rara é um cintilador de alta eficiência convertendo radiação ionizante em luz visı́vel. O espec-
tro de luz emitida por estes matérias estende-se geralmente de próximo ao UV para perto do infravermelho,
com picos caracterı́sticos do dopante ı́on terra rara.
No presente trabalho foram estudadas as propriedades
ópticas e estruturais do BaY2 F8 dopado com 2 mol%
de praseodı́mio P r3+ . Foram estudados dois tipos
de amostras na forma de pó: amostra policristalina,
obtida através da reação de estado sólido de BaF2
e Y F3 em atmosfera controlada de HF, e amostra
monocristalina, obtida através do processo de refino
por zona também em atmosfera controlada de HF. A
analise estrutural das amostras foi realizadas através
da técnica de difração por raios-X e os resultados revelaram a formação fase majoritaria BaY2 F8 . Usando
a técnica de radioluminescência (RL) através de excitação com raios-X Cu K alpha, foi possı́vel obter os
espectros de emissão das amostras. O espectro de RL
das amostras mostrou emissões que são caracterı́sticas
do P r3+ se estendendo de 230 a 730nm, com emissão
máxima em 630nm correspondente a cor laranja no espectro visı́vel. Ambas as amostras apresentaram um
tempo de decaimento fosforescente da ordem de segundos. A amostra monocristalina tem maior sinal radioluminescente em todo o espectro do que a amostra policristal. As amostras também apresentaram uma mudança na cor devido a formação de danos de radiação
que foram estudados via absorção óptica. As amostras
irradiadas forma também investigadas com a técnica
de termoluminescência (TL) a baixas e altas temperaturas permitindo estudar os defeitos gerados durante
a irradiação. Os resultados estão relacionados com a
dose de radiação acumulada que influencia diretamente
o rendimento radioluminescente. (Trabalho financiado
pela COPES-UFS, CNEN, FAPESP e CNPq).
[12/11/09 - 08h30 - Sala Araguaia]
Propriedades estruturais e dielétricas de zeólitas
NaA obtidas a partir de caulim,
Vivianne
C. G. Viana,Jarina C. Moreira, José Hélio
S. Girão, Manoel Roberval P. Santos, FAFIDAM/UECE, Antônio Sérgio B. Sombra, UFC
¥ Zeólitas são aluminossilicatos hidratados altamente
cristalinos de metais alcalinos e alcalinos terrosos, compostas de uma rede tridimensional de tetraedros AlO4 e
SiO4 ligados entre si por átomos de oxigênio. Sua estrutura formada por poros de dimensão moleculares, revela
um arranjo regular de canais e cavidades. As zeólitas
são materiais de larga escala comercial devido às suas
propriedades fı́sicas e quı́micas, as quais favorecem sua
utilização como peneiras moleculares, catalisadores, adsorventes e trocadores iônicos. A sı́ntese destes materiais tem procurado utilizar matérias primas economicamente viáveis, e neste aspecto, a utilização do caulim
tem sido amplamente empregado. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência dos tempos de cristalização e da temperatura para a sı́ntese hidrotérmica
da zeólita NaA, a partir de caulim. A zeólita NaA foi
sintetizada a partir de um caulim branco beneficiado
e composto essencialmente por caulinita previamente
submetido a tratamento térmico a 900o C por 2 h, para
obtenção da metacaulinita. A fase obtida reagiu com
solução de NaOH em condições hidrotermais através de
autoclavagem estática, em diferentes tempos de contato
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
e temperatura. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-x (DRX) e espectroscopia de
absorção na região do infravermelho (FTIR). Nos processos realizados em 6, 12 e 18 h de contato em meio
reacional e em diferentes temperaturas, houve formação
de fases caracterı́sticas da zeólita NaA, entretanto, estas
apresentaram variação no grau de cristalinidade. Por
último, medidas de espectroscopia de impedância, na
faixa de freqüência de 100 Hz a 1 MHz, foram realizadas para caracterizar as propriedades dielétricas das
zeólitas. Para isso, as amostras foram conformadas em
discos, com diâmetros e espessuras em torno de 10,0
mm e 1,0 mm, respectivamente e, tiveram suas faces
recobertas por tinta prata para servirem de capacitores
para a realização das medidas dielétricas.
[12/11/09 - 08h45 - Sala Araguaia]
EFEITOS NÃO-LINEARES EM BAIXA
FREQUÊNCIA NO CRISTAL DE KDP,
Daniel Palheta Pereira, Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia do Pará, Paulo Cesar de Oliveira, Universidade Federal da Paraı́ba,
Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira, Universidade Federal do Pará ¥ O estudo de cristais
piezoeletricos é extremamente importante devido ao
seu grande uso como sensores, seja em dispositivos
ópticos seja em dispositivos acústicos e os cristais
piezoelétricos tais como ADP, KDP, Sal de Rochelle,
Niobato de Lı́tio, etc, apresentam uma resposta
piezoelétrica que depende da freqüência do campo
aplicado. Tais respostas podem ser obtidas através
de vários métodos. O cristal de KDP, cujo grupo
de simetria é I42d, possui uma transição de fase
ferroelétrica em TC = 122 K, onde abaixo de TC
possui estrutura ortorrômbica e é ferroelétrico e acima
de TC possui estrutura ortogonal e é paraelétrico.
Nosso interesse nesse trabalho foi o de determinar as
susceptibilidades não-lineares de segunda e terceira
ordem, em baixa freqüência, do cristal de KDP, na
temperatura ambiente e em temperaturas próximo à
transição de fase em 122 K (Fase Paraelétrica). Os
dados experimentais foram obtidos com a utilização
da técnica de três eletrodos e um modelo matemático,
construı́do utilizando as equações da piezoeletricidade
e da Lei de Hooke generalizada, foi utilizado para
determinar esses valores a partir da FFT do sinal de
saı́da do cristal. Utilizando uma configuração com
vários eletrodos de saı́da, da técnica acima mencionada,
foram também medidos os coeficientes de atenuação de
todos os harmônicos. Estes efeitos estão relacionados
à dispersão da constante dielétrica no regime de
relaxação dielétrica, bem como ao movimento das
paredes de domı́nio para temperaturas próximas à
temperatura de transição ferroelétrica do cristal.
[12/11/09 - 09h00 - Sala Araguaia]
Macroscopic Characterization and Lattice Dynamics in Eu(1-x)Y(x)MnO(3), W S Ferreira,
F M O Moucherek, Universidade Estadual do
Maranhão. Departamento de Fı́sica. Cidade Universitária Paulo VI, s/n. Tirirical. Cep:65055970.
São Luı́s. MA - Brasil, J Agostinho Moreira, A
Almeida, M R Chaves, IFIMUP-IN Departamento
de Fı́sica. Faculdade de Ciências. Universidade do
107
Porto. Rua do Campo Alegre, 687. 4169-007, Porto
- Portugal., P B Tavares, Centro de Quı́mica - Universidade de Trás os Montes e Alto Douro. Apartado,
1013. 5001-80, Vila Real - Portugal.
¥ The magnetoelectric effect has been found in some rare-earth
manganites, having antiferromagnetic order. In these
materials, coupling between magnetic order and lattice
distortions can induce a low temperature ferroelectric
state and give rise to a magnetoelectric effect.[1]
However, some pure rare-earth manganites do not exhibit any magnetoelectric coupling. This is the case of
EuMnO3 , which presents an IC magnetic order below
TN = 48 K and a canted antiferromagnetic one below
42 K. Nevertheless, the of isovalent doping the trivalent
A-site in EuMnO3 by Y3+ enhances the magnetoelectric
effect in mixed compounds Eu1−x Yx MnO3 . [2] These
systems offer the possibility to continuously control the
A-site volume in order to tune the corresponding multiferroic phases without additional influence of the rare
earth magnetic moment.
In this work, we present a systematic study of the
macroscopic characterization and lattice dynamics in
Eu1−x Yx MnO3 with 0 < x < 0.5, using Raman spectroscopy, in the temperature range 300 K - 9 K. In order
to gain a better knowledge about the structural parameters changes induced by the magnetic ordering via the
coupling between phonons and magnetic moments, we
have analyzed in detail the temperature dependence of
the phonon parameters across the magnetic phase transitions, in correlation with the anomalous behavior observed in the temperature dependence of the electric
and magnetic susceptibilities. The experimental results
will be correlated with the variation of the ionic radii at
the A-lattice site and deformations of the MnO6 octahedra, which are induced by the isovalent substitution.
[1]. M. Fiebig, J. Phys. D: Appl. Phys. 38, R123
(2005).
[2]. J. Hemberger, F. Schrettle, A. Pimenov, P. Lunkenheimer, V. Yu. Ivanov, A. A. Mukhin, A. M. Balbashov,
and A. Loidl, Phys. Rev. B. 75, 035118 (2007).
[12/11/09 - 09h15 - Sala Araguaia]
Ponto Krafft em sistemas binários e ternários,
S. V. de Lima, H. P. de Oliveira, Universidade
Federal do Vale do São Francisco ¥ O processo agregacional em moléculas de surfactante (posterior formação
de micelas - CMC) representa importante tema relativo à pesquisa fundamental e aplicada na industria
de cosméticos, fármacos, petróleo entre outras. A
micelização de surfactantes é influenciada principalmente por fatores como concentração, temperatura,
pressão, adição de contra-ı́ons,entre outros. Neste trabalho analisamos o efeito da temperatura na formação
de sistemas nanoestruturados, relativamente à transição
definida como CMT (Temperatura Micelar Crı́tica)
de surfactantes como o dodecil sulfato de sódio e o
hexadeciltrimetilamônio sob variadas condições (surfactante isolado, na presença de sais como o NaCl e
na interação direta com outros surfactantes). Tipicamente, na literatura são encontrados trabalhos que descrevem o ponto Krafft (ou CMT) a partir do uso de
observação visual, fluorescência e condutividade elétrica
DC, uma vez que nessa condição se tem uma nı́tida
108
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
transformação de estruturas cristalinas em solução aquosa para a situação de completa solubilização dos
cristais em estruturas micelares. A técnica de Espectroscopia de Impedância Elétrica vem sendo usada pelo
grupo em diversos outros trabalhos, como por exemplo na determinação da CMC de surfactantes, CAC
de corantes e determinação do pKa de moléculas de
interesse como fármacos. Nesse sentido, nosso objetivo foi o de expandir o uso da técnica para o estudo
da temperatura Krafft dos surfactantes iônicos Dodecil
Sulfato de Sódio(SDS) e Brometo Hexadeciltrimetilamonio (HDTAB) nos seguintes sistemas: SDS, HDTAB,
SDS/HDTAB, SDS/NaCl, HDTAB/NaCl. A resposta
elétrica de todos os sistemas é caracterizada pelo surgimento de uma curva sigmoidal cuja primeira quebra
na derivada é associada com o ponto Krafft, enquanto
que a segunda é relativa à temperatura Krafft, caracterizando regiões em que os contra-ı́ons passam de
cargas livres para a configuração de cargas dispostas
como dupla camada elétrica na superfı́cie das micelas,
o que é refletido diretamente nas derivadas da curva
caracterı́stica da condutividade AC versus temperatura.
Adicionalmente, os resultados mostram completa concordância com valores encontrados na literatura. Neste
caso observa-se que há modificações nos parâmetros
Krafft nos sistemas mistos (SDS/HDTAB,SDS/NaCl,
,HDTAB/NaCl) quando comparados com sistemas simples(SDS, HDTAB).No sistemas onde o surfactante é o
SDS o NaCl aumenta o ponto e a temperatura Krafft.
Já nos sistemas com HDTAB há uma redução destes
pontos. Apresentaremos também os resultados de um
estudo quimiométrico, onde foram analisadas a natureza do surfactante e de sua interação com o contraion na determinação de fases cristalinas mais estáveis.
[12/11/09 - 09h30 - Sala Araguaia]
Tungstênio Bronze RbBi1/3W8/3O9 dopado
com Nd3+ investigado por IR, DTA-TG e fotoluminescência, A. G. Souza Filho,J. Coelho,
J. Mendes Filho, P.T.C. Freire, Universidade Federal do Ceará - UFC, W. Paraguassu, Universidade
Federal do Maranhão - UFMA, M. Maczka, Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences, Poland, J. Hanuza, Department of Bioorganic Chemistry, University of Economics, Poland ¥ O tungstênio bronze de valência
balanceada RbBi1/3W8/3O9 foi dopado com Nd+ com
o objetivo de se analisar as propriedades de fotoluminescência desde composto dopado. Como continuação
destas investigações sobre as propriedades fı́sicas do material, o RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 também foi investigado através de IR, fotoluminescência e DTA-TG. As
medidas de fotoluminescência mostram três transições
eletrônicas do ı́on de Nd+, do nı́vel 4F3/2 para os nı́veis
4I9/2, 4I11/2 e 4I13/2, onde as mesmas sofrem influências do campo cristalino do material. Tal influência
é evidenciada pelo aparecimento de bandas satélites
em torno de cada transição eletrônica do Nd3+ neste
cristal. De fato, tais bandas satélites não estão presentes em transições deste mesmo material em vidros,
onde os mesmos são considerados como estando livres.
As medidas de IR e Raman indicam existência de água
na estrutura do material. No entanto, a água exis-
tente no material é superficial como indicado pelo DTATG. Parte da água se encontra dentro das impurezas
do material como indica o Raman realizado sobre a
amostra, com o auxı́lio de uma câmera para visualização da superfı́cie do material. O estudo da fotoluminescência permitiu também uma análise da possı́vel
localização dos ı́ons de Nd3+, uma vez que os elementos desta famı́lia de materiais possuem túneis hexagonais os quais se apresentam com fortes candidatos ao
alojamento destes ı́ons. Uma substituição direta dos
W6+(0,6Å) por Nd3+(0,99Å) se apresenta como uma
impossibilidade estrutural do material. Além disso, a
existência de vacâncias no material e o fato de tais
vacâncias serem frutos da baixa porcentagem do ı́on
de metal alcalino Rb+ e de que estas vacâncias não
serem aleatórias, como sugere o surgimento do modo
de 950 cm-1 que aparece nos experimentos sob pressão,
indicam que os ı́ons de Nd3+ devem localizar-se nos
túneis hexagonais do material.
[12/11/09 - 09h45 - Sala Araguaia]
ESTUDO DA DIFUSIVIDADE TÉRMICA
DO
COMPOSTO
DE
OLEÍNA
DE
PALMA
COM
BETA
CAROTENO,
Luiz
FerAlex Junior de Freitas Cabral,
nando Lobato da Silva, Sanclayton Geraldo
Carneiro Moreira, Petrus Alcantara Jr.,
Faculdade de Fı́sica, UFPA ¥ A técnica de lente
térmica (LT) é utilizada na determinação de propriedades termo-ópticas de materiais transparentes que
apresentam baixo coeficiente de absorção. O efeito
de LT é caracterizado pela incidência de um feixe
gaussiano em um meio absorvedor; parte da energia é
absorvida e convertida em calor, gerando um gradiente
de temperatura radial na amostra. Este aquecimento
local da amostra induz mudança no ı́ndice de refração,
que passa a depender da temperatura e da direção
radial. Desta forma a amostra se comporta como uma
lente divergente ou convergente, dependendo do sinal
positivo ou negativo do gradiente de temperatura do
ı́ndice de refração, dn/dT . Na maior parte dos lı́quidos
o valor de dn/dT é negativo e a lente é divergente.
Utilizamos a técnica de LT com dois feixes quase
paralelos em modo descasado para estudar o comportamento da difusividade térmica com a concentração do
composto oleı́na de palma com beta caroteno. O feixe
de excitação foi um laser de estado sólido em 532 nm,
onde a absorção óptica das amostras é muito baixo,
e o feixe de prova foi um laser de He-Ne em 632,8
nm, ambos com perfil de intensidade gaussiano. Esta
configuração é mais sensı́vel comparada com as outras
configurações de feixe único e modo casado. O modelo
teórico usado para ajustar os resultados experimentais
foi o modelo aberrante de LT infinita em 2 dimensões,
que leva em consideração a natureza aberrante da LT
baseada na teoria de difração de Fresnel e descreve
uma expressão analı́tica para a variação da intensidade do centro do feixe de prova no campo distante.
Compostos de ácidos graxos com beta caroteno são
tı́picos de muitos óleos vegetais e a molécula de beta
caroteno tem propriedades estruturais que modificam
as propriedades térmicas desses compostos. As medidas da difusividade térmica da oleı́na de palma com
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
beta caroteno e a variação da difusividade térmica
com a concentração são apresentadas pela primeira
vez, ao nosso conhecimento. Trabalho financiado por
FAPESPA (Projeto n. 112/2008), CAPES e CNPq.
FÍSICA ESTATÍSTICA (SISTEMAS
COMPLEXOS,
SIMULAÇÕES
COMPUTACIONAIS,
SISTEMAS
NANOMÉTRICOS)
[12/11/09 - 08h15 - Sala Atlântico]
Simulações
Monte
Carlo
de
sistemas de spins na rede com CUDA.,
Adauto José Ferreira de Souza, Departamento
de Fı́sica - UFRPE ¥ CUDA (Compute Unified
Device Architecture) é uma arquitetura de computação
massivamente paralela desenvolvida pela NVIDIA [1].
Em CUDA, a capacidade de processamento dos cartões
de processamento grãfico (GPU, sigla em inglês) é
disponibilizada ao programador através de diretivas
programáveis na linguagem C/C++. Uma grande
classe de problemas computacionais complexos podem
ser abordados com CUDA. A arquitetura CUDA
pode ser vista como uma interface, correspondente a
uma extensão da linguagem C/C++, que permite o
gerenciamento dos recursos da GPU. Neste sentido, o
cartão gráfico corresponde a um simples dispositivo
que opera tal qual um co-processador, e executa as
instruções da aplicação cliente. O desenvolvedor é
responsável pelo escalonamento de atividades entre
a CPU (Host) e a GPU. Devido ao alto poder de
processamento e ao grande número de processadores
contidos nesses cartões, uma aplicação desenvolvidade
em CUDA pode alcançar desempenho muito superior
quando comparada com um processamento executado
numa CPU sequencial. Em contraste com o poder computacional, os recursos de memória local das GPU’s são
muito limitados. O modelo de computação em CUDA
corresponde ao paradigma conhecido como “uma única
instrução executada sobre múltiplos dados”. Aqui,
apresentamos e discutimos uma implementação em
CUDA de simulações tipo Monte Carlo de sistemas
de spins na rede. Neste tipo de simulação, cada
spin interage apenas com alguns poucos spins de sua
vizinhança e isto permite associar a cada spin um
único processo. Os processos a serem executados
pelos processadores do cartão gráfico são denominados
Kernels. Os kernels são executados concorrentemente
entre os processadores. O programador é responsável
por evitar a interdependência dos dados. Cada spin
deve ser atualizado de acordo com a regra Monte Carlo
escolhida e um número (pseudo)aletório independente.
Discutiremos uma forma de lidar com milhares de
geradores de números aleatórios independentes. A
performance global da simulação depende, entre outros
fatores, da taxa de ocupação dos processadores e
da taxa de transferência de dados entre a CPU e
GPU. Nossa implementação indica ganho efetivo de
performance apenas para as maiores redes simuladas.
109
[12/11/09 - 08h45 - Sala Atlântico]
Long-range elastic-mediated interaction between nanoparticles adsorbed on free-standing
smectic films, I. N. de Oliveira,M. S. S. Pereira,
M. L. Lyra, Universidade Federal de Alagoas, C.
Filgueiras, Fernando Moraes, Universidade Federal da Paraı́ba, C. Sátiro, Universidade Federal Rural
de Pernambuco ¥ Long-range interactions emerge in
correlated liquid crystal systems when their fluctuation
modes are modified by the imposition of boundary conditions. In particular, fluctuation-induced interactions
are assumed to play an important role in a great variety
of phenomena, such as wetting transitions, aggregation
of guest particles, and thin film stability. However, a
distinct interaction takes place in these systems as a
response to elastic distortions in the liquid-crystalline
order when colloidal particles are immersed in them.
These elastic-mediated interactions between colloidal
particles have been identified as the main mechanism to
the formation of several self-assembly organized structures, such as periodic lattices and anisotropic clusters.
In free-standing smectic films, experimental investigations have revealed that soft and hard colloids modify the smectic layer structure around them. In particular, it was observed the formation of a decorated
meniscus surrounding the adsorbed colloids and an effective attractive interaction emerges as the menisci
overlap. Such effective interaction has been associated
with smectic layer undulations. Further, the addition
of guest particles affects other physical properties of
smectic films, such as the transition temperature and
photonic response. Theoretical studies have predicted
that point-like deformations of smectic layers promote
an elastic-mediated interaction between colloid particles in bulk samples, as well as in membranes and in
thin films supported by a solid substrate. In the last
case, the predicted effective force decays exponentially
with the separation between the colloids.
In this work, we determine the effective elastic-mediated
interaction between colloidal nanoparticles adsorbed on
the surface of a free-standing smectic film. We will
be particularly interested in analyzing the dependence
of the interaction on the film thickness l and on the
distance R between the colloidal nanoparticles. Films
under distinct anchoring regimes will be considered.
We will reveal the long-range character of the elasticmediated force which contrasts with the short-range nature of this force in smectic films supported by a solid
substrate. Such force shall play a key role in the formation of self-assembled colloidal structures in the surface
of free-standing films.
[12/11/09 - 09h00 - Sala Atlântico]
Structural and dynamic properties of charged
colloids confined in a channel and subject to a one-dimensional periodic potential,
JOÃO CLÁUDIO NUNES CARVALHO,
WANDEMBERG PAIVA FERREIRA, GIL DE
AQUINO FARIAS, FRANCOIS M. PEETERS,
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ ¥ The
study of static and dynamical properties of interacting colloidal particles in the presence of external fields
is an interesting and complex subject that has grown in
[1] ver: http://www.nvidia.com/object/cuda what is.html.the last few years. This subject is increasingly impor-
110
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
tant because a quantitative understanding of colloidal
disper- sions under external fields allows elucidation of
the physical properties of other complex systems that
are of industrial, chemical, and biological relevance. For
example, colloidal particles under external laser fields
have high-lighted the importance of the ordering and
dynamics of atomic systems on surfaces, such as atomic
monolayers, and the relevance of stochastic resonance
in nonlinear bistable systems. We study here the effect of a periodic substrate on an interacting colloidal
system confined in a ’quasi’-one dimensional potential.
Our system is modeled by identical point-like particles interacting through a screened Coulomb potential
(Debye-Hckel or Yukawa). The particles move in the
two-dimension plane and are subjected to a parabolic
confinement in the y-direction that limits the motion
of the particles in the y-direction and a periodic substrate in the x-direction. We analyze the the ground
state configurations and the normal mode spectra of
the system as function of: periodicity of the substrate,
intensity of substrate and density of colloidal particles.
We present too the a phase diagram that contains the
differents phase of the system.
[12/11/09 - 09h15 - Sala Atlântico]
EXPOENTES
CRÍTICOS
DO
METAMAGNETO
EM
CAMPO
UNIFORME E ALEATÓRIO ATRAVÉS DE
RENORMALIZAÇÃO
MONTE
CARLO,
Douglas F. de Albuquerque, UFS, J. B. dos
Santos, UFMG, A. S. de Arruda, UFMT ¥
Metamagneto é uma classe de materiais (sólidos)
antiferromagnéticos anisotrópicos. Estes sólidos, tais
como FeCl2 (cloreto ferroso), FeBr2 (brometo ferroso), Ni(NO3 )2 2H2 O (nitrato de nı́quel di-hidratado),
DAG (Dysprosium Aluminium Garnet), possuem
uma estrutura de camadas alternadas com uma fraca
interação antiferromagnética entre as camadas e uma
forte interação ferromagnética intra-camada. Outra
forma de pensar um metamagneto é considerando a
interação antiferromagnética entre os spins primeiros
vizinhos e interação ferromagnética entre os spins
segundos vizinhos, formando um sólido com duas
sub-redes entrelaçadas. Devido a esta estrutura eles
apresentam um comportamento não ortodoxo, isto é,
podem se comportar de diferentes maneiras: como
um ferromagneto ou como um antiferromagneto. À
campo nulo ou suficientemente baixo, o metamagneto
comporta-se como um antiferromagneto de Ising com
uma transição de fase antiferromagnética de segunda
ordem. No entanto, para campos suficientemente
grandes, a ordem desta transição muda de segunda
para primeira ordem separada por um ponto tricrı́tico.
A presença de desordens e defeitos tende a mudar a
posição do ponto tricrı́tico e provocar o amolecimento
da transição de primeira ordem. Estes defeitos têm sido
modelados através de diluição por sı́tios, por ligação e
pela presença de um campo aleatório. Neste trabalho
estudamos os expoentes crı́ticos do metamagneto de
Ising numa rede bidimensional na presença de campo
aleatório utilizando grupo de renormalização Monte
Carlo. Em particular empregamos o algoritmo de
metropolis para desenvolver a dinâmica do sistemas.
Em seguida renormalizamos as redes utilizando a
regra da maioria, obtivemos assim a matriz de renormalização onde calculamos os expoentes crı́ticos. A
renormalização foi calculada no ponto de máximo das
curvas de susceptibilidade. Dessa forma obtivemos os
expoentes crı́ticos para alguns pontos do diagrama de
transição de fase de segunda ordem.
[12/11/09 - 09h30 - Sala Atlântico]
Análise
de
tamanho
finito
de
alta
precisão
do
comportamento
crı́tico
de
filmes
finos
magnéticos.,
DepartaLidiane da Silva Araújo da Costa,
mento de Engenharia Eleletrônica e Sistemas - UFPE,
Adauto José Ferreira de Souza, Departamento
de Fı́sica - UFRPE, Francisco George Brady
Moreira, Departamento de Fı́sica - UFPE
¥
Estudamos o comportamento crı́tico de filmes finos
magnéticos através de simulações Monte Carlo de
larga escala. Consideramos estruturas cúbicas simples
na geometria de filme, L × L × d, com condições de
contorno periódicas no plano do filme e aberta na
direção perpendicular. Os spins interagem apenas com
seus primeiros vizinhos e podem assumir os valores 0
ou ±1. Grandes sistemas, até 200 × 200 × 20, foram
simulados para reduzir erros sistemáticos oriundos
de correção de escala. Para atingirmos a precisão
estatı́stica desejada, geramos séries temporais muito
longas (∼ 107 ) de configurações de equilı́brio. As
simulações foram realizadas numa GPU (Graphics
Processing Unit) através da arquitetura CUDA [1].
Calculamos a temperatura crı́tica para filmes com
espessuras variando de d = 1 até d = 20. Obtivemos estimativas precisas dos expoentes crı́ticos para
cada espessura e verificamos que os valores obtidos
concordam entre si e são compatı́veis com aqueles do
Ising bidimensional. Em particular, observamos uma
divergência logaritmica do calor especı́fico, quando
T → TC (d) para todos os filmes simulados. Isto
é uma forte indicação do caráter bidimensional do
comportamento crı́tico dos filmes. A medida que a
espessura do filme diverge, sua temperatura crı́tica se
aproxima do correspondente ao valor da temperatura
crı́tica do sistema volumétrico, segundo uma lei de
potência controlada pelo expoente de deslocamento
λ. Argumentos de grupo de renormalizaçaão sugerem
que λ = 1/ν, onde ν é o expoente crı́tico, em três
dimensões, associado à divergência do comprimento de
correlação. Obtivemos λ = 1.40(1) compatı́vel com o
valor do modelo de Heisenberg tridimensional.
[1] ver: http://www.nvidia.com/object/cuda what is.html.
[12/11/09 - 09h45 - Sala Atlântico]
Dinâmica Adaptativa e o Relevo de Adaptação
NK, Paulo Roberto de Araujo Campos, Departamento de Fı́sica, UFRPE, Recife-PE ¥ O entendimento das forças evolucionárias que ditam a evolução de
populações naturais tem sido por um longo tempo um
tema de grande interesse dentro e fora da comunidade
cientı́fica. Um passo crı́tico nesta direção foi dado no
inı́cio do Século XX com a formulação da teoria de
evoluç ão moderna, que declara que evolução é o resultado da interação entre dois mecanismos antagônicos:
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
seleção natural e fontes de variação genética. O surgimento desta teoria permitiu um rápido desenvolvimento
do campo da genética de populações teórica.
Mais recentemente, avanços experimentais tornaram
possı́veis experimentos em evolução de longa duração,
particularmente em microorganismos.
Hoje existe
uma comunidade de evolução experimental vibrante e
a maioria de nossas descobertas recentes nesta área
vêm de observações empı́ricas em experimentos envolvendo microorganismos como bactérias, vı́rus, fungos e leveduras. O tremendo aumento na quantidade
de dados disponı́veis tem trazido novos desafios aos
teóricos. Por exemplo, hoje sabemos que a taxa de
mutações benéficas é muito maior que anteriormente
prevista. Quando abundantes estas mutações interferem umas com as outras, reduzindo assim a velocidade
de adaptação das populações. Além disto, um outro
foco de interesse entre os geneticistas é compreender o
grau de interações entre os genes (epistasia), e como
esta interação pode modular a adaptação. A epistasia tem sido apontada como mecanismo importante na
ocorrência de processos de especiação.
Neste trabalho realizamos um estudo teórico, adotandose o modelo NK introduzido por Kauffman, para a
evolução de populações. Neste modelo o grau de epistasia pode ser controlado. Aqui investigamos como as
taxas de mutações benéficas e deletérias evoluem no
tempo, e como estas afetam a velocidade de adaptação
das populações. Ao contrário dos modelos mais simples
que assumem um relevo multiplicativo (sem epistasia),
no modelo NK as taxas de mutações são conseqüência
da própria trajetória evolutiva das populações.
111
as, (3.862 × 10−13 m)−1 , and assuming that (within the
domain of θ)
ξ(mL, θ) =
1 h mL sinh(mL) i
≈ 1,
2 cosh(mL) − cos θ
(3)
meaning that the correction due to an extra dimension
does not significantly changes the present data, we
get L ≈ 7.976 × 10−13 m. We believe that by taking
into account higher order perturbative results and
comparing with present data, as the one coming from
g − 2 experiments ( B. Odom, D. Hanneke, B. D’Urso
and G. Gabrielse, Phys. Rev. Lett. 97, 030801
(2006)), or from hydrogen and deuterium spectroscopy
(U.D. Jentschura, S. Kotochigova, E.-O. Le Bigot, P.
Mohr and B.N. Taylor , Phys. Rev. Lett. 95, 163003
(2005)), one may obtain more stringent constraints.
This investigation is, however, outside the scope of the
present paper.
Keywords: Field theory in extra dimensions, Compactification.
[12/11/09 - 08h30 - Sala Tapajós]
Um novo algoritmo para a discriminação de estados quânticos usando programação semidefinida
e soluções de sistemas lineares,
Tatiane
Evangelista,Carlile Lavor, Institute of Mathematics, Statistics and Computer Science UNICAMP,
Wilson R. M. Rabelo, Instituto de Tecnologia Universidade Federal do Pará ¥ A tarefa de discriminar estados quânticos é essencial na Teoria da
Informação Quântica. Após qualquer processamento
ou transmissão da informação codificada nos estados
quânticos do sistema, precisamos ler a informação, isto
FUNDAMENTOS
DA
FÍSICA
E
é, determinar o estado do sistema. É bem conhecida na
FÍSICA MATEMÁTICA
literarura a impossibilidade da discriminação perfeita
de estados não-ortogonais. Entretanto, se nós admiti[12/11/09 - 08h15 - Sala Tapajós]
mos alguns resultados inconclusivos (falha do processo
Quantum effects in QED3+1 with an extra comde medida), é possı́vel obter resultados conclusivos (corpactified dimension, C. Ccapa Tira,C.D. Fosco,
retos) por meio de uma medida generalizada, ou mediInstituto Balseiro - Centro Atomico Bariloche (Ardas POVM (Positive Operator Valued Measure). Esta
gentina), A.P.C. Malbouisson, I. Roditi, Centro
estratégia é conhecida como discriminação de estados
Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas - CBPF/MCT ¥ We
sem ambigüidade (na literatura inglesa: unambiguous
evaluate one-loop effects for QED3+1 in the presence
discrimination (UD)). O melhor conjunto de medidas
of an extra compactified dimension, with a compactifié aquele que minimiza a probabilidade dos resultados
cation lenght L, in a non-trivial vacuum for the gauge
inconclusivos. Neste colóquio apresentaremos um novo
field, such that a non-vanishing magnetic flux is enciralgoritmo para realizar a discriminação ótima de quaiscled along the extra dimension. We obtain the vacuum
quer N estados quânticos puros, não-ortogonais, linpolarization tensor and evaluate the exact parity breakearmente independentes. Este procedimento obtém o
ing term. The correction in the electrostatic potential
melhor conjunto de medidas generalizadas, i.e, medidas
for the Hydrogen atom is
POVM para o problema, através da extensão do espaço
h
i
de Hilbert de N para 2N − 1 dimensões. Este algoritmo
4
2
e
mL sinh(mL)
e
(3)
−
δ
(r)
.
Vef f (r) = −
é baseado na Programação Semidefinda e na solução
4πr 120π 2 m2 cosh(mL) − cos θ
de sistemas lineares. Diferente dos algoritmos já con(1)
hecidos na literatura, este foi aplicado para dimensões
The usual correction is obtained when θ → 0 and mL →
N ≥ 4, mais especificamente, variando de N = 2 até
0:
N = 100, apresentando resultados computacionais sat4
2
isfatórios.
e
e
−
δ (3) (r) .
(2)
Vef f (r) → −
Referências 1. A. Peres, Quantum Theory: Concepts
2
2
4πr
60π m
and Methods (Kluwer Academic Publishers, Dordrecht,
It is interesting to notice that from the above equa1993). 2. J. Bergou, U. Herzog, M. Hillery, Discriminations one can obtain an estimate for the length L. By
tion of Quantum States , Lect. Notes Phys. 649, 417
taking the value of the electron mass in natural units
(2004). 3. M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum
112
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Computation and Quantum Information, Cambridge
University Press, (2000). 4. W. R. M. Rabelo, A. G.
Rodrigues and R. O. Vianna, Int. J. Mod. Phys. C
17, 1203 (2006). 5. T. Evangelista, C. Lavor, W. R. M.
Rabelo, ”A new algorithm to quantum state discrimination based on semidefinite programming and on the
solution of linear systems”, em preparação.
[12/11/09 - 08h45 - Sala Tapajós]
Espalhamento
escalar
por
buracos
negros de Reissner-Nordström,
Luı́s C.
B.
Crispino,Universidade Federal do Pará,
Sam R. Dolan,
University College Dublin,
Ednilton S. Oliveira, Universidade de São Paulo
¥ Apresentamos o estudo do espalhamento e absorção
de ondas escalares não massivas por buracos negros
carregados e sem rotação. Métodos de ondas parciais
são aplicados para a obtenção das seções de choque de
absorção e espalhamento em função do comprimento
de onda incidente. Comparamos nossos resultados
numéricos com resultados semiclássicos obtidos com
análise de geodésicas e concluı́mos que há uma excelente concordância entre eles. Estudamos o efeito
glória, resultante do espalhamento no sentido oposto
ao da onda incidente. Mostramos que as caracterı́sticas
deste efeito estão diretamente relacionadas com órbita
instável para partı́culas não massivas nos espaçostempos em questão. A influência da carga do buraco
negro sobre o espalhamento e a absorção é estudada
em detalhe. Quando a intensidade da carga do buraco
negro aumenta, a seção de choque de absorção diminui
e a largura da franjas de interferência da seção de
choque diferencial de espalhamento aumenta. Estes
resultados podem ser entendidos com base na análise
de geodésicas. Em particular, mostramos que essas
conclusões estão de acordo com o fato de que o raio
da órbita instável para geodésicas nulas diminui com o
aumento da intensidade de carga do buraco negro. Em
princı́pio, o espalhamento de ondas por buracos negros
de Reissner-Nordström pode ser usado para inferir a
carga desses objetos. Os resultados obtidos com este
trabalho representam uma contribuição nesse sentido.
[12/11/09 - 09h00 - Sala Tapajós]
Construção de Rotinas Computacionais para
Ajustar Soluções Exatas de Equações em
Derivadas Parciais a Dadas Condições de Contorno, J. F. de Medeiros Neto, Universidade Federal do Pará ¥ As equações diferenciais, ordinárias
(EDO) e parciais (EDP), desempenham um papel crucial nos vários ramos da fı́sica, das engenharias e da
economia, entre outras ciências chamadas exatas. Por
exemplo, podemos citar, apenas na fı́sica, a equação de
condução do calor, equações de difusão de neutrons, de
difusão de vórtices em escoamentos viscosos, da difusão
de lı́quidos e gases, de transmissão telegráfica em cabos, de ondas eletromagnéticas, de hidrodinâmica, e de
evolução de propabilidades em processos randômicos.
Por estes motivos o cálculo de soluções para EDOs e
EDPs tem sido um importante tópico de pesquisa nos
último 150 anos, pelo menos. Nas últimas décadas,
o advento dos computadores tornou possı́vel, inicialmente, a solução numérica, na maioria dos casos aproximada, de equações diferenciais. Mais tarde, foram
desenvolvidos os sistemas de computação algébrica
(também chamada de computação simbólica) que permitiram o cálculo de soluções exatas para EDOs e
também EDPs.
Em geral, denomina-se computação algébrica (CA) a
manipulação de sı́mbolos e operadores matemáticos
(como o operador Nabla, por exemplo), feita em determinados ambientes computacionais, de acordo com
as regras abstratas da matemática simbólica, como por
exemplo regras da expansão da derivada do produto
de funções. Pesquisadores e estudantes podem utilizar
um sistema de CA basicamente de duas formas: usando os comandos que já se encontram disponı́veis no
sistema, ou construindo (programando) as próprias ferramentas ou seqüência de operações matemáticas que
julguem necessárias.
O software Maple foi o pioneiro na implementação
de métodos simbólicos (não numéricos) de solução
de equações diferenciais em sistemas de computação
algébrica. Apesar do progresso nesta área de soluções
exatas, podemos dizer que os sistemas de computação
algébrica, todos eles, ainda não dispõem de uma abordagem semi ou totalmente automática, para ajustar
estas soluções exatas a condições de contorno dadas.
Tendo isto em mente, demos inı́cio à construção de uma
rotina de computação algébrica, em linguagem Maple,
que tem a seguinte funcionalidade: dada uma EDP e
uma solução exata desta, dependendo de constantes e
funções arbitrárias, a rotina tenta ajustar estas constantes e funções que aparecem na solução, de modo a
satisfazer às condições de contorno dadas, tipicamente
envolvendo o valor da solução e sua derivada em certos pontos ou superfı́cies. Este projeto envolve vários
desafios computacionais, como, por exemplo, o tratamento de expansões em séries de funções ortonormais,
inversões de séries, mudanças de variáveis de integração
associadas e simplificação de resultados.
[12/11/09 - 09h15 - Sala Tapajós]
Correspondence Principle and Uncertainty Relations: Energy Measurement,
Adélcio C.
Oliveira,Universidade Federal de São João del Rei,
Zolacir T.O.Jr., Nestor S. Correira, Universidade Estadual de Santa Cruz ¥ In the present contribution we discuss the role of experimental limitations
in the classical limit problem. We studied some simple models and found that Quantum Mechanics does
not re-produce classical mechanical predictions, unless
we consider the experimental limitations ruled by uncertainty principle. We have shown that the discrete
nature of energy levels of integrable systems can be accessed by classical measurements. We have defined a
precise limit for this procedure. It may be used as a
tool to define the classical limit as far as the discrete
spectra of integrable systems are concerned. The Correspondence Principle of Quantum Mechanics is one of
the tools to guide us from quantum to classical physics
since its conception by Bohr. Nevertheless, Quantum
and Classical Mechanics are incommensurable theories
because their basic ontologies are different. The basic
entities of Classical Mechanics (CM) are coordinates
and velocities in configuration spaces. Quantum Mechanics (QM) deals with state vectors and operators
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
in Hilbert space . Since both theories give acceptable
descriptions of different experiments in limiting situations there should be a way of translating their predictions from one to the other, in going from QM to CM
this is the so called classical limit problem. There are
also attempts to explain experimental results usually in
quantum domain within the framework of CM. In this
work we propose a heuristic procedure (not deduced
mathematically within the theory) to use spectroscopic
information from model Hamiltonians and time energy
Heisenberg relations in order to decide whether a quantum system can be described by CM.
[12/11/09 - 09h30 - Sala Tapajós]
The relation between real time and imaginary
time n-point amplitudes at Finite temperature
in (1 + 1) dimensional QED, Soraya G. Maciel,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Silvana
Perez, Universidade Federal do Pará, Charles da
Rocha Silva, Instituto Federal do Pará ¥ In this work
we study the relation between real time and imaginary
time n-point amplitudes at finite temperature for (1+1)
QED. In a previous study, we have considered massless fermions in an abelian gauge field background and
calculated the effective action using the Closed Time
Path Formalism. Our calculation has showed that the
chiral anomaly is unaffected by the presence of a chemical potential at finite temperature. Furthermore, we
have found that the n-point amplitudes have a very
simple structure. In particular, the temperature dependent part of the retarded two-point function in the
presence of a nonzero chemical potential was obtained
from the (++) and (+−) components of the photon selfenergy and have identically vanished. Such a behavior
was already noted in the absence of a chemical potential
and have raised an interesting question as to how the
nontrivial structures for the Feynman amplitudes found
in this model can be obtained in the Imaginary Time
Formalism (in this formalism, we analitically continue
the time to imaginary values and take it as the temperature in Euclidean space. As a consequence, there
is no poles in this formalism and the analytical continuation to Minkowski space is taken only at the end,
corresponding to the retarded amplitudes). We now discuss this analytic continuation, by explicitly evaluating
the n-point functions in imaginary time. Our goal is to
find the right analytic continuation from real time to
imaginary time such that we can get nonvanishing amplitudes at imaginary time ,that can be used to evaluate
the effective action in this formalism.
[1] Diário do Gram-Pará, edição de 27 de agosto de 1873, p.
1.
[2] Jornal do Recife, edição de 09 de agosto de 1873 apud
Diário do Gram-Pará, edição de 17 de agosto de 1873, p.
1.
[3] J. M. F. Bassalo, Ciência Hoje 31, 66 (2002).
[4] Correspondência de Londres para o Jornal do Comércio,
do Rio de Janeiro, datada de 03 de julho de 1873 apud
Diário do Gram-Pará, edição de 19 de agosto de 1873, p.
1.
[5] T. Braga. História do Pará (Companhia Melhoramentos
113
[12/11/09 - 09h45 - Sala Tapajós]
The vacuum expectation value of the
energy-momentum
tensor
in
ChernSimons quantum field theories,
Silvana
Perez,Penn Lee M Rodrigues, Universidade Federal do Pará, Marcus Venicius Cougo Pinto,
Universidade Federal do Rio de Janeiro ¥ In this
work we study the effect of adding a Chern-Simons
term in both (2 + 1) as well as (3 + 1) abelian gauge
theories. We start by consider ing the planar case and
explicitly computing the vacuum expectation value
of the energy-momentum tensor. The Casimir force
for different boundary lines is then calculated and
compared with the literature: they are consistent with
the (3 + 1) dimensional Maxwell theory. For the (3 + 1)
dimensional case, we consider the Carrol-Field-Jackiw
modiffcation of the Maxwell lagrangian, given by:
1
L = LM − pα Aβ ²αβµν F µν
4
where the subscript M in the first term stands for the
Maxweel lagrangian term, and the extra term in the
lagrangian involves a new parameter pα , which couples
the eletromagnetic field to a new four-vector pα . This
new four-vector is responsible for breaking the Lorentz
invariance of the model, once it sellects a preferred direction in space-time. Using the same technique considered in the bidimensional case, we obtain the vacuum
expectation value of the energy-momentum tensor for
different boundary conditions. We use this result to
evaluate the Casimir energy of the model for different
boundary conditions. Finally, we study the behavior of
the Casimir energy for different limits of pα
HISTÓRIA DA FÍSICA, CIÊNCIAS E
AFINS
[12/11/09 - 08h15 - Sala Xingú]
A visita de Sir William Thomsom ao Pará em
1873,
José Maria Filardo Bassalo, Fundação
Minerva, Luı́s Carlos Bassalo Crispino, Universidade Federal do Pará ¥ Neste trabalho abordamos a
visita de Sir William Thomsom (Lord Kelvin) ao Pará,
ocorrida entre os meses de agosto e setembro de 1873,
para supervisionar a instalação do cabo telegráfico submarino entre Pernambuco e o Pará realizada pela Western and Brazilian Telegraph Company.
de São Paulo, São Paulo, ca. 1931).
[6] Liberal do Pará, edição de 02 de setembro de 1873, p. 1.
[7] Liberal do Pará, edição de 07 de setembro de 1873, p. 1.
[8] Diário do Gram-Pará, edição de 13 de março de 1869, p.
1; Diário de Belém, edição de 13 de março de 1869, p. 1.
[9] Diário do Gram-Pará, edição de 13 de setembro de 1873,
p. 1.
[12/11/09 - 08h30 - Sala Xingú]
CONDIÇÕES
DE
INSTITUIÇÃO
DA
FÍSICA
NA
AMAZÔNIA
(1870-1930).,
114
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
J. Jerônimo de Alencar Alves, Jônatas Barros
e Barros., Universidade Federal do Pará ¥ A Fı́sica
foi introduzida na Amazônia na segunda metade do
século XIX. Quais as condições que possibilitaram a
instituição da Fı́sica, nesta região, no decorrer desse
perı́odo? Eis o objetivo da presente reflexão. Os
conhecimentos cientı́ficos estão sempre associados a
condições que possibilitam a sua existência, como
diz Foucault, portanto não se difundem isoladamente
em outras culturas, que assim são modificas. Essas
mudanças podem ser materiais ou não. A presença
da Fı́sica se consolidou na Amazônia junto com a
construção de novas escolas de segundo e terceiro grau,
mas também com emergência de novos valores. É
certo que, os valores da cultura européia, já estavam
disseminados na região, pois, eles eram os principais
constituintes das elites locais, embora, se constituı́ssem
minorias na população marcada pela tradição indı́gena
e africana. A idéia de que a cultura européia era
civilizada (sinônimo de superior) já estava presente,
assim como, o ensino das lı́nguas, humanidades,
matemáticas e as ciências constituintes da História
Natural. Se o contexto das ciências se modificava
pela introdução da Fı́sica o contexto cultural mais
amplo também estava se modificando. Que mudanças
estavam acontecendo neste ambiente cultural para que
a Fı́sica avançasse, enquanto algumas outras ciências
recuavam. Pode-se observar, neste momento, a ênfase
nos discursos promovendo a racionalidade cientı́fica e
apontando a Fı́sica como ciência básica para outros
conhecimentos, ao mesmo tempo em que esta ciência
se implanta, em primeiro lugar, nas escolas de primeiro
grau e a seguir nas escolas de terceiro grau, tal como a
Faculdade de Farmácia e de Medicina. Neste momento
a representação da Amazônia como “Paraı́so dos
Naturalistas”, abria espaço para a nova representação
como “Parı́s Tropical”.
[12/11/09 - 08h45 - Sala Xingú]
A Fı́sica no Pará: o desenvolvimento desta
ciência na Escola Normal paraense entre 1870
e 1930., Jonatas B. Barros, J. Jeronimo Alves,
UFPA - PA - Brasil ¥ O objetivo desta pesquisa é observar a introdução do ensino de Fı́sica na Amazônia;
de modo mais especı́fico, ver o desenvolvimento desta
ciência no currı́culo da Escola Normal do Pará, desde o
momento em que foi inserida até 1930. A Escola Normal
foi fundada em 1871 com o objetivo de formar professores primários de ambos os sexos, e isto representou
um importante ato na instrução pública paraense, visto
que ela fez emergir a profissionalização institucional de
professores no panorama da educação provincial, que
até então era constituı́da pelo ensino primário e secundário. Inicialmente, por não ter prédio próprio, a
Escola funcionou nas dependências de duas instituições
educacionais já existentes: o Colégio Nossa Senhora do
Amparo, que tinha por fim dar instrução primária a
meninas desvalidas e o Liceu Paraense, que tinha como
objetivo proporcionar o ensino secundário. No Colégio
estudavam as moças e no Liceu os rapazes, configurando
assim uma separação por gênero na fase inicial da escola. A Fı́sica como disciplina, no Pará, foi inserida
no currı́culo do Liceu Paraense no final da década de
sessenta do oitocentos, porém pelo curto prazo de três
anos, quando foi retirada do programa do Liceu e transferida para a recém criada Escola Normal do Pará. Assim, tendo como pano de fundo as diversas mudanças
na Ciência Fı́sica na virada do século XIX para o XX,
as provocadas pelo regime Republicano no contexto social, polı́tico e intelectual brasileiro e as mudanças na
educação paraense, observo de modo geral a emergência
da Fı́sica na instrução no Pará e especificamente na Escola Normal paraense.
[12/11/09 - 09h00 - Sala Xingú]
O Ensino de Fı́sica na Provı́ncia do Grão-Pará
no Século XIX: O Caso do Liceu Paraense.,
Antonio E. A. Barros, J. Jerônimo Alves, Universidade Federal do Pará ¥ A crise existente no ensino
contemporâneo de Fı́sica, evidenciado pela evasão de
alunos e de professores das salas de aula bem como pelos ı́ndices elevados de analfabetismo em ciências trouxe
a tona o ensino da história da ciência como uma ferramenta que possibilita entender como esse processo veio
se enraizando através do tempo. Essa analise já vem
sendo feita em outros estados, como a analise de Joanez
Aparecida Aires (2006) sobre o Colégio Pedro II, que
servia de modelo para o ensino secundarista do século
XIX. Em relação à Amazônia esses estudos ainda são
raros. Neste trabalho é apresentada uma pesquisa sobre a história do ensino de Fı́sica na primeira instituição
de ensino público de nı́vel secundário da Provı́ncia do
Grão-Pará, o Liceu Paraense, no perı́odo de 1841 a
1900. O objetivo é compreender como se deu a inserção
do ensino de Fı́sica no Pará, que fatores contribuı́ram e
qual a relação com a sociedade paraense, como se deu
seu desenvolvimento e que fatores permitiram a sua estabilidade como disciplina efetiva do Liceu. Partindo
do pré-suposto que o ensino referente ao conhecimento
fı́sico desenvolvido na Europa ao ser absorvido pelo
Brasil sofreu adaptações ligadas à realidade cultural
brasileira. A pesquisa foi fundamentada em fontes bibliográficas e fontes primárias. Outros pontos importantes
que rodeiam este trabalho remetem à compreensão de
como se deu a construção do Ensino Público secundário
no Brasil e no Pará, sua difusão e a influência externa
sofrida pelos mesmos e como a inserção da Fı́sica a nı́vel
secundário e público se encaixa neste contexto.
[12/11/09 - 09h15 - Sala Xingú]
Práticas
Recentes
de
Astronomia
no
Estado
do
Pará,
Luı́s
Carlos
B.
Crispino,Lizangela Maria Almeida da Silva,
Universidade Federal do Pará
¥ Neste trabalho
apresentamos um estudo sobre como vêm sendo desenvolvidas as práticas referentes à Astronomia no estado
do Pará. Levando em consideração as condições de realização de observações astronômicas, analisamos alguns
eventos astronômicos que ocorreram recentemente e
sua respectiva repercussão na sociedade local. Fazemos
também uma breve análise do ensino de Astronomia
no Pará, na atualidade, em comparação com o cenário
nacional. Destacamos o papel do Planetário do Pará,
do Núcleo de Astronomia da UFPA e da Olimpı́ada
Brasileira de Astronomia e Astronáutica. Realizamos
um levantamento de informações sobre Astronomia no
estado do Pará, sugerindo melhorias para a prática
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
desta ciência. Nossa análise aponta um quadro semelhante ao encontrado nos demais estados brasileiras,
evidenciando a necessidade de um melhor preparo de
professores e melhores condições e oportunidades para
a realização de atividades relacionadas à Astronomia.
Referências: BRASIL. Secretaria de Educação Média
e Tecnologia.
Parâmetros Curriculares Nacionais:
terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental ciências naturais. Brası́lia. MEC/SEMTEC. 1998.
BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia.
Parâmetros Curriculares Nacionais: ciências naturais.
Brası́lia. MEC/SEMTEC. 1997. SILVA, L. M. A.;
CRISPINO, L.C.B. O Clube de Astronomia do Laboratório de Demonstrações da UFPA. VII Jornada de
Extensão Universitária da pró-reitoria de extensão da
Universidade Federal do Pará. Belém-Pará, de 13 a 14
de Dezembro de 2005.
LASER, ÓTICA QUÂNTICA E ÓTICA
NÃO LINEAR
[12/11/09 - 08h15 - Sala Solimões]
Random laser threshold of rhodamine 6G
in aqueous-surfactant solutions, Emerson de
Lima,Maxwell A. M. Nogueira, Rubens Silva,
Paulo C. de Oliveira, UFPB - PB - Brasil, Christian Tolentino Dominguez, UFPE - PE - Brasil,
Daniel P. Pereira, IFPA - PA - Brasil ¥ We report on random laser threshold of rhodamine 6G laser
dye in aqueous-surfactant solutions containing scattering nanoparticles of Al2 O3 and the surfactant sodium
dodecyl sulfate (SDS). Among the advantages of using
water as a solvent we may cite the thermal stability
and the low toxicity of the solutions. The main effect
of the surfactant is to inhibit the formation of aggregates that quenches the laser dye fluorescence. It is
shown that the concentration of fluorescent monomers
increases with the SDS concentration. The observation of this process is based on the intermolecular interaction between molecules of anionic surfactant (SDS)
and cationic molecules of rhodamine (Rh6G). Although
most of the reports in the literature use T iO2 as the
scattering particles, there are evidences that photosensitizing processes occur at the T iO2 surface and degrades
the laser dye molecules, but with Al2 O3 dye degradation
is not observed. The Al2 O3 particles have refractive index much lower than that of T iO2 particles, but this
may be compensated by increasing the particle concentration. We show experimentally that the random laser
emission with rhodamine (Rh6G) in aqueous solutions
containing SDS may be as efficient as in ethanolic or
methanolic solutions. The experimental results show
a significant reduction of the spectral linewidth and a
decrease of the laser threshold when we increase the
molar concentration of the surfactant. An analysis of
the data indicates that the laser threshold is inversely
proportional to the SDS concentration above the critical micelle concentration (CMC). A comparison of our
results with that of J. Weber, in the study of organic
dye laser threshold, is done.
[12/11/09 - 08h45 - Sala Solimões]
Direct Laser Writing of Optical Waveguides
115
in Lithium Niobate, Michael Lee Sundheimer,
Tiago Augusto da Silva Ferreira, Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal Rural de Pernambuco,
Thiago Barreiro Nunes Lemos, Anderson S. L.
Gomes, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal
de Pernambuco ¥ Lithium niobate is one of the most
important photonic materials, used in a variety of devices such as electro-optic modulators and scanners, frequency converters and harmonic generators. Such devices often utilize a waveguide format, to improve the
electro-optic or nonlinear response via the tight optical
confinement over relatively long distances, as well as
to make integrated devices compatible with fiber optic
technology. Unfortunately, traditional waveguide fabrication techniques rely on costly and time-consuming
photolithographic processes in clean rooms. The introduction of the use of high-energy femtosecond laser
pulses for direct writing of waveguides in glasses opens
new possibilities for waveguide fabrication in a variety
of materials, including lithium niobate, which has in
fact only recently been demonstrated [1-3]. In addition to the relative ease of fabrication, direct writing
of waveguides offers many advantages, such as the possibility of writing buried waveguides and complicated
three-dimensional photonics circuits.
In this paper we present our attempts at waveguide fabrication in lithium niobate using the multiuser facility
NANOFENTOLAB, which consists of a Coherent Libra
Ti:sapphire laser with regenerative amplifier. This laser
provides 1 mJ pulses at 800 nm, with duration of less
than 100 fs at a repetition rate of 1 kHz. Pulse energies
of 100 - 1000 nJ were used in the writing experiments,
focused along the z-axis of a 0.5 mm thick congruent
lithium niobate wafer (Crystal Technologies, USA) using a 20X, 0.3 NA microscope objective. The substrate
was translated along the x-axis using a high precision
translator controlled by computer. Translation rates of
0.1 mm/s were used, and multiple passes were made to
write larger waveguides. Both linear (y-axis) and circular polarizations were used.
We gratefully acknowledge CNPq (Universal) and
FACEPE (“Iniciação Cientı́fica”grant for T. Ferreira)
for their financial support of this research.
[1] L. Gui, et al, “Microstructure in lithium niobate by
use of focused femtosecond laser pulses,”IEEE Photon.
Technol. Lett. 16, 1337 (2004).
[2] Y. L. Lee, et al, “Second-harmonic generation in periodically poled lithium niobate waveguides fabricated
by femtosecond laser pulses,”Appl. Phys. Lett. 89,
171103 (2006).
[3] Y. Liao, et al, “Electro-optic integration of embedded electrodes and waveguides in LiNbO3 using a femtosecond laser,”Opt. Lett. 33, 2281 (2008).
[12/11/09 - 09h00 - Sala Solimões]
Ultrafast optical dephasing time measurements at low temperatures in a glass-ceramic
containing
sodium
niobate
nanocrystals,
Euclides C. L. Almeida,
Leonardo
de
S.
Menezes, Cid B. de Araújo, Departamento
de Fı́sica, Universidade Federal de Pernambuco,
50670-901, Recife, PE, Brazil, A. A. Lipovskii,
St.
Petersburg State Polytechnic University, 29
116
Comunicações Orais (8h15 - 10h) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Polytechnicheskaja, St. Petersburg 195251, Russia
¥ Glass-ceramics are very attractive materials for
photonic applications. In particular, glass-ceramic
containing sodium niobate (NaNbO3 ) nanocrystals
(GC-SNN) has been proved to be a good candidate for
all-optical switching and optical limiting applications.
Recently, the nonlinear response of this material below
the optical band-gap was characterized and it was
found that the crystalline phase enhances its nonlinear
refractive index [1]. Also, processes related to twophoton absorption (TPA) of light in the visible region
were studied and the role of free-carriers excited by
two-photon absorption was characterized [2]. However,
measurements of the optical dephasing time (T2 ) have
not been performed yet, although the knowledge of this
parameter is necessary for a complete characterization
of the GC-SNN.
In this work, the time-resolved degenerate four-wave
mixing (DFWM) with incoherent light technique [3] was
used to measure the electronic dephasing time of the
GC-SNN containing nanocrystals having typical dimensions of ' 10 nm. The advantage of this technique is
that one can use long pulses to measure T2 in the picoand femtosecond domains. The light source used was
one temporally incoherent nanosecond dye laser delivering ultraviolet light centered at 386 nm with bandwidth
of 2.6 nm, corresponding a coherence time of 140 fs.
The central wavelength is resonant with the inhomogeneous bandwidth of the nanocrystals that is due to their
size distribution. A fast T2 ' 20 fs was measured at
room temperature for a GC-SNN with 40 % of the sample volume occupied by the nanocrystals. This short
dephasing time indicates that several phase-destroying
channels are present: carrier collisions, electron-phonon
interactions and scattering at surface defects. Experiments at different temperatures are being performed to
investigate the role of phonons in the optical dephasing process. Preliminary results show that the optical
band-gap energy is strongly influenced by the temperature, increasing at lower temperatures. In this scenario,
the measurement of T2 becomes a difficult task, because
the self-diffracted signals have the same order of magnitude than the noise. Different experiments at different
excitation conditions are being planned in order to overcome these difficulties.
[1] E. L. Falcão-Filho et al., Phys. Rev. B 69, 134204
(2004).
[2] T. R. Oliveira et al., Phys. Rev. B 76, 134207
(2007).
[3] T. Kobayashi et al., Appl. Phys. B 47, 107 (1988).
[12/11/09 - 09h15 - Sala Solimões]
On the complementarity in ghost interference
pattern formation,
I. Vidal,G. E. S. Beltrand, D. P. Caetano, Eduardo. J. S. Fonseca,
J. M. Hickmann, UNIVERSIDADE FEDERAL DE
ALAGOAS ¥ Ghost interference phenomenon has been
extensively investigated, firstly exploiting quantum correlations of down converted photons, and, later, exploiting classical correlations of beams generated from a
pseudothermal light source. However, only recently this
subject has started to be fully understood, showing its
potentialities and limitations as well as its use in practical applications. The relationship between the visibility and the resolution of ghost interference patterns is
one of aspects that has been systematically studied with
special attention to its tradeoffs [1-3]. Visibility and resolution are strongly influenced by the sources transverse
size, transverse coherence length, and characteristics
of the object [1, 2]. Another important feature is the
complementarity involving coherence of the beams and
ghost interference pattern formation. In Ref. [3], it was
demonstrated that by increasing the light source coherence the spatial information of object disappears while
it appears in the intensity distribution measured in the
object path. In this work, we investigate the ghost interference fringes formation using two pseudothermal light
beams, namely, a test beam, where the object is placed,
and a reference beam. In our experiment, the reference beams coherence degree is controlled by adjusting
a variable iris placed at the reference beam path. We
show that the visibility of the ghost interference pattern
decreases when the reference beams coherence increases.
Consequently, the interference pattern observed in the
fourth-order correlation measurements disappears without changing the intensity distribution measured in the
object path, in agreement to the complementarity principle. Our results extended the previous interpretation
of the complementarity concept in ghost interference
experiments, showing that we can control the ghost interference visibility just acting on the reference beams
coherence degree instead of acting on the light source
coherence.
[1] Y. J. Cai and S. Y. Zhu, “Ghost interference with
partially coherent radiation”, Opt. Lett. 29, 2716
(2004).
[2] I. Vidal, D. P. Caetano, E. J. S. Fonseca, and J.
M. Hickmann, “Effects of pseudothermal light sources
transverse size and coherence width in ghost interference experiments”, Opt. Lett. 34, 1450 (2009).
[3] A. Gatti, M. Bache, D. Magatti, E. Brambilla,
F. Ferri, and L. A. Lugiato, “Coherent imaging with
pseudo-thermal incoherent light”, Journal of Modern
Optics, 53, 739, (2006).
[12/11/09 - 09h30 - Sala Solimões]
Polaritons in photonic crystals at terahertz frequency range, C. A. A. Araújo,P. W. Mauriz, M. S. Vasconcelos, Departamento de Fı́sica,
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia
do Maranhão, E.L. Albuquerque, Departamento de
Fı́sica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte ¥
Photonic crystals are artificial periodic structures with
a refractive index varying periodically in one to three
dimensions. The concept was proposed in 1987 by E.
Yablonovitch, and has opened up a new field of research.
The possible applications for these structures range over
many different disciplines: from physics and chemistry
to material science and biology. It was demonstrated,
theoretically and experimentally, that photonic crystals could have photonic band gaps, i.e., energy intervals with no allowed states for photons, just as a periodic arrangement of atoms may create an energy gap
for conduction electrons in a semiconductor. THz polaritonics platform is the counterpart of the photonic
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Comunicações Orais (8h15 - 10h)
in the THz regime. Here, THz polaritonics describes
the area in which the signal carriers are neither ac
electric currents nor pure electromagnetic waves, but
phonon polaritons instead. In this work we investigate
the phonon-polariton band gaps in periodic and quasiperiodic (Fibonacci-type) multilayers made up of both
positive SiO2 and negative refractive index materials
(metamaterials) following the Fibonacci sequence in the
terahertz region. The behavior of the polaritonic band
gaps as a function of the multilayer period is investigated systematically. Our theoretical model makes use
of a transfer matrix approach to simplify the algebra
involved and to set up analytical phonon-polariton dispersion relations (bulk and surface modes). We also
present a quantitative analysis of the results, pointing
out the distribution of the allowed polaritonic bandwidths for high Fibonacci generations, which gives good
insight about their localization and power laws. We also
have focused our interest to the case where the average
index of refraction of the photonic crystal vanishes, the
so-called zero-η̄ band gap region.
117
Painéis (14h - 15h45)
ASTROFÍSICA,
GIA, FÍSICA
PARTÍCULAS
COSMOLONUCLEAR E DE
[12/11/09 - P001]
acoplamento
não-mı́nimo,
Manoel
Messias
Ferreira
Jr,Rodolfo
Casana,
Frederico Elias Passos dos Santos,
UFMA
¥ No contexto da fı́sica atual, ganham cada vez mais
força teorias que incluem violação de alguma simetria
da natureza. Isso se deve ao fato de que, incluindo essas
violações, consegue-se explicar melhor alguns fatos da
natureza como a variedade do nosso mundo. No caso da
violação da simetria de Lorenz, uma maneira de incluir
essa alteração à teoria é considerar a existência de um
campo de fundo que pode ser vetorial ou tensorial.
Este campo de fundo vetorial pode ser acoplado à
teoria de Dirac por meio de uma derivada covariante da
forma Dµ = ∂µ + ieAµ + igv ν F̃µν , onde v ν é o campo
de fundo e g é uma constante de acoplamento. Temos
agora não mais um acoplamento mı́nimo como antes,
mas sim um acoplamento não-mı́nimo. Ao estudar
as soluções de um modelo como esse, verificamos o
aparecimento de efeitos não triviais como um momento
de dipolo associada a uma partı́cula de teste de carga
nula ou também um dipolo magnético dependendo do
termo de quebra a ser considerado. Modelos como esse
apresentam uma riqueza teórica que vai além do esforço
matemático envolvido para a resolução das equações
geradas por ele, contemplando também a possibilidade
de prever fenômenos novos além dos que já são conhecidos. Uma nova proposta consiste com considerar
o acoplamento não-mı́nimo do campo de Dirac com
o setor paridade-par da Modelo Padrão Estendido de
Colladay& Kostelecky, por meio da seguinte derivada
covariante: Dµ = ∂µ + ieAµ + igWµναβ Aν F αβ . O estudo desta possibilidade teórica encontra-se atualmente
em andamento.
[12/11/09 - P002]
Soluções Exatas da Equação de Dirac através de
Transformações de Darboux, Andrei Smirnov,
Alisson Diego de O. Alves, Universidade Federal de
Sergipe ¥ Nesse trabalho é considerada a equação estacionária de Dirac com uma variável espacial. O modelo descreve férmions unidimensionais, i.e. Férmions
cujo movimento é limitado por uma única dimensão.
Os férmions interagem com um campo externo determinado por um potencial escalar. Tal que o modelo
considerado é estacionário, a equação de Dirac é escrita
na forma Hamiltoniana. No trabalho são apresentadas
várias formas do potencial escalar e as soluções exatas
correspondentes. O termo ”soluções exatas”implica que
as soluções são expressas através de funções especiais ou
elementares. Encontrar exatas das equações de onda
é um dos problemas principais da fı́sica matemática
na área de estudos das propriedades das equações de
onda. De outro lado a disponibilidade de soluções
exatas permite conduzir a análise detalhada das propriedades fı́sicas dos férmions que são descritos pelo
modelo.
118
O método de transformações de Darboux é baseado no
uso de um operador entrelaçado que relaciona os dois
Hamiltonianos. Para um Hamiltoniano, o Hamiltoniano inicial, as soluções exatas devem ser conhecidas. A
Utilização do operador entrelaçado permite determinar
o novo Hamiltoniano. As soluções exatas para o novo
Hamiltoniano são encontradas através das soluções exatas do Hamiltoniano inicial. As etapas principais do
método são: 1) escolher um Hamiltoniano inicial; 2) determinar o operador entrelaçado; 3) determinar o novo
Hamiltoniano; 4) encontrar as soluções exatas.
Nesse trabalho são realizados os procedimentos indicados para o Hamiltoniano inicial com interação determinada por um potencial escalar na forma exponencial.
[12/11/09 - P003]
Efeitos da Relatividade Geral no Movimento
em Direção ao Buraco Negro, Andrei Smirnov,
Paulo Victor Coutinho Vieira, Universidade Federal de Sergipe ¥ Nesse trabalho são discutidos vários
efeitos da Relatividade Geral no movimento em direção
ao buraco negro. Primeiramente, para simplicidade é
considerado o buraco negro sem carga elétrica e sem
rotação, cuja única caracterı́stica é a massa. Fora do
horizonte de eventos a métrica do espaço-tempo é determinada pela métrica de Schwarzchild.
É considerada uma situação na qual um objeto massivo
é afastado do horizonte de eventos por uma distância
determinada. Um dos objetivos de estudo é a estimação
do intervalo do tempo da aproximação do horizonte de
eventos. O intervalo do tempo da aproximação é discutido nos dois referenciais: 1) no referencial do observador no estado de repouso afastado do buraco negro;
2) no referencial que se move junto com o objeto. No
primeiro caso o tempo é definido como o tempo de coordenadas. No segundo caso o tempo é definido como o
tempo próprio.
O interesse é focado no tempo próprio. É demonstrado
que aplicando as transformações apropriadas, a métrica
pode ser modificada e continuada sob o horizonte de
eventos. A utilização da métrica modificada permite
seguir o movimento do objeto tanto fora quanto sob o
horizonte de eventos. Nos termos da métrica modificada
o instante de passagem pelo horizonte é um instante
regular. Então é possı́vel fazer a estimação do tempo
da aproximação até a singularidade central do buraco
negro.
As mesmas estimações são efetuadas também para
fótons, i. e. partı́culas sem massa. Generalizações são
efetuadas para outros tipos de buracos negros.
[12/11/09 - P004]
The Godel solution in the modified gravity,
C. Furtado,J. R. Nascimento, A.Yu. Petrov,
A. F. Santos, Universidade Federal da Paraı́ba, T.
Mariz, Universidade Federal de Alagoas ¥ The idea of
modifications of the general relativity has a long history.
The motivations for such modifications arise, first, from
the perturbative studies of quantum gravity, second,
from the astrophysical observations which have showed
the accelerated expansion of the Universe. At the same
time, actually large scientific attention is attracted by
the Lorentz and/or CPT breaking modifications of the
gravity. The most popular of such modifications is
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
the additive gravitational Chern-Simons term. This
term introduces parity violation, i.e., each of two polarizations of gravitational waves travels with the speed
of light, but with different intensity, however without
Lorentz violation. One of the most important issues related to the Chern-Simons modified gravity is the search
for the solutions of the equations of motion for modified
gravity. Here, we will consider one of very important
solutions in general relativity that is the Gödel metric,
first cosmological solution with rotating matter. This
solution is stationary, spatially homogeneous, possessing cylindrical symmetry, and its highly nontrivial property consists in breaking of causality implying in the
possibility of the closed timelike curves. Our objective
in this work is study the modified gravity whose action
represents itself as a sum of the usual Einstein-Hilbert
action and the gravitational Chern-Simons term and
show that the Gödel metric solves the modified equations of motion, thus proving that the closed timelike
curves whose presence is characteristic for the Gödel solution are not forbidden in the case of the Chern-Simons
modified gravity as well.
[12/11/09 - P005]
Nova Famı́lia de Potenciais Isoespectrais Unidimensionais, Alberto Silva Pereira, Rafael de
Lima Rodrigues, Aércio Ferreira de Lima, Universidade Federal de Campina Grande - PB - Brasil
¥ A supersimetria (SUSY) surgiu do estudo de teoria
de campos como uma simetria que gera transformações
entre bósons e férmions. Essa técnica traz a possibilidade da descrição unificada entre bósons e férmions.
Em mecânica quântica, de acordo com o modelo proposto por Witten (1981), a SUSY é caracterizada pela
existência de operadores de supercargas e um hamiltoniano diagonal graduando dois subespaços, resultando em
uma álgebra graduada de Lie. As simetrias simples são
descritas matematicamente pelos grupos e pela álgebra
de Lie (uma referência ao matemático norueguês Sophus
Lie). As álgebras e grupos de Lie não são capazes de
cancelar ou criar a estranha inversão que ocorre quando
os férmions são invertidos, sendo impotentes, portanto,
para transformar férmions em bósons ou vice-versa. A
supersimetria, desenvolvida na década de 1970, utiliza
as ”álgebras de Lie reticuladas”, ou superálgebras. Em
essência, as transformações supersimétricas adicionam
outro componente fermiônico a cada partı́cula, o que
basta para a conversão entre férmions e bósons. Posteriormente, foi apresentado por Sukumar (1985) um
método baseado em duas transformações SUSY sucessivas para se construir novos potenciais quânticos com
mesmo espectro de um potencial conhecido. Investigamos e discutimos a técnica da mecânica quântica supersimétrica para determinarmos uma famı́lia de potenciais isoespectrais a partir do potencial de Rorsen-Morse
em uma dimensão. Deduzimos uma forma explı́cita e
esboçamos as curvas do novo potencial e de sua autofunção do estado fundamental.
Palavras chave: supersimetria, mecânica quântica,
famı́lia de potenciais isoespectrais.
[12/11/09 - P006]
O Campo Gravitomagnético na Teoria Gravita-
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
cional de Brans-Dicke, João de Ribamar, Adriano Barros, Universidade Federal de Roraima ¥
A conjectura que correntes de massa poderiam gerar
um campo chamado, por analogia com o eletromagnetismo, de campo gravitomagnético, se origina nos
primórdios da Relatividade Geral. De fato, de acordo
com essa teoria, a matéria em movimento produziria
uma contribuição para o campo gravitacional que é
semelhante ao campo magnético de uma carga em movimento ou de um dipolo magnético. Esse campo se
manifestaria por meio de vários efeitos, tais como a
precessão de Lense-Thirring, o atraso gravitacional do
tempo, a mudança na polarização das ondas eletromagnéticas, entre outros. Nesse sentido, o satélite
Gravity Probe B, lançado em 2004 para medir a precessão de Lense-Thirring, obteve uma confirmação das
previsões da Relatividade Geral com uma precisão de
15%. Por sua vez, as teorias escalares-tensoriais da
gravitação têm sido bastante estudadas nos últimos
anos. Um dos motivos para isso é a possibilidade
que, ao menos em escalas suficientemente altas de energia, a gravitação tenha uma natureza escalar-tensorial,
de modo que essas teorias podem ser importantes no
Universo primordial. Outras motivações incluem os
efeitos gravitacionais de campos escalares de longo alcance em modelos de unificação baseados em supercordas e na cosmologia inflacionária. Além disso, as teorias escalares-tensoriais têm implicação direta para a
cosmologia e para os testes experimentais da interação
gravitacional. Neste trabalho, consideramos campos
gravitomagnéticos variáveis no tempo no contexto da
teoria gravitacional de Brans-Dicke, o exemplo mais
simples de uma teoria escalar-tensorial. Assim, no trabalho, desenvolve-se um modelo no qual o campo gravitomagnético de uma distribuição material localizada
varia linearmente com o tempo. Discutimos as consequências dessa variação temporal do momento angular da fonte considerando alguns exemplos e comparamos os resultados com aqueles previstos pela Relatividade Geral.
[12/11/09 - P007]
Densidade de energia numa cavidade unidimensional com uma fronteira móvel na presença
de um campo clássico obedecendo à equação
de Klein-Gordon sem massa e a condições de
Dirichlet e Neumann, Alessandra N. Braga,
Jeferson Danilo L. Silva, Universidade Federal do
Pará, Danilo T. Alves, Faculdade de Fı́sica, Universidade Federal do Pará, Edney R. Granhen, Centro
Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas, Wagner P. Pires,
Universidade Federal do Rio de Janeiro ¥ O objetivo do presente trabalho é investigar o comportamento
da densidade de energia numa cavidade não estática,
onde uma das fronteiras executa movimento prescrito
arbitrário. O modelo considerado é o do campo escalar clássico não massivo em 1 + 1 dimensões, sendo
que o campo obedece à condição de Dirichlet ou Neumann em cada uma das fronteiras. Considerando uma
dada solução inicial do campo, nós investigamos a possibilidade de se calcular a densidade de energia em
um dado ponto do espaço-tempo através do traçado
de uma sequência de linhas nulas, conectando o valor
da densidade de energia em um dado ponto do espaço-
119
tempo a um certo valor conhecido da densidade de energia em um ponto das “zonas estáticas”. As zonas
estáticas são regiões do espaço-tempo nas quais os modos do campo, que se propagam sobre linhas nulas contidas nessas regiões, ainda não foram afetados pela alteração no campo causada pelo movimento da fronteira. Buscamos, então, uma fórmula que permita
obter exatamente a densidade de energia na cavidade
para movimentos genéricos da fronteira, cujos resultados numéricos exatos sejam aplicáveis inclusive a movimentos de amplitude grande e relativı́sticos. O trabalho
toma como base os artigos de Moore (J. Math. Phys.
11 2679 (1970)) e Cole and Schieve (Phys. Rev. A 52
4405, (1995)), sendo o primeiro deles o precursor das
investigações sobre o efeito Casimir dinâmico.
[12/11/09 - P008]
Sobre alguns aspectos da equivalência entre diferentes abordagens em cosmologia,
Jefferson M. Toledo, Valdir B. Bezerra,
UFPB ¥ Na década de 1930 iniciou-se uma tentativa
de descrever a cosmologia através da mecânica de
Newton e de algumas hipóteses ad hoc tomadas da
Teoria da Relatividade Geral. No projeto desenvolvido,
tivemos como objetivo aplicar a Cosmologia Newtoniana para descrever e caracterizar a formação de
estruturas em larga escala no universo. Para tanto,
consideramos o universo como um fluido uniforme
e estudamos a evolução temporal de uma pequena
perturbação em sua densidade. De inı́cio, tratamos as
equações que descrevem um universo Newtoniano com
pressão uniforme. Estudamos também as perturbações
num universo com criação contı́nua de matéria. Analisamos a questão das perturbações no caso da presença
da constante cosmológica e obtemos uma equação
de evolução temporal do contraste na densidade.
Por fim, estudamos a solução dessa equação para
uma dependência funcional especı́fica do parâmetro
cosmológico. Fizemos uma comparação entre os resultados obtidos com o uso dessa abordagem com aqueles
obtidos no contexto da cosmologia relativı́stica. Observamos que as conclusões obtidas nas duas formulações
são formalmente semelhantes, demonstrando, assim,
que a mecânica de Newton, combinada com hipóteses
apropriadas, pode ser usada na descrição da formação
de galáxias. Portanto, com o uso da cosmologia
Newtoniana, podemos compreender os resultados que
nos são apresentados pela cosmologia Einsteiniana,
a partir do estudo puramente clássico, com o uso
da mecânica Newtoniana, sem a complexidade dos
temas da matemática moderna, indispensáveis para
a compreensão da descrição do universo baseado na
versão Einsteiniana.
[12/11/09 - P009]
Study of the Vortices in the Chern-SimonsHiggs model, C. R. Marques dos Santos, J. F.
de Medeiros Neto, Universidade Federal do Pará,
Rudnei O. Ramos, Universidade do Estado do Rio de
Janeiro ¥ It is known that some models that exhibit
interactions between a Chern-Simons field and a scalar
massive field admit topological excitations of vortex
type. This behavior can be used to explain some properties of high temperature superconductors, the fractional
120
quantum Hall effect and also to describe phase transitions in condensed matter systems as, for instance, the
Kosterlitz-Thouless phase transition. In particular, the
Chern-Simons-Higgs (CSH) model can describe a phase
transition, at which vortices can be condensed.
From the point of view of quantum field theory, vortices
can be represented by vortex fields and then one question that naturally arises is how to construct actions
that represent vortices. This work will be concerned
with this problem. We show how to obtain expressions
for the vortex mass and charge, starting with a CSH
model. For this purpose, we make a Wick rotation
and treat the vortices as extended objects, with a certain fixed radius. We make dual transformations of the
initial action, obtaining an intermediary action that is
compared with the known action that represents a massive charged particle. By matching those two actions,
we obtain an expression for the topological charge of
the vortex and the vortex mass. Those two parameters
enable us two build a quantum action that represents
vortices, which is however out of the scope of this work.
The topological charge characterizes the vortices and
the vortex mass can be thought as having a dynamic
origin.
[12/11/09 - P010]
Estrutura de Estrelas de Nêutron com Ressonâncias Delta usando os Modelos de ZimanyiMoszkowski e de Walecka,
Chan Tat Fong,
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Roraima-IFRR, José Carlos Teixeira de
Oliveira, Universidade Federal de Roraima-UFRR,
Luzinete Vilanova da Silva Gomes, Secretaria de
Educação, Cultura e Desportos do Estado de RoraimaSECD/RR, Hilário Rodrigues, Centro Federal de
Educação Tecnológica do Rio de Janeiro-CEFET/RJ,
Sérgio Barbosa Duarte, Centro Brasileiro de
Pesquisas Fı́sicas-CBPF/RJ ¥ Neste trabalho obtivemos as equações de estado e populações dos
bárions e léptons para a matéria estelar altamente
densa, consistindo do octeto de bárions de spin
1/2 (n, p, Λ0 , Σ− , Σ0 , Σ+ , Ξ− , Ξ0 ) e das ressonâncias
bariônicas de spin 3/2, representadas pela matéria de
delta (∆− , ∆0 , ∆+ , ∆++ ) e de Ω− , no setor bariônico
[1,2], e dos elétrons e múons, no setor leptônico,
utilizando os modelos de Zimanyi-Moszkowski e de
Walecka [3,4]. A matéria hadrônica é estudada utilizando o campo de Dirac, para partı́culas de spin 1/2,
e o campo de Rarita-Schwinger, para partı́culas de
spin 3/2, no contexto do cálculo de campo médio relativı́stico. A partir das equações de estado obtidas para
a matéria estelar, resolvemos numericamente a equação
TOV (Tolman-Oppenheimer-Volkoff) [5,6] para a estrutura interna das estrelas de nêutron, comparando suas
massas e raios obtidos com os referidos modelos.
Referências
[1] Oliveira, J. C. T., Kyotoku, M., Chiapparini, M.,
Rodrigues, H. e Duarte, S. B., Mod. Phys. Lett. A15,
1529 (2000).
[2] Oliveira, J. C. T., Duarte, S. B., Rodrigues, H., Chiapparini, M. e Kyotoku, M., Int. J. Mod. Phys. D, 175
(2007).
[3] Zimanyi, J. e Moszkowski, S. A., Phys. Rev. C
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
42(4), 1416 (1990).
[4] Serot, B. D. e Walecka, J. D., Adv. Nucl. Phys. 16,
1 (1986).
[5] Tolman, R. C., Phys. Rev. 55, 364 (1939)
[6] Oppenheimer, J. R. e Volkoff, G. M., Phys. Rev. 55,
374 (1939).
[12/11/09 - P011]
Solução Geral com Simetria Esférica das
Equações de Brans-Dicke e a Modificação da
Gravitação Newtoniana em Pequenas Escalas
de Comprimento, Walter Paulo,Instituto Federal de Roraima/Universidade Federal de Roraima,
Adriano Barros, Universidade Federal de Roraima,
Edmundo Monte, Universidade Federal da Paraı́ba
¥ Nos últimos anos, experimentos têm sido realizados para verificar possı́veis desvios da lei da gravitação
de Newton. Estes experimentos, realizados em escalas
planetária, lunar, geológica e de laboratório, mostram
que efeitos não-Newtonianos podem ser descartados em
um intervalo de comprimentos variando de 10−3 a 1017
cm. Por outro lado, estudos teóricos sugerem que dimensões extras tão grandes quanto 1 mm são acessı́veis
para os grávitons, de modo que a gravidade poderia se
tornar mais forte em pequenas escalas. Para representar essa situação se utiliza, geralmente, um potencial
gravitacional modificado com um termo adicional tipoYukawa. No contexto da Relatividade Geral, é possı́vel
obter o potencial modificado através de uma solução
geral com simetria esférica. Porém, existem algumas
alternativas para a gravitação de Einstein, em particular a teoria escalar-tensorial de Brans-Dicke. Nosso
objetivo neste trabalho é obter uma fórmula modificada da gravitação Newtoniana no contexto da teoria
de Brans-Dicke, comparando o resultado obtido com
aquele da Relatividade Geral. Para isso, apresentaremos uma solução geral com simetria esférica na teoria
de Brans-Dicke e daı́ encontraremos, no limite de campo
fraco e de baixas velocidades em comparação com a velocidade da luz, a fórmula modificada que poderia descrever a gravidade em pequenas escalas de comprimento.
[12/11/09 - P012]
Formação de Ressonâncias Delta na Matéria
Estelar
com
Neutrinos
Aprisionados,
José Carlos Teixeira de Oliveira, Universidade
Federal de Roraima-UFRR, Hilário Rodrigues,
Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio de
Janeiro-CEFET/RJ, Sérgio Barbosa Duarte,
Centro Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas-CBPF/RJ ¥
No presente trabalho construı́mos a equação de estado
para ser usada no estudo da estrutura de proto-estrelas
de nêutron. Para tanto, adotamos o modelo de Walecka
não-linear numa aproximação de campo médio [1].
Neste modelo a equação de estado consiste do octeto de
bárions de spin 1/2 (n, p, Λ0 , Σ− , Σ0 , Σ+ , Ξ− , Ξ0 ) e das
ressonâncias bariônicas de spin 3/2, representadas pela
matéria de delta (∆− , ∆0 , ∆+ , ∆++ ) e de Ω− , no setor
bariônico [2,3]. Já no setor leptônico consideramos
os elétrons, os múons e os correspondentes neutrinos
aprisionados. Dessa forma, estudamos os efeitos dos
neutrinos sobre a equação de estado nos instantes
iniciais da formação de uma estrela de nêutron. Discutimos assim a estrutura da proto-estrela de nêutron
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
incluindo as ressonâncias delta em sua composição,
e comparamos os resultados na fase de resfriamento
induzido pelo escape de neutrinos. A partir da equação
de estado, resolvemos numericamente a equação TOV
(Tolman-Oppenheimer-Volkoff) [4,5] e assim obtivemos
os valores da massa máxima, antes e após o resfriamento, calculadas face às variações das constantes de
acoplamento delta com os mésons: σ, ω e ρ.
Referências
[1] Serot, B. D. e Walecka, J. D., Adv. Nucl. Phys. 16,
1 (1986).
[2] Oliveira, J. C. T., Kyotoku, M., Chiapparini, M.,
Rodrigues, H. e Duarte, S. B., Mod. Phys. Lett. A15,
1529 (2000).
[3] Oliveira, J. C. T., Duarte, S. B., Rodrigues, H.,
Chiapparini, M. e Kyotoku, M., Int. J. Mod. Phys. D,
175 (2007).
[4] Tolman, R. C., Phys. Rev. 55, 364 (1939).
[5] Oppenheimer, J. R. e Volkoff, G. M., Phys. Rev.
55, 374 (1939).
[12/11/09 - P013]
Algumas Considerações Sobre Modos Normais
em Buracos Negros de Reissner-Nordstromde Sitter, José Arimateia dos Santos Araújo,
Geusa de A. Marques, UFCG, José Carlos
Justino da Silva, Valdir Barbosa Bezerra,
UFPB ¥ No contexto da Teoria da Relatividade Geral,
a métrica de Reissner-Nordström é uma solução estática
das equações de Einstein, cuja fonte do campo graviatacional é um corpo com massa M, sem rotação e
com carga elétrica Q. Esta solução foi obtida, inicialmente, por Reissner, em 1916, e posteriormente, por
Nordström, em 1918, e ficou conhecida como solução
do buraco negro carregado, algumas décadas depois.
Desde então outras soluções foram obtidas, entre elas
a solução de Reissner-Nordström-de Sitter, cuja fonte é
a mesma da solução de Reissner-Nordström, acrescida
de um termo correspondente à constante cosmológica, .
Com a descoberta de que buracos negros emitem ondas
gravitacionais, a possibilidade de detecção destas ondas,
com a precisão disponı́vel atualmente, torna-se uma
possibilidade, em função do forte campo gravitacional
gerado por um buraco negro. Neste cenário, o conceito
de freqüências quase-normais, que são freqüências que
correspondem à oscilação do espaço-tempo na região
exterior a uma distribuição de massa, resultado de
perturbações de diferentes naturezas (escalares, eletromagnéticas ou gravitacionais) torna-se importante. Estas perturbações se propagam em forma de ondas e
tem duração limitada no tempo, uma vez que a parte
imaginária da freqüência determina a taxa com a qual
cada modo é atenuado como resultado da emissão de radiação. Uma vez que o problema é análogo ao de uma
barreira de potencial da Mecânica Quântica e a equação
correspondente à perturbação é semelhante à equação
de Schrödinger unidimensional, com um potencial caracterı́stico, que depende da natureza do buraco negro,
então usamos o método WKB para obter uma solução
aproximada da equação, bem como os coeficientes de
transmissão e reflexão. Investigamos ainda a influência
da constante cosmológica nestes coeficientes, em especial, o papel desta na amplificação ou redução da re-
121
flexão e da transmissão.
[12/11/09 - P014]
Método Perturbativo em Modelos de Campos
Escalares, Carlos A. G. Almeida, D. Bazeia, L.
Losano, R. Menezes, UFPB - PB - Brasil ¥ Neste
trabalho investigaremos modelos generalizados de campos escalares. Através de um método perturbativo, encontramos soluções topológicas de equações de movimento de modelos destes modelos, a partir de um modelo não perturbado em que as soluções são conhecidas.
Além da solução, podemos encontrar as correções de
primeira ordem no parâmetro para o superpotencial,
a densidade de energia e a energia. Também encontramos a correção de segunda ordem para energia. Exploramos também a estabilidade linear destas soluções
relacionadas com a solução original. Exemplificamos
com dois tipos de perturbações. O primeiro tipo é
uma função que depende apenas da energia gradiente
da solução, tomamos uma função monômica da energia e calculamos a densidade de enrgia, além da energia em primeira e segunda ordem . O segundo tipo de
perturbação, é o que denominamos perturbação potencial, neste caso o potencial original é modificado, resultando em novos tipos de soluções, para tanto procedemos de maneira semelhante ao caso anterior, calculando
a densidade de energia e a energia em primeira e segunda ordem. Especialmente, perturbamos o modelo de
seno-Gordon de maneira tal que resulta em modelo de
seno-Gordon múltiplo. A relação entre os máximos do
modelo é estabelecida com o parâmetro de perturbação.
Também estudamos o caso em que a perturbação depende tanto do gradiente do campo como também do
próprio campo. Finalmente, limites de validade deste
método são discutidos como também a extensão para
mais de um campo escalar.
[12/11/09 - P015]
Analysis of the consistency of the CPT-even
electrodynamics of the Standard Model Extension by means of the gauge propagator, Rodolfo Casana,Manoel M. Ferreira Jr,
UFMA, Adalto R. Gomes, IFMA, Paulo R. D.
Pinheiro, UFPB ¥ The gauge sector of the SME
(Standard Model Extension) describes the effects of
Lorentz violation on the photon properties. It is composed of a CPT-odd and a CPT-even term. The CPTodd part of SME is represented by the Carroll-FieldJackiw (CFJ) electrodynamics [1], whose features have
been already examined in several distinct aspects. Its
consistency was addressed in Refs. [2,3], revealing a
consistent (causal, stable and unitary) model only for
a space-like background. A version of this model incorporating the Higgs sector was developed in Ref. [4],
in which its gauge propagator was carried out and its
consistency was analyzed, exhibiting causality and unitarity only for a spacelike background. The dimensionally reduced version of this theory was developed and
examined in Ref. [5], in which it was demonstrated to
be causal, stable and unitary. In this work, we explicitly evaluate the gauge propagator of the Maxwell theory supplemented by the CPT-even term of the SME,
Wανρϕ F αν F ρϕ . Here, Wανρϕ is the Lorentz-violating
tensor (with 19 independent components) of the CPT-
122
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
even sector, which possess eigth parity-odd and eleven
parity-even components. Considering a parametrization which reduces the parity-odd sector to only three
(non-birefringent) components, we begin evaluating the
propagator of this sector as a 4×4 matrix. Starting from
the poles of the propagator, it is shown that this elec-
trodynamics is stable, non-causal and unitary. In the
sequel, we carry out the parity-even gauge propagator
as a 4×4 matrix. In this case, we use a parametrization
that retains only the six non-birefringent components.
We thus show that this parity-even electrodynamics is
causal, stable and unitary.
[1] S.M. Carroll, G.B. Field and R. Jackiw, Phys. Rev. D
41, 1231 (1990).
[2] C. Adam and F. R. Klinkhamer, Nucl. Phys. B 607, 247
(2001); Nucl. Phys. B 657, 214 (2003).
[3] A.A. Andrianov and R. Soldati, Phys. Rev. D 51, 5961
(1995); Phys. Lett. B 435, 449 (1998); A.A. Andrianov,
R. Soldati and L. Sorbo, Phys. Rev. D 59, 025002 (1998).
[4] A. P. Baeta Scarpelli, H. Belich, J. L. Boldo, J.A.
Helayel-Neto, Phys. Rev. D 67, 085021 (2003).
[5] H. Belich,M.M. Ferreira Jr. , J.A. Helayel-Neto , M.T.D.
Orlando, Phys. Rev. D67,125011 (2003); Erratum-ibid.,
Phys. Rev. D69, 109903 (2004).
Clóvis José Wotzasek, Universidade Federal do Rio
de Janeiro ¥ The consistent quantization method for
constrained systems was introduced by Dirac in 1964.
In particular, the Dirac formalism analyses the canonical structures of theories, which are essential to the development of quantum theories. In 1988 Faddeev and
Jackiw (FJ) suggested a symplectic approach of constrained systems based on the first-order lagrangian.
After their work, Barcelos-Neto and Wotzasek (BW)
improved the FJ symplectic formalism for the case that
the constraints are not completely eliminated and applied the formalism to several models. Their work has
the key point that these constraints produce deformations in the symplectic two form matrix in such way
that when all constraints are considered the symplectic matrix becomes invertible. As a result, they have
directly obtained the Dirac brackets from this inverse.
It is important to mention here that sometimes it may
accur that we arrive at a point where the two form matrix is singular and no new constraint is obtained from
the corresponding zero mode. This is the case when one
deals with gauge theories. In this point one introduces
the gauge condition we want as a constraint and the
two form matrix becomes, thus, invertible. In recent
works, the FJ symplectic formalism has been used in a
systematic way to different purposes: the study of hidden symmetries, obtainment of gauge theories (duality),
noncommutativity, to solve the obstruction problem to
the construction of the canonical lagrangian formulation for rotational systems, etc. The purpose of the
present work is to show that the FJ symplectic formalism may be used in order to obtain, in a systematic
way, non-abelian field theories. The systematic method
that we will present to construct non-abelian field theories has the following methodology. Firstly, the original
abelian fields are changed in order to introduce the nonabelian algebra; secondly, the FJ symplectic method is
implemented and the gauge symmetry belongs to some
symmetry non-abelian group, SU (2) for instance, is introduced. This is done by means of the zero-mode of
the symplectic matrix, which must be considered singular. Thus, it is possible to calculate the new one-form
tensor and, then, the canonical momenta are obtained.
We note that new terms arise due to the new symmetry
group considered.
[12/11/09 - P016]
Nonbirefringent sector of the SME CPTeven electrodynamics at finite temperature,
Rodolfo Casana, Manoel M. Ferreira Jr, Madson R. O. Silva, Universidade Federal do Maranhão
(UFMA) ¥ We examine the finite temperature properties of the non-birefringent coefficients of the CPTeven and Lorentz-invariance-violating (LIV) electrodynamics of the standard model extension (SME), represented by the term Wανρϕ F αν F ρϕ . After carefully
analysis of the hamiltonian structure we compute the
partition function for a arbitrary Wανρϕ F αν . Next, we
compute explicitly the partition function for both the
nonbirefringent parity-odd and parity-even sectors of
the tensorWανρϕ F αν . The modified partition function
is a power of the Maxwell’s partition function. It is observed that the LIV coefficients induce an anisotropy
in the black body angular energy density distribution in two cases of interest. The Planck’s radiation
law, however, retains its frequency dependence and
the Stefan-Boltzmann law keeps the usual form, except for a change in the Stefan-Boltzmann constant by
a factor containing the LIV contributions. Since the
LIV coefficients are constrained by very stringent upper bounds, the lower order non-null LIV contribution
for the Maxwell thermodynamics would give a good information about the thermodynamical properties of the
nonbirefringent sector the model. It is clearly observed
for the parity-odd sector, where the lower correction is
quadratic in the LIV parameter κ. On the other hand,
in the parity-even sector, the isotropic contribution
gives a linear correction in n, whereas the anisotropic
contribution coming from the matrix κ
ee− only is manifest at fourth order. Hence, the pure anisotropic contribution is irrelevant when compared with the isotropic
one.
[12/11/09 - P017]
Obtaining Non-abelian Field Theories via Faddeev - Jackiw Symplectic Formalism, Albert
Carlo Rodrigues Mendes,Wilson Oliveira, Universidade Federal de Juiz de Fora, Clifford Neves
Pinto, Universidade do Estado do Rio de Janeiro,
[12/11/09 - P018]
Modelos de Fluidos Não-Comutativos,
Albert
Carlo
Rodrigues
Mendes,Mateus
Vinicius Marcial, Flávio Iassuo Takakura,
Wilson Oliveira, Universidade Federal de Juiz de
Fora, Clifford Neves Pinto, Universidade do
Estado do Rio de Janeiro ¥ Podemos apontar várias
razões do porquê estudar teorias não-comutativas. Por
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
primeiro, algumas teorias quânticas de campos têm uma
melhor descrição em espaços não-comutativos que no
espaço ordinário. De fato, algumas são completamente
finitas, mesmo não-perturbativamente. E, deste modo,
não-comutatividade apresenta-se como uma alternativa
a supersimetria e teoria de cordas. Em segundo, é
um campo útil para estudos além do modelo padrão
e também para teorias em campos externos fortes.
Terceiro, pode ser útil em renormalização e em programas axiomáticos. E, finalmente, pode trazer alguma
luz ao problema da quantização da gravidade. Neste
trabalho, apresentamos as versões não-comutativas
dos modelos de fluido irrotacional e rotacional. Isto
foi feito sistematicamente usando-se um formalismo
que permite induzir não-comutatividade em algumas
teorias comutativas, o qual está baseado no chamado
método de Faddeev-Jackiw-Barcelos Neto-Wotzasek,
ou formalismo simplético. As versões não-comutativas
de tais modelos apresentaram interessantes resultados,
a diminuição da energia cinética de ambos os modelos
e a possibilidade de relacionar a viscosidade do fluido
com o parâmetro de não-comutatividade. O que nos
levou a concluir que o modelo de fluido irrotacional
deixa de ser irrotacional em espaços não-comutativos
e que modelos de fluidos dissipativos têm uma melhor
descrição quando levamos em consideração a idéia de
não-comutatividade.
[12/11/09 - P019]
Termodinâmica de gases não-comutativos,
Luiz Cordeiro Neto, Luciano Barosi, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Unidade
Acadêmica de Educação - UAE
¥ No presente
trabalho tratamos elementos de teoria quântica de
campos, noções de não-comutaividade e princı́pios
do modelo cosmológico padrão para a compreensão
das propriedades de um gás não-comutativo como
elemento gerador de inflação. Consideramos um campo
de gás bosônico não comutativo, apresentando varias
propriedades interessantes. Em particular, uma alta
diluição em um regime de alta temperatura. Encontramos as equações de estado do gás fundamentos em
aproximações da Mecânica Estatı́stica Quântica para
um campo não comutativo em termos de um gás a alta
temperatura. Na Teoria de Campos Usual, as coordenadas e momentos conjugados obedecem às relações de
quantização usuais de x, entretanto, essa álgebra nos
deixa um problema a ser resolvido em um espaço onde
as coordenadas não comutam. Como solução desse
problema, consideramos as componentes da expansão
de Fourier de um campo definido em uma caixa em três
dimensões, em seguida, realizamos uma transformação
canônica denominada transformação vestida. Consideramos as relações de comutação encontradas com uma
modificação adicional, onde a função delta das posições
é substituı́da por uma regularização tipo gaussiana,
introduzindo um novo parâmetro no modelo, associado
à largura da gaussiana. Por fim, concluı́mos que o gás
de campo não comutativo pode desenvolver inflação
para um perı́odo de tempo que pode ser ajustado a
dados observacionais. Nós mostramos alguns cenários
que em um determinado tempo cessam a inflação e
entra na era da radiação, exatamente como deveria ser
de acordo com a perspectiva do modelo cosmológico
123
inflacionário.
[12/11/09 - P020]
Analogia Ótica na Gravitação de Brans-Dicke,
Antônio Leitão, Adriano Barros, Universidade
Federal de Roraima ¥ Neste trabalho, partiremos
da definição de um ı́ndice de refração tensorial na
teoria gravitacional de Brans-Dicke, a qual é a mais
simples generalização da teoria da relatividade geral,
sendo os efeitos gravitacionais descritos pela métrica
do espaço-tempo e, adicionalmente, por um campo escalar: o campo escalar de Brans-Dicke, relacionado com
a constante gravitacional de Newton, que é considerada
variável nesse contexto. Como veremos, o fenômeno das
lentes gravitacionais em um campo gravitacional fraco
pode ser descrito em termos de um tensor 3x3, chamado
de tensor ı́ndice de refração. Neste tensor ı́ndice de refração estarão representados os efeitos gravitacionais da
densidade de energia e das pressões internas da fonte do
campo gravitacional, além dos efeitos produzidos pelo
campo escalar de Brans-Dicke. No caso particular em
que as pressões internas sejam isotrópicas, o ı́ndice de
refração se comportará efetivamente como um escalar.
Por outro lado, se existirem pressões anisotrópicas relevantes, então o campo gravitacional agirá de um modo
semelhante a um cristal anisotrópico. No trabalho,
serão derivadas algumas fórmulas simples para o ı́ndice
de refração tensorial e faremos algumas aplicações, considerando o caso de métrica estáticas do espaço-tempo,
além de situações com simetria esférica. Os resultados
obtidos são comparados com as previsões da relatividade geral.
[12/11/09 - P021]
Cenário supersimétrico para localização de campos fermiônicos em branas de Randall-Sundrum,
Luciana Angelica Silva Nunes, Universidade Estadual do Ceará - FECLI, Carlos Alberto Santos
de Almeida, Universidade Federal do Ceará - Departamento de Fı́sica ¥ Processos de localização de campos
de gauge em uma brana tem atraı́do muito a atenção
nos últimos anos. Em um interessante trabalho, Dvali
e seus colaboradores apresentaram um mecanismo de
quase-localização de campos de gauge em uma brana.
Nesse trabalho um termo cinético de um campo de
gauge na brana é gerado devido a correções radiativas
da matéria carregada. São então calculados os propagadores para o campo vetorial de gauge, mostrando que
eles estão localizados na brana. Por outro lado a supersimetria desempenha um papel central na teoria de
cordas e branas e portanto é importante a construção
de uma extensão manifestamente supersimétrica desse
formalismo. Em um trabalho anterior, considerando
branas do tipo δ de Dirac, tı́picas dos modelos do Dvali
e de Randall-Sundrum, verificamos que a relação que
ocorre entre os propagadores de campos vetoriais em
D = 4 e D = 5 dimensões espaço-temporais, continua válida quando tratamos campos tensoriais antisimétricos. Dessa vez, estamos interessados em ver o
que ocorre com os férmions adquiridos por uma extensão supersimétrica da teoria com campos vetoriais de
gauge. Assim, com esse trabalho construı́mos a versão
supersimétrica de um modelo com campo vetorial de
gauge com o objetivo de introduzir um cenário super-
124
simétrico para o mecanismo de localização dos campos
fermiônicos parceiros desses campos.
[12/11/09 - P022]
Uma Solução das Equações de Einstein-Maxwell
em (2+1) dimensões, Izabel Cristina da Silva,
Jean Spinelly, Universidade Estadual da Paraı́ba ¥
Para a teoria newtoniana, o espaço e o tempo são
grandezas independentes. Entretanto, do ponto de vista
da relatividade especial, estas grandezas estão relacionadas, de forma que os fenômenos ocorrem num
espaço quadridimensional, chamado de espaço-tempo
de Minkowski. Este espaço-tempo tem (3+1) dimensões, sendo três dimensões espaciais e uma temporal. Do ponto de vista da teoria newtoniana, a gravidade é uma força gerada pela massa dos corpos. Para
a relatividade geral a gravidade é resultado de uma deformação no espaço-tempo, devido as massas dos corpos
contidos neste. Então a gravidade passa a ser um fator
geométrico. De fato, a gravitação é considerada como
uma curvatura no espaço-tempo quadridimensional. De
modo a formular isto matematicamente, Einstein dotou
o espaço-tempo de uma estrutura métrica. Na teoria
da relatividade geral, toda informação geométrica do
espaço-tempo está contida em um objeto matemático
chamado de tensor métrico. Embora saibamos que
o espaço-tempo da relatividade geral tem (3+1) dimensões, alguns autores têm investigado fenômenos
fı́sicos em (2+1) dimensões. O fato é que, além de
servir como uma arena, na qual os cálculos das quantidades fı́sicas são simplificados, a relatividade geral em
um espaço-tempo tri-dimensional nos mostra como a
dimensão afeta os resultados fı́sicos. Neste contexto, o
objetivo desse projeto é o estudo das equações combinadas de Einstein-Maxwell, em (2+1) dimensões, para
uma partı́cula carregada eletricamente.
[12/11/09 - P023]
Estudos de uma classe de soluções das equações
de campo de Einstein-Maxwell na teoria escalartensorial da gravitação, Geusa de A. Marques,
UFCG, A. A. R. Sobreira, UEPB, J. B. FonsecaNeto, V. B. Bezerra, UFPB ¥ A idéia da possı́vel
existência de dimensões extras de espaço-tempo como
proposto na teoria de Kaluza-Klein inspirou a formulação de teorias escalar-tensoria da gravitação. Nestas teorias, a interação gravitacional é mediada por um
ou vários campos de longo alcance, além do tensor de
campo habitual da teoria da relatividade geral e representa a generalização mais simples e mais natural desta
teoria. A relevância destes teorias escalar-tensoriais
residem no fato que no universo primitivo ou na presença de forte gravitacional campos escalares e aspectos da gravitação têm que ser levados em conta para
tratar adequadamente os fenômenos nestes cenário. Devido a este fato, é importante obter e analisar algumas soluções no contexto de teorias escalar-tensorial da
gravitação como já foi determinado por alguns autores.
O uso da condição de Rainich para obter soluções das
equações de Einstein no caso onde a fonte do campo
gravitacional também contém campo eletromagnético é
particularmente simples e elegante. Estas condições são
suficientes e necessárias para garantir que o um tensor
de energia-momento podem ser construı́dos adequada-
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
mente do tensor energia - momento do campo eletromagnético. Motivado pelo uso da condição de Rainich
para obter uma classe de soluções na relatividade geral,
nós estendemos estas condições ao contexto de teorias
escalar-tensoriais da gravitação para achar uma classe
de soluções das equações de Einstein simétricas cilindricamente e estáticas, ambas com um campo de Maxwell
e um campo escalar como fontes do tensor energiamomento.
ENSINO DE FÍSICA
[12/11/09 - P024]
CONSTRUINDO MATERIAIS DIDÁTICOS
PARA O ENSINO DE FÍSICA NO NÍVEL
MÉDIO - MONTAGEM DE UM LABORATÓRIO,
Gislana Pereira de Oliveira,
Ítalo Falcão de B. Ferreira, Francisco
Josélio Rafael, UERN - RN - Brasil ¥ Um dos
principais obstáculos verificados durante o Estágio
Curricular é conseguir mostrar para os alunos do
Ensino Médio que aprender ciências em particular
a fı́sica pode ser um ato prazeroso, pois a fı́sica faz
parte de seu dia a dia, e que embora não necessariamente todos os estudantes venham a ser cientistas
e/ou pesquisadores na área de ciências, compreender
alguns aspectos inerentes a ciência se faz necessário
como parte integrante de sua formação integral e
cidadã. È impossı́vel viver em uma sociedade em que o
conhecimento cientı́fico e tecnológico está em tamanha
evidência que não haja uma preocupação com o ensino
de ciências. Portanto, esse trabalho é a descrição
de uma experiência desenvolvida durante o Estágio
em uma escola pública do municı́pio de Mossoró
- RN, onde, nos propusemos a montar uma série
de equipamentos didáticos experimentais utilizando
basicamente materiais alternativos de baixo custo
objetivando despertar o interesse dos alunos nas aulas
de fı́sica e facilitar o processo ensino aprendizagem dos
conteúdos trabalhados. Apesar de algumas dificuldades
enfrentadas durante a confecção dos equipamentos e
no decorrer das aulas experimentais, o objetivo foi
alcançado, pois a participação nas aulas aumentou
satisfatoriamente, os estudantes passaram a questionar
mais os conceitos trabalhados, nos motivando a pensar
em novas alternativas metodológicas que tornassem as
aulas de fı́sica mais dinâmicas e significativas para os
alunos. Com o desenvolvimento desse trabalho, defendemos que o professor deve ser um eterno pesquisador e
seu laboratório é sua sala de aula, cujo produto final é
a melhoria da qualidade do ensino.
[12/11/09 - P025]
O
Circo-Teatro
da
Fı́sica:
Divulgando
a
ciência
de
forma
interativa.,
Vanessa Santos Teles da Silva, Tamila Marques Silveira, Juan A. Leyva Cruz, Milton
Souza Ribeiro Miltão, UEFS - Universidade Estadual de Feira de Santana ¥ É fato como a evolução do
ensino no percurso do conhecimento humano tem criado
o paradoxo da coexistência entre as Ciências Exatas
e a Arte. Partindo de um enfoque da lógica comum,
sabemos que o mundo que nos rodeia não é só Fı́sica
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
nem só Arte. O mundo no qual vivemos é bem mais
complexo, unindo a Fı́sica com a Arte, bem como com
outros campos do saber. Se quisermos formar pessoas
para serem bons profissionais numa área bem especı́fica
e ao mesmo tempo que saibam compreender e explicar
a maioria dos fenômenos naturais, que se produzem ao
redor dele, então teremos um grande desafio a diante:
resolver o paradoxo citado anteriormente, dentre
outros. Com a idéia do ensino da Fı́sica em espaços
não formais, e com o intuito de mostrar a importância
da relação entre Fı́sica e a Arte, criamos um grupo
de teatro amador, com estudantes do ensino médio
e do curso de Fı́sica, “O Circo-Teatro da Fı́sica”com
o apoio do departamento de Fı́sica da UEFS e da
própria instituição. As experiências cultivadas neste
trabalho são as principais circunstâncias que favorecem
a execução das atividades propostas neste projeto.
Inicialmente o grupo de teatro apresentou uma peça
de teatro “Uma viagem pelo céu”, em vários eventos
(como por exemplo, a Semana Nacional de Ciência e
Tecnologia, 2008) e em estabelecimentos educacionais
do municı́pio de Feira de Santana-Ba. No nosso projeto
buscamos mostrar a construção de novos significados
para o público, através do enfoque da história da
ciência retratada em peças teatrais de perı́odos representativos do desenvolvimento da fı́sica e de suas
idéias, e uma maneira alternativa de se apresentar os
conteúdos fı́sicos aos futuros professores. Os resultados
do grupo até momento foram satisfatórios, sendo muito
bem aceitos por parte da comunidade universitária
e pelo público alvo. No entanto, consideramos que
ainda é pouco, em comparação ao desafio de resolver o
grande problema da educação, sobretudo na motivação
que temos perante o nosso papel como educadores.
Por isso, através deste projeto propomos basicamente
consolidar a atuação de nosso grupo de teatro por meio
da expansão de nossas fronteiras de atuação. Para tal,
foram escritas novas peças de teatro relacionadas com
a Fı́sica a serem apresentadas em eventos futuros.
[12/11/09 - P026]
Um experimento simples de um oscilador com
massa variável, A. T. B. Celeste,C. T. G. Santos, E. R. Macedo, F. M. Costa Jr., F. S. Matias, J. A. Barros, N. P. Nogueira, IF- Sertão PE
¥ Idealizamos e montamos um experimento didático
prático e simples de um oscilador com massa variável
formado por um fio inextensı́vel de massa desprezı́vel
fixo a um suporte em uma de suas extremidades e ligado a um recipiente contendo água na sua outra extremidade. Fizemos um pequeno furo no recipiente para que
a massa de água pudesse variar com uma vazão relativamente constante. Durante a realização do experimento
consideramos pequenas oscilações angulares, e tomando
sempre o cuidado para termos as mesmas condições em
cada medida. Utilizando a Segunda Lei de Newton
para corpos de massa variável, onde nesta se acrescenta
um termo relativo a perda de massa no recipiente que
contém a água, encontramos a equação diferencial de segunda ordem que descreve o movimento deste oscilador
e a comparamos com a equação do Oscilador Harmônico
Amortecido. A partir de algumas medidas de tempo e
de massa, analisamos o comportamento do perı́odo com
125
a mudança de massa e com o comprimento do fio para o
movimento deste sistema. Por fim, comparamos nossos
resultados com o Movimento Harmônico Simples de um
Pêndulo Simples Amortecido. Os experimentos foram
realizados durante as aulas da disciplina Fı́sica Experimental do curso de Licenciatura em Fı́sica, realizadas no
laboratório de Fı́sica do Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano.
[12/11/09 - P027]
Máquina de Atwood Oscilante com uma das
massas variável,
A. T. B. Celeste,C. T.
G. Santos, E. R. Macedo, F. M. Costa Jr.,
J. A. Barros, N. P. Nogueira, IF-Sertão PE ¥
Analisamos neste trabalho o problema da Máquina de
Atwood Oscilante, que consiste de um corpo de massa
variável com o tempo m(t) ligado via uma polia e um fio
inextensı́vel de massa desprezı́vel a um outro corpo de
massa fixa M, onde o corpo de massa m(t) se move verticalmente e o corpo de massa M oscila livremente a pequenas oscilações em torno de uma posição de equilı́brio
vertical. Usamos o formalimo lagrangeano para encontrarmos a lagrangeana do sistema, a tensão no fio e a
aceleração dos corpos em função de suas massas. Usamos esses resultados para obtermos a frequência de
oscilação do corpo de massa m(t) em função do tempo.
Interpretamos o comportamento da frequência do corpo
de massa M a medida que o comprimento do fio modificava com o passar do tempo devido ao movimento do
corpo de massa m(t). Para o movimento dos dois corpos da Máquina de Atwood Oscilante, comparamos as
duas seguintes situações distintas: a primeira quando
o corpo de massa m(t) estivesse ganhando massa, e a
segunda quando ele estivesse perdendo massa. Consideramos, também, o caso mais geral em que a presença
da força de atrito devido a resistência do ar não pudesse
ser desprezada.
[12/11/09 - P028]
A Equação de Van der Waals no Ensino e na
Pesquisa, 1 A. T. B. Celeste,1 André L. F. Silva,
2
Márcio Pazetti, 1 IF-Sertão PE, 2 UNIVASF ¥ A
equação de Van der Waals, derivada pelo fı́sico holandês
Johannes Diderik Van der Waals em 1873, é capaz de
descrever a transição lı́quido-gás partindo do pressuposto que as moléculas são esferas interagentes. Embora ela já tenha bem mais de um século e é uma
das poucas equações que se encontram nos livros de
ensino médio, da graduação, da pós-graduação e nas
pesquisas cientı́ficas, observa-se que os livros não lhe
dedicam mais que uma página, salvo rarı́ssimos livros
de assuntos de pesquisa bem especı́ficos. Portanto,
em uma primeira parte do trabalho, pretendemos apresentar a equação de Van der Waals partindo de uma
linguagem compatı́vel com a do ensino médio e findando com a linguagem da graduação. Além de seus
conceitos inerentes, apresentaremos, através de análises
gráficas usando um software, o modo de relacionar teoria com experiência por meio dos dados experimentais encontrados na literatura de suas constantes, a fim
de o aluno sair com uma base conceitual entre a interligação de teoria e experiência. Por fim, mostraremos
como se pode utilizar a equação de Van der Waals
em pesquisas cientı́ficas. Esse modelo parte do pres-
126
suposto que as moléculas são esferas interagentes, contudo, as moléculas de Cristais Lı́quidos Nemáticos não
tem a forma esférica, mas, sim, a de bastões que podem ser aproximados por elipsóides, veremos como essa
equação, além de descrever a transição lı́quido-gás, descreverá também a transição do tipo nemático-lı́quido
(ou nemático isotrópico). Uma outra aplicação de
pesquisas cientı́ficas pode ser encontrada na Relatividade Geral: em trabalhos cientı́ficos sobre fenômenos
no horizonte de eventos de um buraco negro, como a
transição de fase quântica do vácuo do espaço-tempo
análoga ao ponto crı́tico de vapor-lı́quido do superfluido de Bose, também se lança mão da equação de Van
der Waals.
[12/11/09 - P029]
Efeito de maré gravitacional - Um estudo compreesivo., T. T. Gurgel1 , J. R. P. da Silva2 ,
Universidade do Estado do Rio Grande do Norte ¥
O movimento periódico de elevação e decaimento do
nı́vel do mar é conhecido como maré. Por serem os
grandes mares responsáveis pela cobertura de mais de
70econômica, tal fenômeno despertou a curiosidade do
homem desde o inı́cio dos tempos. Povos antigos como
gregos, romanos e principalmente os fenı́cios já demonstravam interesse em desvendar os mistérios acerca de
tal tema (MacMillan, 1966). Entretanto há hoje no
Brasil poucos textos didáticos explicando o efeito de
maré gravitacional, e a maioria deles tratam o assunto
como secundário, dentro do tema gravitação. Quase
nenhum desses textos descrevem o fenômeno de forma
compreensiva, desde a interação Terra-Lua, passando
por considerações de troca e dissipação de energia, processo de sincronização entre a rotação da Terra e a
translação da Lua, até a elaboração de tábuas de maré.
O presente estudo está sendo desenvolvido como trabalho de Conclusão de Curso no Curso de Fı́sica da
Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. Ele
consiste em utilizar diferentes fontes bibliográficas, com
diferentes abordagens, para elaborar um texto conciso
e didático sobre o fenômeno das marés gravitacionais
na Terra, bem como suas consequências para o sistema Terra-Lua. O texto abrangerá desde a explicação
dos mecanismo responsáveis pela formação e variações
das marés, até a confecção de tábuas para previsões
de marés, baseadas em medidas e observações feitas na
cidade de Fortaleza. As fontes bibliográficas utilizadas
compreenderam os principais livros textos adotados na
universidades brasileiras, artigos cientı́ficos, particularmente na área de Ensino de Fı́sica, livros de divulgação
cientı́fica e páginas da Internet.
[12/11/09 - P030]
Análise da aprendizagem de Fı́sica dos discentes do projeto Preparatório para Processos Seletivos através de Práticas Pedagógicas
Modernas.,
Jéssica Ariana de Jesus Corrêa,
Acadêmica UFPA/Bolsista PIBEX-PROEX 2009/Faculdade de Fı́sica Ambiental - Campus de Santarém.,
Lilian Cristiane Almeida dos Santos, Carlos
José Freire Machado, UFPA/Faculdade de Fı́sica
Ambiental - Campus de Santarém, Evandro Ares
de Araújo, Acadêmico UFPA/Bolsista PROINT
2009/Faculdade de Fı́sica Ambiental - Campus de San-
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
tarém. ¥ A fı́sica está entre as disciplinas que possuem notas mais baixas nos vestibulares da UFPA. Para
auxiliar os estudantes da educação básica do municı́pio
de Santarém-PA, o projeto Preparatório para Processos Seletivos através de Práticas Pedagógicas Modernas (P2SP2M) desenvolve atividades de ensino visando
obter uma aprendizagem mais significativa, que permita
aos alunos concorrer em pé de igualdade para o ingresso em uma Universidade pública. Utilizamos como
recurso metodológico aulas expositivo-dialogadas juntamente com a utilização de novas ferramentas de prática
de ensino. Uma das avaliações de aprendizado é um
simulado. Para este trabalho, investigamos os resultados desse simulado para uma das turmas, que denominamos turma A, composta de, aproximadamente, 60%
dos alunos assistidos pelo projeto. Esse simulado constou de 20 questões de múltipla escolha, no total. Como
foram cinco questões da disciplina Fı́sica, e esse número
não nos permite fazer uma boa análise estatı́stica, optamos por avaliar a compreensão do assunto conforme a
quantidade de questões corretas. As questões aplicadas
aos alunos corresponderam aos conteúdos da primeira
série do Ensino Médio, ou seja, Movimento Retilı́neo
Uniforme, Gravitação, Trabalho, Força e Conservação
de Energia, não necessariamente nessa ordem. Do total de alunos, 31% acertaram a primeira questão sobre
o tema Trabalho, 46% a segunda questão sobre Força
de Atrito, 23% a terceira questão sobre Conservação
de Energia, 19% a quarta questão sobre Cinemática e
19% a quinta questão sobre Gravitação. Percebe-se que
essa porcentagem ainda encontra-se muito aquém do
suficiente, ao menos para a disciplina Fı́sica. Em trabalho anterior, observamos que no total do simulado,
excluindo-se a redação, metade dos alunos obtiveram o
suficiente para serem aprovados numa primeira fase de
um vestibular da UFPA. Embora esse seja um resultado
satisfatório para uma análise mais geral, não acontece
o mesmo para a disciplina Fı́sica. A partir desses resultados, pretendemos reavaliar nossas atividades, espaços
e tempos de aprendizagem, dentro de nossas possibilidades, com vistas á uma maior qualidade, que reflita
também em um maior sucesso do aluno.
Palavras-chave: Ensino de Fı́sica, Vestibular, Aprendizagem
[12/11/09 - P031]
Percepções de estudantes de Santarém/Pará
sobre
o
Ensino
de
Fı́sica
Moderna,
Evandro Ares de Araújo, 1.
Acadêmico da
Faculdade de Fı́sica Ambiental/ UFPA - Campus
de Santarém/Bolsista PROINT 2009., Alexandre
Guimarães Rodrigues, Lilian Cristiane Almeida
dos Santos, Carlos José Freire Machado, Faculdade de Fı́sica Ambiental/ UFPA - Campus de
Santarém, Jéssica Ariana de Jesus Corrêa,
Acadêmica da Faculdade de Fı́sica Ambiental/ UFPA
- Campus de Santarém/Bolsista PIBEX-PROEX
2009 ¥ Os grandes avanços nas ciências e tecnologias no século XX e XXI têm impulsionado muitos
pesquisadores na área de Ensino de Fı́sica a buscarem
novas metodologias para instigar o interesse dos estudantes. Pesquisas nacionais, internacionais e mesmo
as Orientações Educacionais Complementares aos
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN+) indicam
a necessidade da inserção de conteúdos de Fı́sica
Moderna no Ensino Médio. Neste sentido, o presente
trabalho busca obter um diagnóstico da situação atual
do Ensino de Fı́sica Moderna em escolas no Municı́pio
de Santarém, partindo da percepção dos estudantes do
Ensino Médio. Para obter um diagnóstico da situação
atual do Ensino de Fı́sica Moderna, utilizamos um
questionário com cinco questões fechadas, a fim de verificar a percepção dos alunos sobre esta área. A pesquisa
foi feita com cento e dezenove discentes do terceiro
ano do ensino médio em treze escolas da rede pública
estadual no Municı́pio de Santarém-PA. Do total de
alunos, distribuı́dos por todas as escolas, 64 responderam completamente o instrumento de pesquisa. Os
resultados indicaram que 72% dos discentes gostariam
que temas relacionados á Fı́sica Moderna fossem
tratados em sala de aula; 51% entendem a importância
de discorrer sobre Fı́sica Moderna no Ensino Médio
como sendo um fator norteador á compreensão das
atuais tecnologias e 69% acreditam que o entendimento
das tecnologias pode possibilitar melhor embasamento
na tomada de decisões e emissão de juı́zo de valor
diante dos fatos que as envolvam. No ambiente da
sala de aula, 51% sinalizam para a necessidade de
usar atividades que priorizem a discussão de temas
relacionados a esta área da Fı́sica, de maneira que haja
uma contextualização, sem deixar de lado as relações
matemáticas envolvidas. Outrossim, impressiona o
resultado de que 97% consideram ser necessários novos
métodos de Ensino de Fı́sica. Quanto ao livro didático
de Fı́sica, 61% desejam mais explicações dos fenômenos
com exemplos práticos da realidade da nossa região e
84% gostariam que os livros didáticos desenvolvessem
os assuntos usando enfoques qualitativos e quantitativos. Esses resultados indicam a necessidade urgente
da adoção de práticas de Ensino-Aprendizagem que
busquem despertar maior interesse pela Fı́sica como,
por exemplo, introduzir material paradidático de forma
a facilitar e tornar mais eficiente e agradável o processo
de Ensino-Aprendizagem.
Palavras-chave: Fı́sica Moderna; Ensino de Fı́sica; Educação Básica.
[12/11/09 - P032]
A
EXPERIMENTAÇÃO
COMO
UMA
PROPOSTA
PARA
O
ENSINO
DE
FÍSICA
A
ALUNOS
DE
CURSO
PRÉ-VESTIBULAR,
Joanelis
Coelho
Rocha,Carlos José Freire Machado, Universidade Federal do Pará/Faculdade de Fı́sica Ambiental.
¥ O presente trabalho trata da experimentação no
ensino de fı́sica como estratégia para o processo de
ensino-aprendizagem com alunos de um curso prévestibular, tendo em vista que a realidade do Ensino
Médio na nossa região, particularmente em relação
ao ensino de fı́sica, não utiliza a prática de experimentos. Na metodologia empregada as atividades
de experimentação foram planejadas de maneira a
tornar efetiva a participação dos alunos na montagem
do aparato experimental. Em um arranjo de duas
montagens experimentais (eA e eB) e duas turmas (tA
e tB), determinado experimento foi realizado em uma
127
turma e não na outra, e vice-versa, de modo que foram
trabalhados os seguintes arranjos: (eA,tA); (0;tB) e
(eB,tB); (0;tA), onde, por exemplo, (eA,tA) significa
que foi realizada a atividade experimental A na turma
A e (0;tA) que não foi realizada atividade experimental
na turma A. Posteriormente á realização das atividades experimentais em uma das turmas, um teste,
idealizado para avaliar as competências e habilidades
adquiridas, relacionadas ao conteúdo programático
no qual a atividade experimental estava inserida, foi
aplicado. O primeiro experimento teve como objetivo
medir a aceleração da gravidade através do movimento
de queda livre e o segundo caracterizar a força de
atrito. A partir das respostas obtidas, põde-se fazer
uma análise quantitativa da apreensão dos conteúdos
pelos alunos. Para os dois testes realizados, aqueles
alunos que participaram da atividade experimental
tiveram desempenho evidentemente maior que áqueles
que não participaram daquela atividade. A média
de acertos das questões para o teste I, para aqueles
que fizeram a atividade experimental foi de 44,35%
e de 32,93% para aqueles que não a fizeram. Para
o teste II estes números foram iguais a 63,13% e
35,37%, respectivamente. Estes resultados evidenciam
a necessidade de utilizar um ponto de ancoragem no
cognitivo do indivı́duo - um acontecimento vivenciado
-, conforme teoriza David Ausubel. Este papel é
estruturado pela experimentação, que proporciona a
pertinente e necessária ancoragem na apreensão dos
conceitos, tornando o processo de ensino-aprendizagem
mais efetivo.
Palavras-chave:
experimento de fı́sica, ensinoaprendizagem, ensino de fı́sica.
[12/11/09 - P033]
A experimentação como auxiliar pedagógico no
ensino de Fı́sica em Santarém, Adelan Menezes
Portela,Acadêmico da Faculdade de Fı́sica Ambiental/ UFPA - Campus de Santarém/Bolsista PROINT
2009, Alexandre Guimarães Rodrigues, Carlos
José Freire Machado, Faculdade de Fı́sica Ambiental/ UFPA - Campus de Santarém ¥ Neste trabalho
buscamos identificar a influência exercida pelas atividades experimentais no processo de aprendizagem na
disciplina fı́sica, bem como verificar se essas atividades
contribuem de forma positiva no interesse dos alunos
pela disciplina. Com essa finalidade, realizamos uma
pesquisa de campo utilizando abordagens experimentais em sala de aula envolvendo um espaço amostral de
aproximadamente 110 alunos, todos na faixa etária de
15 a 17 anos, matriculados em três turmas de 1? ano
do Ensino Médio na Escola Diocesana São Francisco,
da rede de ensino pública estadual, situada no Municı́pio de Santarém. Como instrumentos de verificação
de aprendizagem foram aplicados dois questionários. O
primeiro avaliou os conhecimentos prévios dos alunos
referentes a alguns conceitos da área da mecânica. O
segundo teve a função de verificar o conhecimento dos
alunos depois de nossa intervenção e também de observar o grau de aceitação das atividades experimentais
realizadas. Tanto os questionários. O primeiro avaliou
os conhecimentos prévios dos alunos referentes a alguns
conceitos da área da mecânica. O segundo teve a função
128
de verificar o conhecimento dos alunos depois de nossa
intervenção e também de observar o grau de aceitação
das atividades experimentais realizadas. Tanto os questionários quanto as atividades experimentais focaram os
seguintes conteúdos e assuntos: atrito, energia potencial gravitacional e energia potencial elástica. Com o
objetivo de verificar se houve ou não aprendizagem significativa, a aplicação do segundo questionário foi realizada após um intervalo de 45 dias, sem aviso prévio aos
alunos. A aplicação do segundo questionário apontou
que o nı́vel de acerto foi superior ao do primeiro, sendo
inclusive superior à nota mı́nima aceita nas escolas da
rede pública de Santarém. Observou-se também forte
interesse e ampla aceitação dos alunos às atividades
experimentais feitas em sala de aula. A partir desse
instrumento de avaliação foi possı́vel inferir que, após
a prática de atividades experimentais, houve também
um significativo aumento de interesse pela disciplina 91,6 % dos alunos externaram interesse na continuidade
dessa metodologia em sala de aula. Tais resultados reforçam a validade e pertinência desta metodologia para
melhorar a aquisição de conceitos fı́sicos e aumentar o
interesse dos alunos pela disciplina.
Palavras-chave: Atividades experimentais. Ensino de
Fı́sica. Aprendizagem significativa.
[12/11/09 - P034]
Proposta para abordagem dos princı́pios do
balonismo em aulas de Fı́sica no ensino médio.,
Adailton Silva Santos, Luı́s Carlos Bassalo
Crispino, Universidade Federal do Pará ¥ Neste trabalho apresentamos uma proposta para abordagem dos
princı́pios do balonismo em aulas de Fı́sica no segundo
ano do ensino médio. Os princı́pios do balonismo podem ser introduzidos juntamente com os conceitos de
densidade, empuxo e pressão, bem como ação e reação.
Em nossa proposta, apresentamos também uma abordagem da história da navegação aérea por meio de
balões, com ênfase na obra de Julio Cezar Ribeiro de
Souza, estudioso da segunda metade do século XIX
que, após estudos, desenvolveu de forma original um sistema da navegação aérea baseado no vôo dos pássaros
planadores, sendo pioneiro da estrutura fusiforme dissimétrica dos balões. Esta contextualização mostrouse como uma importante ferramenta metodológica para
se trabalhar os conceitos de Fı́sica envolvidos. A
metodologia foi testada com alunos do segundo ano do
ensino médio, de uma escola da rede pública de ensino de Belém do Pará, com o objetivo de comprovar
que os conteúdos de Fı́sica podem ser melhor assimilados pelos alunos, quando trabalhados sob uma perspectiva histórica. Por meio da análise de um questionário
aplicado e entrevistas, constatamos que a maioria dos
alunos envolvidos se manifestou favorável à proposta
metodológica utilizada.
Referências bibliográficas:
[1] Memórias Sobre a Navegação Aérea / Julio Cezar
Ribeiro de Souza. Com textos de Fernando Medina
do Amaral e Luı́s C. B. Crispino. Belém: Editora da
Universidade Federal do Pará- EDUFPA, 2003.
[2] CRISPINO, Luı́s Carlos Bassalo. Perfil: Julio Cezar
Ribeiro de Souza. Scientific American Brasil. Brasil,
dez. 2003, ano 2, no. 19, pp. 20-24.
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
[3] CRISPINO, Luı́s Carlos Bassalo. Dirigı́vel. História
Viva. Brasil, nov. 2004, ano 2, no. 13, pp. 74-79.
[4] CRISPINO, Luı́s Carlos Bassalo. Julio Cezar
Ribeiro de Souza e a Dirigibilidade Aérea. In: José
Jerônimo de Alencar Alves (organizador), Múltiplas
Faces da História das Ciências na Amazônia. Belém:
Editora da Universidade Federal do Pará- EDUFPA,
2005, pp. 197-230.
[12/11/09 - P035]
Do jornal impresso a web 2.0 conectando estudantes de Fı́sica., Orival Rocha de Medeiros,
Félix Anderson Barros Erdócia, Jorge
Castiñeiras Rodrı́guez, UFPa
¥ Divulgação
da Fı́sica no ensino médio e integração de estudantes
por intermédio de jornal, banco de questões, maratona
de Fı́sica on-line, rede de relacionamento e simulados
on-line. Abordar em jornal impresso e on-line assuntos
do primeiro, segundo e terceiro anos do ensino médio
com tópicos de tecnologia, ciência e princı́pios da Fı́sica
com temas do cotidiano e pautado no currı́culo da
secretaria de educação. Divulgar, resolver e comentar
questões de provas de vestibulares de todo o Brasil.
Sistematizar resolução de exercı́cios com banco de
questões em maratona de Fı́sica e simulados com comparação do gabarito divulgado. Promover interação
entre estudantes através de rede de relacionamento de
perguntas e respostas de questões de Fı́sica. Foi confeccionado e impresso um jornal denominado “Fı́sica
Pai dégua”com periodicidade inicialmente bimestral
com textos, resumos e formulários de Fı́sica com provas
resolvidas e comentadas dos vestibulares de todo o
Brasil. Este é o primeiro contato do estudante com o
projeto onde a informação é de via única. Na segunda
etapa um site com endereço www.fisicapaidegua.com
foi colocado no ar com os jornais agora publicados
on-line, também um banco de questões para construção
da maratona de Fı́sica e dos simulados on-line. Na
maratona além do estudante ter contato com resumos,
as questões são respondidas e o seu nome fica gravada
em uma classificação. Agora o estudante pode fazer
comentários e verificar seu rendimento. Este é o
contato do estudante já com uma interação de duas
vias. Conforme o conceito de web 2.0 onde o internauta produz o conteúdo foi construı́da uma rede de
relacionamento onde o estudante publica e também
responde questões de Fı́sica fornecendo seu próprio
conteúdo, além de poder mandar mensagens, tirar
dúvidas e convidar outros internautas para a sua rede.
A confecção do site e do banco de dados foi através
de softwers livres e de códigos abertos como html, php
e mysql. O acesso a maratona de Fı́sica tem média
diária de 300 internautas respondendo 2.000 questões.
[12/11/09 - P036]
Fı́sica Moderna e Contemporânea no Ensino Médio.
Uma proposta metodológica
para
o
ensino
do
Efeito
Fotoelétrico
utilizando
objetos
de
aprendizagem.,
José
CliThomaz Edson Veloso da Silva,
denor da Silva, Francisco Herbert Lima
Vasconcelos, UFC - CE - Brasil ¥ A inserção da
Fı́sica Moderna nas escolas de ensino médio ainda é um
grande desafio, pois apesar de existirem alguns recursos
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
didáticos disponı́veis, ainda faltam metodologias e
propostas de trabalhos pedagógicos para professores
nesta modalidade de ensino, isso ocorre em virtude
da complexidade abstrata que é exigida dos alunos
no que diz respeito à visualização de um determinado
fenômeno fı́sico e também pela precariedade desses
recursos metodológicos para a utilização do professor
na hora de repassar esse conteúdo de maneira adequada. Este trabalho tem como objetivo apresentar
uma proposta metodológica de utilização de objetos
de aprendizagem (OA) digitais no ensino de fı́sica por
meio de um estudo de sua aplicabilidade no contexto
de tópicos da Fı́sica Moderna e Contemporânea (FMC)
inseridos no Ensino Médio brasileiro. São trabalhadas
algumas dificuldades de interpretação, visualização e
entendimento do fenômeno fı́sico intitulado de Efeito
Fotoelétrico. Os resultados alcançados apontam para
viabilidade dessa proposta, pois se pretende levar
os alunos para uma compreensão e associação desse
fenômeno com o seu dia a dia sem esquecer do formalismo matemático exigido pelo conteúdo. Desta forma
este trabalho não pretende apenas apresentar conceitos
fı́sicos dissociados e sim estimular uma visão crı́tica a
cerca do fenômeno que está tão presente no cotidiano
dos alunos.
[12/11/09 - P037]
A Modalização No Ensino De Fı́sica: Uma
Proposta Para O Estudo Das Leis De
Newton Utilizando O Software Modellus.,
Danúbia Ferreira Araújo,
André
Flávio
Gonçalves Silva, João Hermı́nio da Silva,
Cláudio Rejane da Silva Dantas, Universidade Regional do Cariri
¥ O presente trabalho
pretende mostrar a viabilidade do processo de
ensino-aprendizagem dos fundamentos da Mecânica
Newtoniana com o uso de ferramentas cognitivas
chamadas de animações interativas. Muitas vezes, não
fica claro aos estudantes de Fı́sica, tanto os do Ensino
Médio como os de Ensino Superior, o papel que os modelos matemáticos desempenham no desenvolvimento
desta Ciência, sendo que este conteúdo é geralmente
apresentado aos educandos de forma mecânica, caracterizado pelo treino para resolução de exercı́cios
através da memorização de equações, deixando de lado
a verdadeira compreensão deste assunto em situações
do cotidiano. Nesse sentido, serão apresentados alguns
recursos e potencialidades do software Modellus para
enfatizar a exploração e o entendimento de fenômenos
fı́sicos. Propomos a construção de uma simulação
para o estudo da lei da ação e reação, através da
representação de um objeto que tem um formato de um
foguete, para demonstrar como funciona o lançamento
do mesmo. A Segunda Lei teve como simulação
um objeto com o formato de um carro, que estava
em repouso e num certo instante, tempo depois, foi
impulsionado com uma força horizontal, fazendo com
que o objeto entre em movimento. Para a Primeira
Lei Newtoniana foi referida a seguinte simulação: um
objeto na forma de veı́culo, contendo passageiros (que
foi representado por partı́culas de forma redonda).
O carro, que está em movimento, pára e faz com os
passageiros sejam lançados na direção do movimento.
Apontamos que esta é apenas uma proposta para se
129
apresentar o potencial do Modellus, este oferece muitas
outras possibilidades, podendo servir para incentivar
os estudantes a poderem fazer parte da construção do
saber e não apenas receber pronta a informação no
ensino de Ciências. A visualização de detalhes e possibilidade de modificar certos parâmetros envolvidos nos
fenômenos fı́sicos, coisa que é limitada com a simples
resolução de exercı́cios, serve como um estı́mulo a uma
maior participação dos alunos nas aulas. Portanto,
para tentar melhorar o ensino é preciso que o professor
se atualize e use como ferramenta o computador, pois
é quase que indispensável nas aulas atuais, não como
fim em si mesmo, mais como uma ferramenta didática
que possa auxiliar a sua prática docente. Destacamos
também que o aluno da atualidade quer uma visão
com base na realidade que os cerca, assim o aprendiz
terá maior interesse na aprendizagem dessa ciência
fascinante que é a Fı́sica.
[12/11/09 - P038]
A Lei de Faraday e a Criação do
Dı́namo,
Paulo
Henrique
Amorim
Renato
Siqueira,Rodrigo Pinheiro Vaz,
Bertoni Lardosa Santos, Marcelo Costa
de Lima, Universidade Federal do Pará ¥ A Lei de
Faraday e a Criação do Dı́namo.
Os fenômenos elétricos e magnéticos sempre foram conhecidos desde a antiguidade. No entanto, a relação entre ambos só começou a ser concretizada em 1820 pelo
fı́sico dinamarquês Hans Christians Oersted. Após 11
anos o fı́sico Michael Faraday descobriu a lei da indução
eletromagnética, o que proporcionou um grande avanço
para a humanidade. A aplicação da Lei de Faraday
resultou na construção do primeiro gerador de indução
por Nicolas Constant Pixii em 1832. Os desenvolvimentos deste aparelho conduziram em 1867, a um dos feitos
mais importantes da história da humanidade e especificamente da história belga: a invenção do Dı́namo por
Zénobe Gramme. O objetivo principal na construção
do experimento foi aproximar a história da ciência dos
alunos do ensino médio, já que é necessário fazer o vinculo entre a ciência e o cotidiano dos alunos, buscando a
melhor compreensão da ciência pelo mesmo. Com base
nos fatos históricos referidos acima, pode-se demonstra o quanto o eletromagnetismo e especialmente a
descoberta da lei da indução eletromagnética foi importante para a evolução da sociedade. Para reafirmar
essa importância, foi construı́do com materiais de baixo
custo como ı́mãs, suporte de madeira, fio de cobre e
parafusos um gerador de corrente alternada, com o intuito de demonstrar o fenômenos descobertos por Michael
Faraday.
[12/11/09 - P039]
LABORATÓRIO
ITINERANTE
DE
FÍSICA
EXPERIMENTAL,
Weslley Saulo da Nóbrega Fernandes,
Roniere Alves Moreira, Washington Pena
dos Santos, Claudivan Moreira de Souza,
Pedro Carlos de Assis Júnior, UNIVERSIDADE
ESTADUAL DA PARAÍBA ¥ O uso de atividades
experimentais nas ciências exatas sempre foi uma
ferramenta de grande importância no processo de
ensino-aprendizagem, pois evidencia uma série de
130
potencialidades, tanto qualitativa quanto quantitativa,
ao promover curiosidade, discussões e reflexões, bem
como desenvolver um espı́rito crı́tico ao se analisar os
resultados experimentais e expressá-los corretamente.
Considerando a ausência dos laboratórios de ciências
na grande maioria das instituições públicas de ensino
médio do nosso estado e as dificuldades envolvidas
na aquisição de materiais ou na construção deles,
adotou-se a atividade experimental com materiais
de baixo custo, como metodologia no processo de
ensino-aprendizagem dos conceitos da Fı́sica Básica.
Os alunos foram instruı́dos à construção de protótipos
experimentais como atividades nos Laboratórios no
Ensino de Fı́sica Básica I, II e III do curso de Licenciatura Plena em Ciências Exatas do Campus VII
- Patos, da UEPB, para serem usados como ferramentas mediadoras da transmissão do conhecimento
ensino-aprendizagem em Fı́sica Básica. Outro ponto
importante é o caráter itinerante, não sendo necessária
uma sala de laboratório. Os professores da rede
pública de ensino, ao participarem da mostra na qual
os alunos monitores empregaram os protótipos experimentais confeccionados no projeto, puderam perceber
uma maior interatividade dos alunos.
Os alunos
demonstraram-se impressionados com a metodologia
de ensino diferenciada além do fato da mostra experimental ter sido realizada no ambiente da sala de aula.
Buscou-se abordar a Fı́sica através do raciocı́nio e da
experimentação. A partir de observações e relatos de
situações vivenciadas na sala de aula construiu-se um
dossiê de reflexões do processo de ensino-aprendizagem,
o que pode constituir um estı́mulo para os professores
valorizarem a atividade experimental no seu ambiente
de trabalho. Espera-se maior conexão entre conceitos
teóricos e o cotidiano.
[12/11/09 - P040]
Astronomia
no
Recôncavo
da
Bahia,
Cássio Bruno Magalhães Pigozzo,
UFRB BA - Brasil ¥ Em meio às atividades comemorativas
do Ano Internacional da Astronomia, com os 400
anos das primeiras observações do céu feitas por
Galileu Galilei com telescópio, o projeto Astronomia
no Recôncavo da Bahia teve inı́cio. Auxiliado pelo
CNPq, tem sede no Centro de Formação de Professores
da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia,
na cidade de Amargosa. O principal objetivo do
projeto é o fomento ao estudo da Astronomia, sua
divulgação e “popularização”numa região até então
carente do contato direto com essa ciência. Através de
observações, palestras, exposições e outras atividades,
espera-se despertar o fascı́nio pela Astronomia. Os
executores do projeto, professor e estudantes da UFRB,
visitam municı́pios da região levando as atividades
anteriormente descritas.
Informações e notı́cias sobre Astronomia, produções de
pesquisas dos estudantes, agenda de nossas atividades
e indicações de links estão disponı́veis no site do projeto (www.ufrb.edu.br/astronomia). Dessa maneira, o
contato do público não fica restrito ao dia da visitação,
podendo haver uma maior interação.
A mobilização de estudantes da instituição é marcante,
e o projeto já traz frutos, como a surgimento de um
grupo de estudos sobre o ensino da Astronomia, no
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
qual estudantes se debruçam em algumas vertentes de
pesquisa visando encontrar alternativas para a melhoria da qualidade de ensino dessa ciência no interior da
Bahia, explorando a riqueza de informações, sua beleza
e sua natureza interdisciplinar. Com tanto trabalho
ainda a ser feito - envolvendo ensino, pesquisa e extensão - 2009 marca apenas o começo das atividades
deste projeto.
[12/11/09 - P041]
AÇAÍ, ÁGUA E FARINHA: A FÍSICA PAPACHIBÉ, José Luiz Lopes,Adelson Cardoso,
Kátia Mendonça, Patrı́cia Santos, Rosiane
Ferreira, Universidade Federal do Pará ¥ Devido
aos seus hábitos alimentares recorrentes ao vinho do
açaı́ com farinha, eventualmente complementado com
outros produtos extraı́dos dos rios e da floresta, o caboclo ribeirinho da região do baixo Tocantins, no Pará, é
chamado de o “papa-chibé”.
Neste trabalho, alunos do curso de Fı́sica da UFPA, do
campus de Abaetetuba, municı́pio daquela região, sob
orientação do professor José Luiz Lopes, pesquisaram os
processos de obtenção e produção envolvidos no cotidiano daqueles caboclos, identificando as aplicações regulares dos conceitos e princı́pios fı́sicos, descrevendo-os e
propondo uma contextualização simples para o ensino
da Fı́sica por parte dos professores do ensino médio,
tanto da região amazônica, quanto de outras regiões,
que queiram ilustrar suas aulas com aplicações ambientais.
A aplicação das Leis de Newton e das noções de
equilı́brio das forças gravitacionais e de atrito, bem
como o conceito de impulso, são, por exemplo, identificadas no uso da peconha, objeto rústico utilizado,
no meio da mata, para subir na palmeira e colher
o fruto do açaizeiro. No processo de produção do
vinho, o torque e a rotação dos caroços, produzido pelas
amassadeiras de alguidar, é descrito juntamente com a
dinâmica dos movimentos curvos e a conservação do momento angular, que replica o processo das amassadeiras
na máquina-de-bater-açaı́. O controle da viscosidade
também é descrito na obtenção do vinho “grosso”ou
“fino”.
Os problemas da potabilidade e armazenamento da
água são descritos fisicamente através do dispositivo
mecânico chamado Bomba-Rosário, largamente usado
pelos ribeirinhos, a maioria não dispondo de eletricidade, que envolve o conceito de variação de pressão
agregado aos sistemas de transmissão dos movimentos
circulares das polias.
A aplicação dos conceitos da Termodinâmica na
obtenção da farinha seca, da farinha dágua ou da farinha de tapioca, bem como o uso das alavancas rústicas
para minimizar os esforços e maximizar seus efeitos, assim como uma descrição fı́sica do funcionamento do tipiti, objeto indı́gena, tecido com palha, para obtenção da
massa da farinha amarela e do tucupi, estão mostrados
na Casa de Farinha.
[12/11/09 - P042]
Apresentação do conceito de espalhamento bidimensional através de experimentos com materiais de baixo custo, A. P. Silva,A.S. Jesus, R. G.
Santana, D. Reyes Ardila, Campus Prof. Alberto
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
Carvalho, Núcleo de Licenciatura em Fı́sica, Universidade Federal de Sergipe ¥ Os fı́sicos costumam estar familiarizados com os conceitos de espalhamento de
partı́culas alfa (à la Rutherford), espalhamentos de luz
(por exemplo, do tipo Rayleigh e Mie), espalhamento
de elétrons relacionados à resistência elétrica de metais,
espalhamento de fônons e sua conexão com excitações
eletrônicas em semicondutores indiretos, etc. No entanto, com toda a importância do fenômeno de espalhamento na Natureza, o tema não costuma ser utilizado
em atividades de laboratório para os estudantes. O
propósito deste trabalho é, através de experiências de
simples execução [1,2], trazer a estudantes e professores
os conceitos de espalhamento de curto alcance e de longo
alcance em duas dimensões, e engajá-los no uso de medidas indiretas e modelos probabilı́sticos com o uso de
equipamentos simples, confeccionados pelos próprios estudantes ou mesmo equipamentos de fácil acesso. Este
trabalho tem como objetivo divulgar experimentos simples que atualmente são realizados por alunos de outros paı́ses, principalmente nos Estados Unidos e Europa, bem como aproximar dos estudantes os princı́pios
clássicos de espalhamentos realizados nos séculos passados. Serão apresentados dois métodos para observação
do diâmetro de objetos cuidadosamente selecionados,
no primeiro apresenta-se uma experiência que podemos
medir indiretamente o diâmetro de uma bola de gude de
vidro utilizando método de espalhamento de curto alcance; no segundo experimento mostraremos algo parecido com a experiência de Rutherford. Este realizou um
experimento que parece ser muito complexo na visão de
alguns alunos. Assim, com estes experimentos poderemos mostrar que na escala atômica, o que se entende
por tamanho atômico determinado por experiências de
espalhamento é apenas uma estimativa do tamanho do
átomo, não é exatamente um corpo material sólido (e
sim algo como uma nuvem com algumas certas probabilidades de estar localizado em regiões do espaço).
[1] R.P Hewitt, Bolinhas de gude nucleares, Manual de
Laboratório, Fı́sica Conceitual ed. 9a (São Francisco,
CA: Addison Wesley, 2002) pp. 201-3.
[2] D.J. Prowse, Am. J. Phys, 29 (1961) 854.
[12/11/09 - P043]
Um
olhar
para
o
ceu,
Dannyelle C. M. Azevedo,
Francisco
J.
Rafael, UERN ¥ Atualmente o ensino da astronomia nas escolas brasileiras não tem sido trabalhado
de maneira sistematizada, trabalha-se no ensino fundamental algumas noções básicas e no ensino médio
apenas alguns conteúdos abordam a temática dentre
eles: A lei da Gravitação Universal e As Leis de Kepler,
sendo que na maioria das vezes os professores nem se
quer conseguem trabalhar tais conteúdos. Portanto
observando esta realidade nos propusemos a elaborar e
aplicar um questionário a estudantes na primeira serie
do ensino médio do Centro de Educação Integrada Professor Eliseu Viana, localizada no municı́pio de Mossoró
no estado do Rio Grande do Norte, objetivando fazer
um diagnostico dos conhecimentos apresentados pelos
alunos para em seguida elaborarmos e aplicarmos um
conjunto de atividades e/ou unidade didática relativa
ao estudo da Astronomia. A unidade didática será
131
constituı́da por atividades didático pedagógicas diversificadas, tais como: oficinas, teatros, júri simulado e
atividades envolvendo historia e filosofia da ciência,
objetivando tornar o estudo da astronomia significativo
para os estudantes. Portanto nosso objetivo final é
divulgar as principais dificuldades ou facilidades ao se
aplicar uma metodologia significativa tal como também
argumentar se tais atividades trouxeram, a partir do
questionario reaplicado, um aprendizado significativo
sobre este tema para os estudantes do ensino médio.
[12/11/09 - P044]
A Epistemologia da Fı́sica no Ensino Básico
como Valorização das Descobertas Cientı́ficas:
Um Primeiro Ensaio - Galileu Galilei.,
UniverAurora Carolina Silva de Oliveira,
sidade Estadual do Vale do Acaraú ¥ A proposta de
um ensino epistemológico na fı́sica consiste na análise
crı́tica e reflexiva sobre as possibilidades de desenvolvimento do processo de ensino-aprendizagem segundo
os Parâmetros Curriculares Nacionais, referentes às
Ciências da Natureza, como a Fı́sica. A pesquisa
incorpora elementos interdisciplinares e contextuais
presentes na dinâmica de uma peça teatral, a fim
de exemplificar como o caráter epistemológico da
história da fı́sica pode ser inserido no contexto escolar
de uma maneira diversificada, sem perder o cunho
filosófico da epistemologia. A investigação das origens
do pensamento cientı́fico está presente neste trabalho
mediante a abordagem sobre a vida, obra e legado do
cientista Galileu Galilei, uma vez que este contribuiu
de forma significativa para a mudança de pensamento humano, demonstrando, com suas atitudes e
experiências, como o conhecimento é mutável à medida
que “desvenda”os segredos da natureza por meios da
linguagem do método cientı́fico. O desenvolvimento
da concepção de pesquisa e investigação surgida pelas
primeiras indagações é de extrema relevância para
uma formação educacional mais centrada à realidade
circundante. Mediante essa perspectiva, argumentamos
que a Epistemologia da Fı́sica, inserida por meio da
linguagem e expressões cênicas, vem melhorar o ensino
de forma qualitativa. Dessa forma, verificamos que há
uma relação de reciprocidade entre a Epistemologia e o
ensino da Ciência-fı́sica, uma vez que o conhecimento
não pode ser repassado isolado do pensamento crı́tico
e reflexivo de uma época. Assim, elaboramos uma
forma de integralizar algumas áreas do conhecimento,
como a História, a Fı́sica e a Arte, pois a partir do
contexto histórico, empreendido pela Epistemologia, e
somado a este a história da Fı́sica, nos apropriaremos
de uma “bagagem”de conhecimento que poderá ser
transmitida por meio da arte cênica, e de tal forma
promover assim, um ensino mais diversificado, fazendo
com que este desperte no aluno uma atitude de agente
crı́tico perante a sociedade do qual ele faça parte.
Palavras-chave: Epistemologia da Fı́sica - Parâmetros
Curriculares Nacionais - Galileu Galilei - expressões
cênicas - Ensino-aprendizagem
[12/11/09 - P045]
A Fı́sica e a Arte: o que há de conceitos
fı́sicos nos principais quadros de Arte.,
UniverAurora Carolina Silva de Oliveira,
132
sidade Estadual do Vale do Acaraú ¥ Embora os
processos e os métodos sejam distintos, a Arte e a
Ciência são formas de expressões do conhecimento
humano, e possuem como finalidade a busca pela
verdade. Uma vez que muitos artistas, como pintores,
escultores e poetas, já se inspiraram nos conceitos
fı́sicos de tempo, movimento e espaço para criarem
magnı́ficas obras primas que guardavam herméticos
ensinamentos fı́sicos associados à filosofia humana.
Tais artistas, como é o caso de Leonardo Da Vinci
e Salvador Dali, transmitem, por meio dos traços e
técnicas cromáticas, imagens referentes à Mecânica e
à Teoria da Relatividade, respectivamente. Da abstração às evidencias da realidade, as pinturas revelam
sensações coerentes com as interpretações humanas
de velocidade, ondas sonoras e eletromagnéticas entre
outras noções de fı́sica. Existem muitas obras de arte
que poderiam ser analisadas sob o ponto de vista
cientı́fico, porém esta pesquisa envolve apenas os
quadros mais representativos de pintores renomados
como Van Gogh, Picasso, Botticelli, Da Vinci e Dali,
numa perspectiva de que a pintura está relacionada e
intimamente ligada a teorias cientı́ficas, mediante a essa
perspectiva buscamos também estimular a criatividade,
a imaginação e ampliar a visão dos estudantes de fı́sica
sobre os fenômenos que regem as leis da natureza,
além de criar elos entre áreas que, a princı́pio, são
consideradas independentes e incompatı́veis.
Palavras-chave: Conceitos fı́sicos - quadros de arte imaginação - criatividade - elos do conhecimento.
[12/11/09 - P046]
UMA
BREVE
HISTÓRIA
DO
ENSINO DE FÍSICA NO RIO GRANDE
DO
NORTE.,
Francisco
Josélio
Rafael,Solon Oliveira de Menezes,
UERN
¥ UMA BREVE HISTÓRIA DO ENSINO DE FÍSICA
NO RIO GRANDE DO NORTE. 1Solon Oliveira de
Menezes, 2Francisco Josélio Rafael. 1Aluno do Curso
de Licenciatura em Fı́sica da UERN, 2Professor do
Curso de Licenciatura em Fı́sica da UERN
O nosso trabalho tem como objetivo principal fazer um
resgate histórico sobre o ensino de fı́sica no estado do
Rio Grande, onde teve inı́cio, qual a primeira escola a
trabalhar o conhecimento fı́sico, a metodologia trabalhada, os objetivos do ensino, como se dava o processo
avaliativo, quais os conteúdos trabalhados e a formação
desses professores. Para que possamos organizar um
perfil desse ensino ministrado e fazermos uma analogia com o ensino atual, observando pontos comuns que
por ventura existam e os avanços, além dessa questão
histórica esse resgate passa também pela questão legal,
isto é, por uma análise dos documentos que normatizaram e normatizam o ensino brasileiro, observando até
que ponto esses documentos interferem na qualidade
e/ou evolução do processo educacional de nosso paı́s.
Mesmo sabendo que não podemos determinar quando e
onde teve inicio a fı́sica, e nem especificar uma data precisa para esse fato, os documentos históricos são muito
raros e incompletos, no entanto, sabemos que desde
muito cedo os antigos já se preocupavam com alguns
problemas que os rodeavam, ou seja, tinham muitas
perguntas sem respostas, os problemas naturais eram
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
o que mais os intrigavam e assim povos de deferentes
épocas em distintos lugares buscavam respostas para
essas perguntas e algumas dessas conclusões chegaram
até nossos dias. Com o ensino de fı́sica acreditamos
ser possı́vel fazer esse resgate histórico apesar de algumas dificuldades, mas com cuidado, determinação e
seriedade conseguiremos nosso objetivo.
[12/11/09 - P047]
Uma Visão Concisa da Álgebra Geométrica do
Eletromagnetismo,
Marcı́lio Veras Cardoso,
Morgana Ligia Freire, UEPB ¥ Neste trabalho
vamos apresentar sobre um ponto de vista geométrico
as equações que rege todo o eletromagnetismo. Haja em
vista que, a álgebra geométrica do espaço fı́sico, simplifica de forma surpreendente toda descrição da natureza,
devido à grande relação que há entre os objetos manipulados nesta álgebra os objetos geométricos tais como
ponto, reta, plano, etc. Esses elementos nos habilita a
desenvolver uma intuição fı́sica do problema a partir da
própria modelagem dos conceitos. Mostrando que esta
álgebra introduzida por Clifford nos possibilita a introduzir novos métodos de resolução que sintetiza e unifica
as equações de Maxwell em uma única expressão. Motivados pelas caracterı́sticas de objetividade e operacionalidade da teoria cognitiva de David Ausubel, nos
servimos dos seus fundamentos para construir um mapa
conceitual do conteúdo desse trabalho, o que facilita a
abordagem do mesmo com um todo.
[12/11/09 - P048]
A
fisica
e
a
informatica
na
escola.,
Maria
Silva
Santos
Barbosa1 ,Maria das Graças Ferreira Telles2 ,
Palmira Santos3 , UESB/UFPE ¥ A FISICA E A
INFORMÁTICA NA ESCOLA
Maria Silva Santos Barbosa1 , Maria das Graças Ferreira
Telles2 , Palmira Santos3 ,
Resumo
Esse trabalho foi desenvolvido observando o resultado
de experiências em ministrar aulas de Fı́sica, tendo
como objetivo descomplicar as mesmas. A pratica docente no ensino médio vem preocupando professores
e causando bastante frustrações.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. Lares são
passivamente invadidos por diversos meios de comunicação que também passivamente foram substituı́dos
pala internet.Os recursos disponı́veis possibilitou a todos usuários a conhecer, analisar interagir,criticar ,colaborar em frações de segundos.Diante de tanto avanço
eis o cumprimento da tarefa do educador oferecer e
preparar os estudantes para a utilização desta ferramenta,assim como adequar os laboratórios de informática e utilizá-los a favor do ensino de Fı́sica. Dentro desta perspectiva, o uso do computador aplicado
ao ensino de Fı́sica, através da modelagem e da simulação de fenômenos fı́sicos poderá apresentar-se como
uma saı́da para este problema. Realizando atividades
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
didáticas de simulação utilizando software educativo
junto aos alunos.
Palavras-Chaves:
Ensino,Informática, Modelagem,
Software Educativo.
Mestrado em Ciência da Computação pela UFPE, Professora do DCE/UESB Coordenadora UAB da UESB.
2
Graduanda em Fı́sica pela UESB/UFRPE. 3 Graduanda em Fı́sica pela UESB/UFRPE.
[12/11/09 - P049]
Experimentando Ciência - Uma proposta alternativa para o ensino de Fı́sica no municı́pio de
Abaetetuba - PA, Samuel Corrêa, Universidade
Federal do Pará, Marcel Ferreira, Secretaria de Educação do Estado do Pará ¥ Este trabalho é de suma
importância, pois este vem mostrar aos alunos que é
possı́vel desenvolver pequenos experimentos com materiais recicláveis e de baixo custo. Com isso, alguns
experimentos estão sendo criados no laboratório da escola benvinda de araújo pontes para auxiliar na aprendizagem dos conteúdos aprendidos em sala de aula.
Ao final deste trabalho estaremos totalizando vinte experimentos de fı́sica. Como muitos experimentos são
bem simples de serem confeccionados, poderemos concluir este trabalho com mais de vinte experimentos, os
quais foram propostos inicialmente no projeto intitulado “Experimentando Ciência”e que foi financiado pela
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Pará FAPESPA. Contudo, fica a garantia de que este trabalho continuará a ser desenvolvido para além deste
projeto uma vez que vários outros experimentos feitos
de materiais recicláveis e de baixo custo deverão ser
incorporados gradativamente ao laboratório da escola
conforme vá ocorrendo sua confecção pelos alunos. Alguns experimentos - experimentos de mecânica, termologia, óptica e eletromagnetismo - já foram realizados
e já estão sendo utilizados como material de apoio em
aulas práticas. Além do mais, materiais que antes iam
parar nas ruas e esgotos tais como garrafas pet, latas
de leite, cereais e chocolate em pó, fios de cobre, garrafas de vidro, metais, plásticos, dentre outros, agora
são reutilizados por nossos alunos para confecção de
pequenos experimentos de fı́sica, criando, dessa forma,
em nossos alunos uma consciência ambiental. Portanto,
um trabalho como este que apresentamos neste resumo
“Experimentando Ciência”tem o objetivo de oportunizar o contato de crianças e jovens com os primeiros
fundamentos das ciências através de uma metodologia
que valorize o aprender por meio de experiências de
fı́sica, elevará sobremaneira o nı́vel de conhecimento dos
alunos e, sobretudo, despertará nestes a curiosidade e o
interesse pela fı́sica, além de descobrir potenciais talentos.
[12/11/09 - P050]
Uma sondagem da compreensão de estudantes do IFE sobre a atividade experimental na construção do saber cientı́fico., Edivaldo Santos,IFS, Marcelo Souza da SIlva,
Roberta de Jesus Santos, Irlan Portela, Ricardo Daniel Santos, Paulo Sergio Costa, Univeridade Federal de Sergipe ¥ O objetivo do presente
trabalho é expor alguns aspectos sobre o indutivismo,
uma concepção que atualmente tem algumas de suas
133
caracterı́sticas bem acomodadas nas concepções populares. Pretendemos tambem discutir caracterı́sticas da
visão indutivı́sta presente na concepção de alunos do
IFS (Instituto Federal de Sergipe) sobre a natureza da
ciência. Recentemente muitos estudos têm abordado as
discrepâncias entre a ciência vista por meio das epistemologias contemporâneas e certas concepções docentes,
amplamente difundidas entre os estudantes e marcadas
por idéias indutivistas e empiristas. De uma forma
geral, os indutivistas, acreditam que todo o conhecimento vem da experiência, tentam reduzir a experimentação a uma mera manipulação de variáveis. Essa
concepção surgiu em meados do século XVII, tempo em
que muitos pensadores julgavam errônea a preocupação
dos filósofos naturais da idade média com as obras
dos filósofos antigos que não se referenciavam na experiência, que priorizavam a retórica. Em especial com
a obra Aristótelica. Analisando um questionário aplicado em alunos de três séries diferentes do Istituto Federal de Sergipe, mostramos que algumas caracterı́sticas
das concepções que os estudantes possuem acerca da natureza da ciência, é muito proxima das concepções indutivista. Discutiremos como essas concepções podem se
configurar barreiras epstemológicas para o desenvolvimento do aprendizado em fı́sica.
[12/11/09 - P051]
Fı́sica e cultura popular:
A Literatura
de
cordel
como
alternativa
didática,
Marcelo Souza da Silva, Daiane Mascarenhas, UFS ¥ A literatura de cordel se constitui como
um importante componente da cultura popular nordestina. Baseado em uma perspectiva freriana, na qual o
objeto de estudo não pode ser dissociado da cultura
do estudante e baseado em investigações relacionadas
à cultura popular e em pesquisas recentes no ensino de
ciência, buscamos desenvolver reflexões no que tange ao
ensino de fı́sica e a relevância de uma articulação com a
cultura popular, mais especificamente com a literatura
de cordel. Considerando a vasta gama de conteúdos
presentes nesta literatura, que perpassa por lendas e
mitos bem como temas relacionados à utilidade pública,
propomos uma análise da responsabilidade dos(as)
professores(as) em contribuir com a formação cidadã
dos(as) estudantes, ao aproximar o saber cientı́fico da
cultura do educando. Desta forma, apresentamos neste
trabalho exemplos de livretos populares (literatura
de cordel) onde os poetas levantam questões relativas
à ciência e a sua natureza, tecnologia, sociedade,
e sabedoria popular. Portanto, ao defender a utilização da literatura de cordel como material didático,
buscamos incentivar o desenvolvimento de um olhar
crı́tico e de mudança sobre as práticas pedagógicas
dos(as) docentes na direção progressiva da utilização
de aspectos culturais representativos da realidade do(a)
aluno(a) objetivando criar condições para promover
uma aprendizagem significativa no que se refere ao
ensino de fı́sica.
[12/11/09 - P052]
A FORMAÇÃO DO PROFESSOR NA
EDUCAÇÃO DE JOVENS E ADULTOS NO
ENSINO DE FÍSICA, Ricardo Daniel Santos,
Marcelo Souza da Silva, UFS, Edivaldo Santos,
134
IFS ¥ No presente trabalho, objetivou-se refletir sobre
a formação do professor de fı́sica da educação de jovens
e adultos (EJA). Atualmente, há um grande número
de professores em atividade com deficiências na sua
formação para o ensino de fı́sica. O caso se torna
ainda maior para professores que atuam no EJA, uma
vez que estes professores devem trabalhar com um
público discente especı́fico e, com uma história de
vida que deve ser considerada no processo de ensinoaprendizagem. A reflexão sobre a prática implica
em questioná-la, levando a intervenções e mudanças.
Estas mudanças, requerem tanto da escola quanto
do professor o repensar das ações, pois necessitam
responder criticamente aos desafios gerados pelo capitalismo e pela globalização neoliberal nela percutida.
E, somente com a participação ativa e crı́tica de alunos
e professores é possı́vel alcançar um ponto comum entre
o conhecimento cientı́fico e a realidade do dia-a-dia
destes alunos. Por isso, o professor do EJA deve ser,
também, um professor especial capaz de identificar o
potencial de cada aluno. O aluno adulto, geralmente,
enxerga no seu professor um modelo a seguir. Por isso,
o perfil do professor do EJA é muito importante para
o sucesso da aprendizagem deste aluno. Portanto, é
fundamental ampliar os estudos de investigação nesta
área de pesquisa, principalmente para conhecer melhor
estes professores. Assim, o trabalho foi realizado em
dois momentos: para a parte teórica, foi feita uma
pesquisa bibliográfica, e uma pesquisa empı́rica em
duas escolas da rede estadual. A referida pesquisa
envolveu professores e duas turmas de alunos de turno
vespertino e noturno.
[12/11/09 - P053]
Jornadas Astronômicas: Difusão e socialização
dos conhecimentos, Antonio Araújo Sobrinho,
Alex Luan Andrade da Silva, Raquel Viana
Bernardo, Instituto Federal de Educação, Ciência
e Tecnologia do Rio Grande do Norte ¥ O projeto JORNADAS ASTRONÔMICAS: Difusão e socialização dos conhecimentos é um trabalho do Grupo
de Estudos em Astronomia do IF-RN. Trata-se de
uma proposta didática interdisciplinar, desenvolvida
por docentes e discentes, com destaque para a Licenciatura Plena em Fı́sica. Contamos com apoio da Próreitoria de Pesquisa do IF-RN e também do CNPq.
Primeiramente entramos em contato com as cidades selecionadas através das Secretarias Municipais de Educação e Delegacias Regionais as quais representam
docentes de várias cidades do Rio Grande do Norte.
Nossas atividades envolvem um trabalho junto aos docentes e também com crianças. As atividades trabalhadas são: palestras, apresentações, foguetes didáticos,
identificação e observação dos objetos celestes, em local
público, comentadas pelos docentes e discentes. Como
destaque enfatizamos o Ano Internacional da Astronomia e sua relevância para o desenvolvimento cientı́fico
e tecnológico da humanidade como um todo. Uma
sı́ntese das atividades desenvolvidas são as seguintes:
Palestras: O Ano Internacional da Astronomia, A Astronomia através do tempo, Visão cósmica do infinito e
apresentação do sistema solar. Atividades de campo:
Explicação e observação do Sol, O foguete PET, O
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
relógio de Sol e as distâncias estelares, Identificação e
observação da Lua e de Planetas, Identificação e observação de estrelas e constelações. Até o momento trabalhamos em doze cidades do RN onde tivemos uma
boa receptividade e colhemos sugestões de aprimoramento para as atividades.
[12/11/09 - P054]
Uma discussão sobre o que e por que
ensinar um conteúdo de Fı́sica no Ensino Médio, Daniela Pereira Balbino, André
Flávio Gonçalves Silva, Claudio Rejane Silva
Dantas, Universidade Regional do Cariri - URCA ¥
O presente estudo tem como objetivo refletir sobre
questões problemáticas que são debatidas por professores do Ensino Médio, em relação a qual conteúdo
deve ser ensinado e como ensinar o conteúdo escolhido, tão discutido nos planejamentos escolares e sendo
um foco de debate expressos nas orientações curriculares. Nesta perspectiva este estudo parte de uma investigação teórica na tentativa de desvendar como se deveria proceder essa escolha no momento do planejamento
do plano de ensino da disciplina de Fı́sica, levando em
considerações o contexto social em que os educandos
estão inseridos. Essa análise foi de grande relevância
no sentido de apontarmos que os conteúdos de Fı́sica
necessitam ser pensados a atenderem a perspectiva dos
alunos e que tenham vı́nculo com suas experiências
do cotidiano. Apontamos nesta investigação possibilidades e limitações no que tange as orientações descritas nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN‘s),
quando trata sobre quais conteúdos a serem trabalhados no Ensino Médio e os temas estruturadores (Movimentos:variações e conservações- Calor, ambiente e usos
de energia - Som, imagens e informações - Equipamentos elétricos e telecomunicações - Matéria e radiação Universo, Terra e Vida). Percebemos que apesar das
tentativas, de não se prender a um modelo fechado de
ensino, a falta de material didático e a composição curricular que o professor deve seguir, é causa de desestimulação. Também não existe uma maior discussão com
os professores de Fı́sica sobre como definir o conteúdo
a ser explorado e construı́do pelos alunos. Este trabalho permitiu apontar que a escolha do conteúdo deve
está voltado para uma formação do educando crı́tico e
que possa através da aquisição de competências e habilidades saber resolver os problemas que se defronta
no seu dia-a-dia. Neste contexto inferimos que para a
escolha do conteúdo a ser ensinado, redefinido e apreendido pelo corpo discente, que o professor leve em consideração à formação de um cidadão capaz de entender, questionar e contribuir para o mundo a sua volta.
Orientamos que haja sempre nos espaços escolares esta
discussão com professores e também com os alunos sobre essa temática complexa que é o conteúdo didático,
e que não se limite apenas à escolha de conteúdo para
o treino para realização de provas, tornando o conhecimento como pı́lula a ser ingerida e depois esquecida.
Assim destacamos que este avanço só irá acontecer se
ocorrer mudança no desenvolvimento do trabalho em
sala de aula pelo professor, e que é imprescindı́vel a sua
formação continuada.
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
[12/11/09 - P055]
A FÍSICA EXPERIMENTAL DE BAIXO
CUSTO: UMA PROPOSTA PARA PROMOVER UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA NO ESTUDO DA ELETRICIDADE, Daniela Pereira Balbino, Ana Izabela
Elias de Souza, Cláudio Rejane da Silva Dantas, André Flávio Gonçalves Silva, Joelma
Monteiro do de Souza, Universidade Regional do
Cariri - URCA ¥ O presente trabalho tem como intuito propor uma alternativa para o estudo de eletricidade
no ensino de Fı́sica no nı́vel médio. A idéia surge da
necessidade de construirmos objetos de aprendizagens
através de experimentos de baixo custo para auxiliar o
processo de ensino dos professores. Nesta investigação
procuramos mostrar que não é apenas com equipamentos especiais e caros que é possı́vel realizar trabalhos
experimentais, mas que seria viável o uso de materiais
de baixo custo, pois consiste da busca de materiais que
estariam mais próximos da realidade do aluno, acreditando que estaremos provocando um maior envolvimento do mesmo na construção do experimento, assim
superando a forma mecanicista de apenas em aulas experimentais mostrar equipamento já pronto e de resultados esperados. Nesta perspectiva acreditamos que com
essa abordagem permitiremos a superação de uma curiosidade de senso comum para uma curiosidade epistemológica no estudo dos conceitos sobre eletricidade
(eletrização, linhas de campo, estudos dos resistores)
visto no 3o ano. Neste sentido propomos uma ferramenta para apoiar o professor em sua ação didática e
que venha contribuir para o ensino de fı́sica neste nı́vel,
pois este assunto geralmente é fortemente marcado pela
transmissão de conceitos teóricos e descontextualizado
das experiências reais dos educandos. A pesquisa se deu
pela revisão de literatura e pela construção de um experimento de baixo custo, um circuito baseado nas Leis
de Kirchhoff. Os Parâmetros Curriculares Nacionais já
discutem a inserção da fı́sica experimental quando orienta que o aluno seja capaz de entender teoria juntamente com a prática. Esta pesquisa foi bastante significativa pois, acreditamos que uma das formas de tornar
o ensino de fı́sica sobre eletricidade mais interessante e
significativo para os estudantes, é através da introdução
de aulas práticas no currı́culo escolar dos alunos, principalmente através de experimentos de baixo custo pois
estão mais ao alcance deles. Estaremos portanto dando
a oportunidade dos educandos participarem da construção do saber, respeitando sua curiosidade e não
considerando-os como um receptáculo vazio e passivo
no processo de ensino.
[12/11/09 - P056]
Álgebra de Clifford como interface da linguagem clássica/quântica:
o caso do spin,
Thiago Brito G. Guerra, E. de Góes Brennand, Universidade Estadual da Paraı́ba ¥ O objetivo
deste trabalho e moldar o spin do elétron no contexto de
teoria de Pauli por meio de uma estrutura algébrica conhecida como álgebra de Clifford e analisar aspectos importantes clássicos/quânticos dos mesmos dentro deste
formalismo. A partir desses conceitos modelados desenvolver mapas conceituais orientando-se pela concepção
135
ausubeliana da aprendizagem. Realizaram-se estudos
bibliográficos sistemáticos para caracterizar os conceitos
fundamentais presentes na mecânica quântica em diversos contextos da abordagem epistemológica, bem como
o estudo detalhado das propriedades da álgebra de Clifford, do cálculo geométrico e da teoria de Ausubel. Isso
nos permite mostrar como o spin surge naturalmente
dentro do formalismo matemático da álgebra Clifford
e ainda que este apresenta uma clara interpretação
geométrica, tornando possı́vel uma representação deste
no espaço fı́sico e não num espaço abstrato onde ele
é visto como um grau de liberdade interno. Discutise também sob um ponto de vista geométrico a teoria não-relativı́stica do elétron dentro de um contexto
da chamada teoria de Pauli e mostramos como escrever a equação de Pauli na álgebra Clifford, onde se
percebe que não necessita postular a forma de interação
do elétron com o campo eletromagnético. Conclui-se
que uso da álgebra Clifford na fı́sica, permite trazer aspectos novos e interpretações geométricas desconhecidas para as teorias fı́sicas já existentes ao traduzi-las do
formalismo matemático tradicional para o formalismo
da álgebra Clifford.
Palavras-chave: Spin; Álgebra de Clifford; Mapas Conceituais.
[12/11/09 - P057]
Fı́sica em temas e formação para a cidadania: uma proposta de prática curricular e
uma pesquisa longitudinal em duas Escolas
Públicas, José Ricardo da Silva Alencar, Universidade do Estado do Pará, José Alexandre
da Silva Valente, Odifax Quaresma Pureza,
Rogério Gonçalves de Sousa, Escola de Aplicação
da Universidade Federal do Pará ¥ No intuito de oferecer alternativas ao ensino de fı́sica no nı́vel básico, os
educadores buscam reconstruções da práxis pedagógica
e docente, especificamente, dos conteúdos e metodologias adotadas na práxis diária na escola. Educadorespesquisadores como, Paulo Freire, Snyders, Demétrio
Delizoicov, Décio Auler, Wildson Santos, Roseli Schnetzler, para citar alguns mais conhecidos no meio
acadêmico defenderam uma abordagem mais inovadora
e na perspectiva da educação crı́tico-problematizadora
que permite um repensar crı́tico, propondo aos alunos e
professores um estudo cientı́fico de sua realidade. Como
pergunta motivadora, questiona-se: Em que aspectos
uma experiência didática centrada no ensino através de
temas pode contribuir para a formação para a cidadania
crı́tico-participativa? Relata-se, pois, motivações, procedimentos teórico-metodológicos e análises de resultados em construção de uma abordagem metodológica de
ensino através de temas pautada na concepção de ensino
Ciência, Tecnologia e Sociedade-CTS e em diretrizes
comprometidas com uma formação para a cidadania que
promova a inserção dos indivı́duos nos acontecimentos
relevantes na vida em sociedade. Os temas foram concebidos para fomentarem além da aprendizagem cientı́fica,
também uma formação axiológica e atitudinal fundamentada nos pressupostos CTS, bem como discutir aspectos sociais e culturais, são eles: 1a. série - trânsito nas
grandes cidades, estações do ano e seus fenômenos, construções históricas e máquinas simples; 2a. série - chuvas
e cidades, motores a combustão e automóveis, poluição
136
sonora nas cidades; 3a. série - instalações elétricas residenciais, motores elétricos. Para aplicação da proposta foram escolhidos dois contextos escolares distintos, turmas de Ensino Médio de duas escolas públicas,
nos quais estamos produzindo nosso material empı́rico
através de anotações livres, trabalhos escritos, questionários e gravações em vı́deo de exposições orais feitas
pelos alunos. Na articulação “marco teórico - matérial
empı́rico”, propomos cinco categorias analı́ticas para
discutirmos os resultados da pesquisa qualitativa e longitudinal: concepções sobre os temas; cidadania; resignificação do conteúdo cientı́fico; relações CTS; dificuldades e desafios docentes. Com a investigação ainda
em andamento, mas com resultados animadores no que
tange a inovação educacional, acredita-se que tais propostas didáticas como a que ora se implementa contribuem, apesar das dificuldades, para um processo formativo onde cotidiano e ciência dialogam numa perspectiva transformadora de conhecimento, atitudes e valores. Percebe-se também que a articulação de conteúdos
cientı́ficos, tecnológicos e sociais fomentam uma mudança tanto em professores que ao experimentarem na
prática o discurso acadêmico teorizado, modifica suas
concepções arraigadas na prática, quanto em alunos,
que passam a questionar e modificar ações em sociadade.
[12/11/09 - P058]
APLICAÇÃO DA FÍSICA NO COTIDIANO
DO ALUNO NO ENSINO MÉDIO EM CAMPINA GRANDE - PB: UMA ABORDAGEM
INVESTIGATIVA,
Jocelma Dias, Jessé de
Mello Silva, Eduardo de Mello Silva, Isabelle
Priscila Carneiro de Lima, Elialdo Andriola
Machado, UEPB - PB - Brasil ¥ Um dos problemas para a compreensão dos fenômenos fı́sicos quando
abordados em sala de aula está na abstração das aulas
expositivas. Tendo em vista a falta de associação da
Fı́sica em situações do cotidiano dos alunos, muitos
pesquisadores têm estudado teorias de aprendizagem,
alternativas para que esta ciência contribua para o entendimento dos fenômenos ligados a situações vividas
pelos estudantes, seja quanto às ações da natureza ou
quanto ao avanço tecnológico. Mas, antes disso, este
trabalho tem o intuito de verificar a percepção dos
alunos sobre a importância da Fı́sica no seu dia a dia.
Para isto, foi aplicado um questionário com questões do
ensino médio, abordando conteúdos explorando a 3? lei
de Newton, Força Gravitacional e Radiação. Os alvos
foram turmas tanto da escola da rede pública de ensino
quanto da rede privada localizadas na cidade de Campina Grande-PB. Os resultados mostram a divergência
entre os alunos da escola pública e os da escola privada para pontos diferentes de entendimento. Os dados foram organizados em tabelas para mostrar o desempenho dos alunos que classificamos em três nı́veis:
Regular, bom e Ótimo. Entretanto, os resultados do
presente trabalho mostram que os alunos das escolas da
rede pública tiveram um desempenho inferior quando
comparado ao dos alunos da escola da rede privada, na
compreensão da fı́sica do cotidiano. Portanto, tendo
em vista os resultados, percebemos a necessidade de
mudança no método de ensino dos professores na rede
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
pública.
Palavras-chave: Fı́sica do Cotidiano - Leis de Newton Escola Pública
[12/11/09 - P059]
Fı́sica Computacional com Temas Amazônicos,
A. R. Lima Torres, H. L. De Farias Ferreira, J.
F. de Medeiros Neto, Universidade Federal do Pará
¥ A proposta de ensino que é desenvolvida neste trabalho surgiu no curso de Especialização em Fundamentos da Fı́sica Contemporânea, da Universidade Federal
do Pará. O presente trabalho propõe uma metodologia
de ensino que visa abordar os conteúdos de fı́sica através
de temas regionais, fazendo um tratamento computacional destes conteúdos. Acreditamos que a abordagem computacional de temas amazônicos em fı́sica
proporcionará ao processo de ensino-aprendizagem uma
maior corporificação dos conceitos fı́sicos e matemáticos
abordados em sala de aula. Com a introdução da
Fı́sica Computacional com Temas Amazônicos no ensino, visamos proporcionar ao aluno uma melhor qualidade na educação, e um incentivo a mais para estudar
as ciências, principalmente a fı́sica. Inicialmente abordamos o ensino através do computador e como este pode
ser inserido na educação. Em seguida propomos uma
estratégia de ensino voltado para a Amazônia, especificamente para o ensino médio, usando uma situaçãoproblema de aspecto fı́sico no contexto amazônico:
uma pessoa em uma canoa deseja atravessar, remando,
um rio onde a correnteza imõpe uma velocidade constante da água em todos os pontos; o remador exerce
uma força de módulo constante, sempre na direção do
comprimento da canoa. Obtemos assim um sistema
de equações de movimento e propomos então utilizar
uma linguagem computacional de alto desempenho para
solucionar estas equações, supondo diferentes condições
iniciais. Geramos ainda uma simulação computacional
da travessia, na qual o estudante pode verificar imediatamente, na tela do computador, o efeito de diferentes
condições iniciais e diferentes parâmetos do movimento,
como massas e forças envolvidas. Esperamos que a
metodologia apresentada, considerando o aluno um sujeito inseparável de sua história de vida e de sua cultura,
proporcione aos alunos a possibilidade de construir melhor seu próprio conhecimento, trabalhando numa forma
contextualizada com seu objeto de interesse, agregando
conteúdos escolares com práticas reais e concretas de
forma a resultar numa aprendizagem mais significativa
de alguns conteúdos do ensino médio. Neste trabalho
utilizamos os softwares Maple e Modellus.
[12/11/09 - P060]
Astronomia e a Curiosidade do Mundo, Fabricio Luchesi Forgerini,Bruno Ferreira Rizzuti, Klicyane Queiroz Aguiar, Naely Guedes
Araújo, UFAM ¥ INTRODUÇÃO: A curiosidade é
um atributo natural da raça humana. As perguntas
“Como”e “Por que”são frequentes para todas as idades.
Quem nunca se perguntou por que a lua apresenta diferentes fases, por que ocorrem eclipses ou mesmo como
se dá a divisão do ano em estações? Aproveitando
a motivação intrı́nseca à Astronomia, desenvolvemos
este projeto com atividades centradas principalmente
na divulgação cientı́fica. Com isso esperamos uma
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
maior interação entre a universidade e a comunidade
em geral. Buscamos também despertar o interesse dos
jovens pela Astronomia e Fı́sica e relacionar conhecimentos teóricos e práticos dos estudantes envolvidos
no projeto. Em uma celebração global da Astronomia
não podemos deixar de fazer a divulgação no interior
do estado do Amazonas, pois temos comunidades ligadas à natureza e com parco conhecimento cientı́fico.
METODOLOGIA: O público alvo do projeto, alunos
do 1o e 2o grau, convidados a participar do projeto
através de cartazes fixados nas escolas. As reuniões do
nosso trabalho aconteceram na própria Universidade,
onde foram expostos documentários sobre Astronomia.
Levantamos discussões sobre temas gerais de ciências
exatas e de Astronomia no nosso dia a dia: eclipses,
fases da lua, e até evolução conceitual e histórica das
ciências. Outra atividade prevista no projeto foi a observação do céu noturno com telescópios em noites de
céu aberto. RESULTADOS: Este trabalho possibilitou
aos alunos uma maior compreensão de fenômenos ligados com Astronomia.O que antes era conhecimento
empı́rico agora se trata de conhecimento cientı́fico. Notavelmente vimos uma maior motivação dos estudantes
das escolas do municı́pio, que participaram ativamente
do projeto. Atingimos com este trabalho o estreitamento de laços entre a comunidade e a Universidade,
polo democrático e difusor do conhecimento. Notamos
também que os próprios alunos do curso de Fı́sica da
UFAM participaram com assiduidade do projeto. Conseguimos, com isso, divulgar ciências para um público
abrangente, que antes detinha somente conhecimento
do “senso comum”. CONCLUSÕES: Segundo Carl
Sagan, grande astrônomo americano e divulgador das
ciências, é importante divulgar as ideias da ciência,
numa civilização que se baseia nela e quase nada faz
para torná-la compreendida. À luz dessa declaração
propomos esse projeto, onde buscamos uma maneira de
popularizar amplamente ciência e tecnologia, promover
a melhora na educação cientı́fica em consonância com
as comemorações do Ano Internacional da Astronomia.
Acreditamos que a herança deste projeto aconteça de
forma continuada, não terminando neste ano, mas a
longo prazo, com a melhora da educação cientı́fica e o
engajamento de jovens pelas carreiras das ciências.
[12/11/09 - P061]
ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAR NA
VISÃO DO ALUNO DO ENSINO MÉDIO DA
REDE DE ENSINO DO ESTADO DA BAHIA,
Antonio Marcos de Jesus, Cássio Pigozzo, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia ¥ A Astronomia aborda grandes perguntas quem intrigam a humanidade desde tempos muito remotos de sua história.
Seja a origem do universo, do sistema solar, da Terra
ou da vida, essas questões despertam a curiosidade
cientı́fica e auxiliam no fomento ao estudo e desenvolvimento da ciência. Apesar de toda esta riqueza à disposição da humanidade, deficiências no ensino nas redes públicas de ensino são evidentes e preocupantes, em
particular nas regiões Norte-Nordeste do Brasil. Assim, no presente trabalho pretendemos investigar se os
alunos do Ensino Médio da rede estadual de ensino
do interior da Bahia têm algum conhecimento de Astronomia, em especial, concepções sobre o sistema solar.
137
Havendo conhecimento sobre o tema, verificamos se ele
é equivocado ou se tem coerência com as explicações
mais aceitas na comunidade acadêmica. É necessário
descobrir qual o papel da escola na construção deste
conhecimento, se na formação do cidadão há de fato
espaço para ele ter ciência da vastidão do universo e
da sua posição neste todo. É interessante também
averiguar se a grande quantidade de meios de comunicação de que dispomos atualmente estão cumprindo
seu papel sócio-cultural, neste recorte de ensino e divulgação da Astronomia. Um levantamento das concepções sobre o sistema solar, através de questionários e
entrevistas com alunos da rede estadual de ensino, sua
avaliação do papel da escola e dos veı́culos de comunicação que têm acesso, é fundamental para a obtermos
um panorama da visão destes alunos e diagnosticar o
porquê desta realidade.
[12/11/09 - P062]
Instrumentação para o Ensino da Astronomia, Isaı́as dos Santos Lima, Cássio Bruno Magalhães Pigozzo, Centro de Formação de Professores
- UFRB - BA - Brasil ¥ A Astronomia é de grande
importância tanto pela sua natureza interdisciplinar,
como pela sua grande contribuição para o desenvolvimento da sociedade. As conseqüências das pesquisas
nesta área estão presentes no nosso dia-a-dia de maneira
tão natural que muitas pessoas não têm conhecimento
desta relação. A construção do calendário tem bases em
estudos astronômicos. Certos alimentos que consumimos hoje foram resultados de pesquisas desenvolvidas
quando se tentava produzir os alimentos dos astronautas. Algumas ferramentas, como as parafusadeiras com
baterias, foram criadas para os astronautas realizarem
consertos em telescópios espaciais. Logo, percebemos
que esta ciência tem objetos de estudo que são inerentes ao cotidiano de tal forma que podemos passar
uma vida imersos na rotina e, por exemplo, nunca nos
questionarmos o porquê de existir o dia e a noite. O
estudante costuma passar pelo Ensino Básico com tantas outras preocupações que não pára para questionar
o universo a sua volta, seus mecanismos e fenômenos.
Os conteúdos relacionados a astronomia na maioria das
vezes não são explicados com clareza, inclusive porque
os professores não possuem recursos para fazer uma simulação ou dar uma explicação mais detalhada de deter
minados fenômenos. Assim, a carência de instrumentos
que auxiliem na abordagem no ensino da astronomia é
evidente, pois professores precisam de ferramentas para,
até mesmo, tornar o abstrato mais próximo do estudante. Esse trabalho surge com a proposta de mostrar
que podemos ensinar astronomia de uma maneira diferente e até mesmo divertida. Podemos explicar, por exemplo, a sucessão do dia e da noite apenas com um
a bola de isopor. Desta maneira, materiais de baixo
custo podem ser facilmente aplicados para otimizar o
processo de ensino-aprendizagem. Há também vı́deos
e softwares computacionais, muitos deles livres (freeware) e que possuem ferramentas que podem ser bem
exploradas. Espera-se, com esta pesquisa, realizar a
construção de ferramentas para o ensino da Astronomia, servindo de estı́mulo aos professores para que esta
atividade seja significativa e efetiva.
138
[12/11/09 - P063]
UMA
PROPOSTA
DE
ABORDAGEM
DE
CONCEITOS
DE
ASTRONOMIA
PARA
ENSINO
MEDIO
COM
ENFOQUE
NA
EVOLUÇÂO
ESTELAR,
Danila Macedo Galdino, Aline Simões dos
Santos, Raoni Sávio de Negreiros MoreIra,
José Wagner Cavalcante Silva, Leandro
Velez da Silva, UNIVERSIDADE ESTADUAL DA
PARAIBA UEPB ¥ A abordagem de conteúdos de
Fı́sica no ensino médio normalmente é realizada sem
dar ênfase a conceitos importantes para formação
do aluno, conceitos tais que muitas vezes podem
despertar a curiosidade e o interesse do aluno para o
estudo da Fı́sica. A astronomia é um exemplo destes
conceitos. Basicamente o que se aborda a respeito,
são assuntos que envolvem o conteúdo de gravitação.
Como podemos perceber algumas “concepções”de
astronomia fazem parte do nosso cotidiano, como
por exemplo, eclipses, brilho das estrelas, no entanto
essas concepções podem estar equivocadas, pelo fato
de serem pouco discutidas e trabalhadas em sala de
aula. Com o intuito de esclarecer tal idéia, temos por
objetivo implementar uma proposta de um curso piloto
sobre astronomia, com enfoque na evolução estelar, que
possa trazer para a realidade do aluno conceitos importantes sobre o tema discutido de modo a proporcionar
uma aprendizagem mais significativa, os estimulando
ao estudo da Fı́sica.. O curso piloto contempla três
aulas ministradas no tópico de gravitação. Na primeira
aula uma discussão inicial deve ser realizada com
intuito de avaliar os conhecimentos prévios dos alunos,
posteriormente um questionário com algumas questões
problematizadas deve ser aplicado. Na segunda aula
é apresentado ao aluno o processo de formação das
estrelas, neste tópico temas como força gravitacional e
densidade podem ser abordados. Na terceira e ultima
aula é mostrado um vı́deo com o processo de formação
das estrelas bem como a teoria de formação do próprio
universo. Tal proposta pode trazer como resultado,
uma aprendizagem significativa dos alunos acerca da
astronomia bem como uma melhor compreensão dos
tópicos de gravitação e outros conceitos fı́sicos relevantes, proporcionando uma boa ferramenta didática
para o professor ao mesmo tempo em que traz para
sala de aula temas poucos debatidos e que não são
contemplados na maioria dos livros didáticos.
[12/11/09 - P064]
A dinâmica dos corpos em referenciais nãoinerciais: forças de Eisntein, Centrı́fuga, Coriolis
e de Euler, Anderson Marcio de Lima Batista,
IFCE, Roberto Ferreira Sena Filho, IFCE, UFC,
UECE ¥ Um assunto pouco trabalhado em Mecânica
Clássica, tanto no Ensino Médio, quanto no Ensino
Superior, é a descrição do movimento dos corpos em
relação a referenciais não-inerciais. Podemos considerar
a Terra como referencial inercial na solução da maioria
dos problemas de Mecânica, obtendo resultados bem
aproximados. Apesar disso, o fato dela girar em torno
do seu próprio eixo (referencial girante), eventos naturais - deslocamento de grandes massas de ar (ciclones,
...) e água (correntes oceânicas), movimento das placas
tectônicas, etc - só podem ser descritos considerando-a
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
um referencial não-inercial. Considerado um dos dez
maiores experimentos de Fı́sica, o Pêndulo de Foucault
mostra que o seu plano de oscilação varia no tempo, pois
esta sujeito a uma força fictı́cia. Apresentamos uma
situação proposta no artigo ”An example of motion in
a rotating frame”(J. Barcelos - Neto e M. B. Dias da
Silva; Eur. J. Phys. 10 (1989) 305), consistindo de uma
mesa fixa girante, com duas pessoas situadas em pontos
fixos diametralmente opostos, onde um disco é lançado
de um ponto a outro. Usando o formalismo newtoniano para um observador girante, descrevemos as forças
inerciais (Einstein, Centrı́fuga, Coriolis e Euler) atuantes no sistema para obter as equações de movimento
do disco. Os resultados nos mostram que as trajetórias
observadas são as interessantes curvas conhecidas como
espirais de Arquimedes.
[12/11/09 - P065]
Reflexões sobre um curso de extensão de Astronomia., Davi F. Barreto, Cássio Pigozzo,
Centro de Formação de Professores - UFRB - BA Brasil ¥ Ao longo dos três anos que compreendem
o Ensino Médio, espera-se que o aluno construa uma
compreensão de natureza cosmológica, refletindo sobre
sua presença e seu “lugar”na história do universo, no
tempo e no espaço. Espera-se também que ele adquira
uma compreensão atualizada das hipóteses, modelos e
formas de investigação sobre a origem e evolução do
Universo em que vive. Tendo em vista a importância
do ensino da Astronomia e a carência de esforços nos
colégios de ensino médio para o fomento ao estudo desta
ciência, objetivamos, com este trabalho, elaborar e oferecer um curso de extensão de média duração para estudantes dos colégios da rede publica. Desta maneira
poderemos criar um espaço de despertar e estı́mulo ao
estudo da astronomia, atuando mais efetivamente na
melhoria do entendimento de temas abordados por esta
ciência, podendo, inclusive, haver impacto na qualidade do ensino nas instituições de educação básica a
médio e longo prazo. Universo, Terra e Vida será o
tema a ser trabalhado com os participantes do presente
projeto, que tem como subdivisões iniciais os seguintes
temas, de acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais: Terra e Sistema Solar, O Universo e sua Origem
e Compreensão Humana do Universo. Espera-se, ao final do processo, a construção, inclusive, de uma postura
crı́tica a respeito do proposto no PCN. Serão utilizadas
palestras, filmes, leituras e discussões de textos, oficinas
e observações, priorizando sempre atividades investigativas, levando o estudante a deixar de ser apenas um
observador da aula, e sim, para ser um agente ativo
no processo ensino-aprendizagem, estimulando a argumentação e a reflexão, a curiosidade humana e cientı́fica.
[12/11/09 - P066]
Uma Abordagem de Conceitos de Velocidade de Escape e de Órbita com o uso
do Objeto de Aprendizagem Fuga Planetária.,
Gilvandenys Leite Sales, Mark Alleson, IFCE,
Lucas Lopes do Amaral, Diego Maciel Dutra,
UFC ¥ Para compreender a formação de atmosferas em
nosso Sistema Solar, bem como entender por que certos gases não fazem parte da composição da atmosfera
de um planeta e por quais motivos outros gases foram
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
retidos em sua atmosfera não conseguindo escapar, é
necessário o entendimento de velocidade de órbita e de
escape de um planeta. O conteúdo pedagógico digital
que se propõe neste trabalho, representado pelo Objeto de Aprendizagem (OA) intitulado Fuga Planetária,
elucida esta questão. Desenvolvido de forma colaborativa, este OA envolveu alunos da licenciatura de Fı́sica
do Instituto Federal do Ceará e colaboradores. Inicialmente o OA foi aplicado em especialistas de conteúdos
(estudantes de Fı́sica e professores) para correção de
erros conceituais e sugestões de tarefas. A seguir, foi
aplicado a alunos do ensino médio, ocasião em que se
realizou uma atividade de exploração do OA para verificação de sua potencialidade em produzir conhecimentos e colaborar na aprendizagem dos conceitos da teoria
gravitacional. Esta atividade foi alocada no repositório
INTERRED (http://epctvirtual.ifce.edu.br/interred/).
Por fim, os resultados são apresentados e discutidos.
Com o desenvolvimento deste recurso digital, espera-se
ter colaborado para o processo de ensino-aprendizagem
e contribuı́do para transformar a sala de aula de Fı́sica
em algo mais motivador e dinâmico. Este trabalho teve
como inspiração o ano Internacional da Astronomia,
bem como a contemplação do tema: Universo, Terra
e Vida proposto pelos PCNs+.
[12/11/09 - P067]
MECÂNICA
LAGRANGEANA
E
APLICAÇÕES COM A ÁLGEBRA DE CLIFFORD,
Raoni Sávio de N. Moreira,E.de
Góes Brennand, Bruna Waleska R. Patriota,
Universidade Estadual da Paraı́ba-UEPB, Campina
Grande, Brasil ¥ As questões a cerca de qual sistema
matemático é o mais adequado para servir de recurso
didático mediador no processo de ensino-aprendizagem
da fı́sica são muito pouco abordadas. Acreditamos que
questões dessa natureza deveriam inquietar a comunidade de pesquisadores que trabalham nesse domı́nio.
Até onde sabemos são poucas as pesquisas que visam
encontrar ou adaptar sistemas matemáticos ao ensino
da fı́sica. Esse quadro é uma conseqüência da dicotomização fı́sica-matemática ao nı́vel conceitual que o
ensino de Fı́sica presencia. O que se vê é a matemática
sendo utilizada de forma desvinculada do conceito fı́sico
que representa tanto do ponto de vista quantitativo
quanto qualitativo. Isso dificulta a compreensão da
profunda ligação entre essas duas ciências, conduzindo
o aprendente a uma visão fragmentada da conexão entre os conceitos fı́sicos e a linguagem que nos servimos
para representá-los. Propomos nesse trabalho utilizar
a álgebra de Clifford domo modeladora dos conceitos
fı́sicos envolvidos em alguns problemas Clássicos dentro
de um formalismo Lagrangeano. Nessa abordagem as
grandezas fı́sicas foram representadas por elementos
que compõem a álgebra desenvolvida sobre o espaço
fı́sico, mostrando, assim, uma consistência descritiva.
O processo de modelagem dos conceitos fı́sicos pela
álgebra de Clifford proporciona uma incorporação
natural de uma das principais caracterı́sticas práticas
do modelo ausubeliano de aprendizagem (AUSUBEL,
2003) - a apresentação de um conteúdo deve ser feita
dos conceitos mais gerais aos mais especı́ficos. Neste
sentido, o princı́pio da diferenciação progressiva como
139
também o da reconciliação integrativa norteiam a
apresentação desse trabalho e de um mapa conceitual
proposto para o seu conteúdo.
Palavras-chave: Álgebra de Clifford; aprendizagem significativa; mecânica Lagrangeana.
[12/11/09 - P068]
AS EQUAÇÕES DE MAXWELL VISTAS
PELA ÁLGEBRA DE CLIFFORD. UM MODELO QUE PROPORCIONA UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA,
Raoni Sávio
de N. Moreira,Bruna Waleska R. Patriota,
Marcı́lio Veras Cardoso, Jamaxcelo Martins
de Sousa, Roberto Queiros Macedo, Universidade Estadual da Paraı́ba-UEPB, Campina Grande,
Brasil ¥ As relações entre linguagem e ensino de
fı́sica têm sido objeto de várias pesquisas nos últimos
anos, tendo se constituı́do uma promissora linha
de investigação na área de Educação em Ciências.
Dentre essas pesquisas, destacam-se os estudos sobre
a utilização da Álgebra de Clifford enquanto recurso
didático mediador entre os processos de ensino e de
aprendizagem. O cálculo infinitesimal desenvolvido
sobre ela, denominado cálculo geométrico, é apontado
para ser uma possı́vel linguagem unificada para a
fı́sica. Sua adaptabilidade a diferentes nı́veis de desenvolvimento cognitivo deve-se ao fato dos objetos dessa
álgebra apresentar propriedades geométricas.
Isto
facilita o processo de visualização do sistema estudado
pelo aprendente. Dizemos instrutivo pedagogicamente,
porque desta maneira torna-se muito mais fácil acompanhar o significado fı́sico de cada uma das equações
de Maxwell, além de servir de motivação para o desenvolvimento das ferramentas matemáticas necessárias ao
entendimento do eletromagnetismo e de suas aplicações
que cobrem, por exemplo, desde os delicados sinais
elétricos do coração e do cérebro humano (e dos outros
animais, evidentemente) às ı́nfimas radiações de fundo
em microondas provenientes do Big-Bang. Para atingir
tal objetivo, será construı́do um mapa conceitual que é
uma representação gráfica de um conjunto de conceitos,
pois quando é aplicado adequadamente permite uma
visão holı́stica do conteúdo como um todo.
Palavras-chave: Álgebra de Clifford; aprendizagem significativa; equações de Maxwell.
[12/11/09 - P069]
A experimentação como instrumento de ensino
e aprendizagem em Fı́sica: Um estudo de caso,
Alisson Souza, Alyson J. A. Carvalho, Bruna
Walesca R. Patriota, Thiago Silva Santos, Universidade Estadual da Paraı́ba ¥ Nosso objetivo com
esse trabalho, é verificar se o uso da experimentação
em salas de aula do ensino médio contribui para a melhoria do ensino em Fı́sica. Para realizar a pesquisa
partimos de estudos já realizados os quais incluem investigações sobre problemas no ensino de fı́sica, com
explicitação dos fundamentos teóricos e procedimentos metodológicos adotados na análise de resultado.
Esses estudos apontam que o uso da experimentação
aliada à teoria nas aulas de Fı́sica, é mais eficaz do
que aulas exclusivamente teóricas. Os dados analisados foram obtidos através de pesquisa de campo, em
uma escola pública da cidade de Campina Grande-PB,
140
em que, após uma determinada quantidade de aulas
(ora com aplicação exclusivamente teórica e ora aliando
teoria e prática com auxı́lio de experimentações), ministradas por graduandos em Fı́sica, foram aplicados
questionários avaliativos das opiniões dos alunos, a fim
de averiguar qual estratégia surtiu melhor efeito em
meio ao processo de ensino e aprendizagem da referida
disciplina. Os resultados obtidos sugerem que a parte
experimental das aulas produziu um efeito bastante significativo, uma vez que constatamos maior eficácia na
compreensão e operacionalização com os conteúdos ministrados em salas de aula, isso quando avaliamos os resultados dos alunos nas atividades realizadas através
das duas estratégias.
Palavras-chave:
Experimentação,Ensino de fı́sica,
Avaliação.
[12/11/09 - P070]
Explicando a astronomia básica, através de um
planetário simples construı́do por alunos do
curso de fı́sica, Bruna W. R. Patriota, Alyson
J. A. Carvalho, Thiago S. Santos, Alisson
Souza, Universidade Estadual da Paraı́ba ¥ É de
grande importância para nı́veis de informação e de popularização da astronomia, levar um conhecimento básico
não só às salas de aula como também a toda comunidade. Sabe-se que no Brasil há uma carência no ensino de ciências vinculado a diversos fatores, que tem
sido objeto de discussão por pesquisadores de todo o
Brasil, e no ensino de Astronomia, encontram-se diversos problemas que necessitam ser estudados visando
a melhoria da qualidade do ensino. Neste sentido
acredita-se que a construção de um planetário simples,
pode servir como mediador do conhecimento, ajudando
professores do ensino fundamental e médio a instruı́rem
seus alunos em uma aula mais dinâmica de ciências
envolvendo astronomia. O planetário construı́do por
alunos do curso de fı́sica da Universidade Estadual
da Paraı́ba, como atividade de laboratório, pode ser
utilizado na formação de professores para estimular e
trazer benefı́cios para um melhor entendimento quanto
aos dias e noites e suas durações, eclipses, estações
do ano, fases da lua, movimento da terra e suas consequências, pontos cardeais, cı́rculos polares, equinócios
e solstı́cios e, sobretudo contar um pouco da história da
astronomia e seu surgimento a partir das constelações
zodiacais, levando a diversos assuntos que envolvem
crenças, superstições e mitos que atravessam milênios
em constante evolução.
Palavras-chave: Ensino de Fı́sica, Astronomia, Instrumentação
[12/11/09 - P071]
O uso do Sensoriamento Remoto como subsı́dio
para a inserção da Fı́sica Moderna no Ensino
Médio,
Isabelle Priscila Carneiro de Lima,
Luciara Souza Paiva, Júlio César Mota Silva,
Morgana Lı́gia de Farias Freire, Elialdo Andriola Machado, UEPB ¥ Toda a sociedade respira
os avanços da tecnologia atual de tal forma que eles são
responsáveis pela sua participação no mundo contemporâneo. Em contra partida, o ensino de Fı́sica não tem
acompanhado este progresso. Há muito tempo se faz
necessário que o aluno não somente esteja imerso nesse
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
mundo, mas possa entendê-lo e interaja com ele a fim de
se tornar um cidadão com consciência crı́tica e participação ativa. A inserção da Fı́sica Moderna no currı́culo
de Fı́sica surge no momento em que se faz necessário
entender o grande avanço cientı́fico e tecnológico vivenciado pela humanidade, no qual a fı́sica exerce papel
relevante. Contudo, contextualizar conceitos da Fı́sica
Moderna não é tarefa simples, e uma ciência que pode
ser uma poderosa aliada nesse objetivo é o Sensoriamento Remoto, que aplica, entre outros conceitos, o de
Radiação do Corpo Negro para melhor se compreender
a radiação eletromagnética e suas interações. Propõe-se
aqui o uso do Sensoriamento Remoto para a introdução
de conceitos de Radiação do Corpo Negro. Foram utilizadas duas turmas (X e Y) do 3? ano do Ensino Médio
de uma escola da rede pública da cidade Monteiro, no
estado da Paraı́ba. O número de alunos participantes
foi de 43. Foram feitas duas abordagens distintas. Na
turma X a abordagem do conteúdo tratado foi a usual,
usando material teórico de livros textos. E na turma Y
a abordagem do conteúdo foi realizada através de conceitos utilizados pelo Sensoriamento Remoto. Ao final
das aulas aplicou-se um questionário, com questões sobre Radiação do Corpo Negro para as duas turmas. Os
resultados obtidos foram comparados e analisados. Eles
nos possibilitam enfatizar que a abordagem utilizada na
turma Y permite uma melhor compreensão dos novos
conceitos pelos alunos, pois é possı́vel uma conexão com
o ambiente (o cotidiano), desmistificando assim, a abstração inerente a tais conceitos.
Palavras-chave: Sensoriamento Remoto - Fı́sica Moderna - Radiação do Corpo Negro
[12/11/09 - P072]
Impressões e Observações Sobre Exposições
de Divulgação Cientı́fica:
relato de um
caminhoneiro., Joaquim José S. Souza Júnior,
Nestor Santos Correia, Maxwell Siqueira,
Tiago Franca Paes, Yasmin A. R. Silva, William
Emanuel S. S. Viana, Pedro Ramon A. Oiticica,
Universidade Estadual de Santa Cruz ¥ Nos últimos
anos, algumas pesquisas tem mostrado as possı́veis contribuições que a divulgação cientı́fica pode trazer para
o ensino de ciências, principalmente em espaços nãoformais. Esse é o caso de museus, projetos itinerantes
e centros de ciência que, por meio da participação interativa do público com os experimentos, pode promover uma maior compreensão da ciência, instigar a
curiosidade e estimular o prazer pela descoberta. Nessa
perspectiva, há alguns anos, é desenvolvido na Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC) um projeto
itinerante de divulgação cientı́fica, denominado “Caminhão Com Ciência”, tendo como principal objetivo,
levar a pequenas localidades do sul e extremo sul da
Bahia experimentos de Ciências que possam de alguma
forma despertar o interesse e o fascı́nio pelo conhecimento cientı́fico, mostrando um pouco de Ciências, de
uma forma lúdica, divertida e informal. Este projeto
conta com o apoio do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT), da Fundação de Amparo à Pesquisa
do Estado da Bahia (FAPESB) e da UESC. Em cada
visita são expostos experimentos de Quı́mica, Fı́sica,
Biologia e Matemática. A Fı́sica, em especial, apre-
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
senta um acervo de experimentos que permite acesso
livre ao público, interagindo diretamente com cada experimento. Acredita-se que esse contato direto com
os experimentos pode contribuir para uma formação
cientı́fica mais efetiva, auxiliando os espaços formais,
onde tradicionalmente esses conhecimentos são ensinados, principalmente tratando-se de atividades experimentais, que são muito carentes nas aulas de Fı́sica. O
trabalho aqui apresentado busca mostrar as impressões
que foram possı́veis de serem percebidas em exposições
em várias cidades quanto a motivação, encantamento
e diversão, principalmente de alunos, ao terem contato
com os experimentos de fı́sica apresentados nas visitas.
[12/11/09 - P073]
O Ensino de Colisões através da CTS (Ciência,
Tecnologia e Sociedade) e Experimentação,
Yasmin A. R. Silva, Maxwell Siqueira, Joaquim
José S. Souza Júnior, Universidade Estadual de
Santa Cruz ¥ O ensino de Fı́sica, muitas vezes,
vem sendo apresentado sem nenhuma relação com
as implicações tecnológicas e sociais do conhecimento
cientı́fico, tão pouco a utilização do cotidiano e de atividades práticas (experimentação). Isso ocorre principalmente com a mecânica que, muitas vezes, é ensinada
sem qualquer vı́nculo com o cotidiano dos alunos do
ensino básico. Por esses motivos, é importante que
novas propostas possam vir para contemplar abordagens não tradicionais. Nesse sentido, foi elaborada uma
seqüência de ensino com o tema de colisões, visando
o aprendizado de forma prática, a relação com cotidiano e a vida social do aluno. A parte experimental,
que é o foco principal da proposta, está intimamente
relacionada com a abordagem que discute a ciência,
tecnologia e sociedade (C.T.S). Essa abordagem permite levar aos estudantes conhecimentos cientı́ficos e
desenvolver habilidades necessárias para tomada de decisões, relacionadas às questões da ciência, tecnologias
voltadas à sociedade, permitindo atuar na solução de
questões/problemas pautadas no cotidiano, adotando
atividades prático-experimentais. Os roteiros experimentais que fazem parte da proposta fogem da abordagem tradicional, focando o trabalho de laboratório
nas atividades investigativas realizadas pelo próprio estudante, possibilitando uma aprendizagem significativa.
Além disso, buscam uma maior aproximação com o
fazer Ciência, podendo assim passar uma imagem mais
adequada da Ciência e do trabalho cientı́fico, focando
o cotidiano das pessoas, como sugerem os PCNEM.
Assim, a seqüência proposta privilegia a formação de
indivı́duos que se realizem como pessoas, cidadãos e
profissionais, exigindo da escola mais do que a simples transmissão e acúmulo de informações, mas experiências concretas e diversificadas, transpostas para
a vida cotidiana.
[12/11/09 - P074]
Investigando aspectos cognitivos no processo de
formação inicial de professores de Fı́sica em ação
num Centro de Ciências, Jose R. Tagliati, Luciene F. da Silva, Eloi T. Cesar, Universidade
Federal de Juiz de Fora ¥ A questão da aprendizagem em ciências tem preocupado bastante professores
e educadores em geral, não só pelo fato da maioria dos
141
estudantes demonstrarem dificuldades nos cursos regulares em disciplinas de conteúdo cientı́fico nas escolas,
mas também por estes quase sempre não perceberem
a real importância dos conteúdos cientı́ficos para suas
vidas. Este quadro nos leva a investigar cada vez mais
modos de ensinar a quı́mica, a biologia, a matemática e
a fı́sica de maneira que nossos estudantes sejam despertados para a curiosidade, motivação e investigação para
as questões cientı́ficas. No caso do Ensino de Fı́sica em
nı́vel médio no Brasil, pode-se afirmar que vem ocorrendo de maneira indiferente à produção de ciência e
tecnologia, privilegiando a memorização de conteúdos,
fórmulas e técnicas de resolução de problemas em detrimento, por exemplo, do entendimento das bases conceituais envolvidas nos conteúdos estudados e da relação
dos conceitos com o funcionamento dos equipamentos
tecnológicos, derivados do avanço cientı́fico, e de uso
diário tanto dos alunos quanto dos professores (Camargo, 2003). O ensino tradicional tem submetido nossos alunos a uma prática pedagógica baseada no modelo da racionalidade técnica, ou seja, a ênfase na capacitação para um bom domı́nio sobre os conteúdos
conceituais. Nossa investigação envolve estudantes de
licenciatura em Fı́sica atuando como bolsistas mediadores num Centro de Ciências, adotando estratégias
de modo a apresentar a estes o modelo da racionalidade
prática. Neste modelo o educador atua refletindo na
ação, criando uma nova realidade, experimentando, corrigindo e inventando através do diálogo que estabelece
com essa mesma realidade (Pérez Gomes, 1992 apud
Terrazan et al, 2008). Assim, esse trabalho visa investigar a influência de modelos pedagógicos disponı́veis
num Centro de Ciências, ou o que optamos por denominar “brinquedos cientı́ficos”. Busca-se avaliar até
que ponto estes “brinquedos”podem estimular ações
de reflexão sobre a necessidade de uma harmonia entre bases conceituais bem estabelecidas da ciência e a
transposição didática para uma efetiva aprendizagem
significativa, bem como uma ampliação de horizontes
metodológicos para quem deseja atuar com discernimento na atividade docente.
[12/11/09 - P075]
Aprendizagem Cientı́fica: um elo possı́vel entre
Ciências e Artes, Jose R. Tagliati, Luciene F.
da Silva, Eloi T. Cesar, Marcillene Ladeira,
Universidade Federal de Juiz de Fora ¥ As diversidades metodológicas, teóricas e epistemológicas entre as
ciências naturais e as ciências sociais têm sido alvo da
pesquisa envolvendo o pensamento cientı́fico e a filosofia
da ciência, e como desdobramento o ensino das ciências.
Equipamentos de caráter didático-cientı́fico em espaços
alternativos de educação e divulgação cientı́fica podem contribuir para que a pesquisa em ensino de
ciências possa desenvolver estratégias metodológicas
visando despertar o interesse pelos conteúdos cientı́ficos,
também em indivı́duos com perfis mais ligados às
ciências sociais ou às artes. De acordo com Ianni(2003)
são três os estilos de pensamento, elaborados em linguagens distintas, mas propiciando diferentes possibilidades do conhecimento, esclarecimento ou encantamento. São eles: ciências naturais, que realizam principalmente a explicação, as ciências sociais que propiciam a compreensão e por último as artes, que surpreen-
142
dem e fascinam pela revelação. Essas três formas de
pensamento podem conjuntamente serem usadas como
estratégia de conscientização da importância das descobertas cientı́ficas. Para essa importante e necessária
pretensão, podem colaborar espaços de educação alternativos. Nesse trabalho investiga-se como acontece o
interesse pelas ciências naturais, bem como que mecanismos de curiosidade e motivação podem se mostrar
mais eficientes para esse fim. Tendo como suporte a
infraestrutura e as atividades desenvolvidas num centro de ciências que recebe diariamente estudantes da
escola básica, observa-se que a arte funciona como uma
verdadeira porta de entrada, assumindo uma maneira
singular de esclarecimento e motivação por parte do estudante. Neste espaço o ambiente é composto de imagens, formas e cores primárias, alegres e altamente saturadas, que geram prazer e emoção! Segundo o cientista cognitivo Donald A. Normam(2008) em seu livro
Design Emocional, as emoções positivas são básicas
para o aprendizado, a curiosidade, a imaginação e consequentemente, ao pensamento positivo......a emoção
torna o ser humano mais inteligente e criativo,,,,, pode
nos fazer chegar a nı́veis nunca antes imaginados. Normam ainda afirma que todas as grandes descobertas e
invenções que redefiniram os caminhos da humanidade
começaram a partir de um “sinal”da imaginação. A
análise de resultados preliminares desse trabalho indica que é possı́vel despertar diferentes perfis e talentos para dirigirem um olhar menos preconceituoso, e
menos temeroso para as ciências naturais, onde se encontram alocados os conteúdos cientı́ficos. Para que as
ciências sociais, as artes e as ciências naturais, possam
harmonicamente contribuir para que principalmente estudantes dos nı́veis fundamental e médio incorporem à
sua formação uma visão mais holı́stica da natureza.
[12/11/09 - P076]
Aspectos de Cosmologia Moderna,
Luciano
Barosi,Luiz Cordeiro Neto, Universidade Federal
de Campina Grande - UFCG ¥ Neste trabalho revisamos os pilares da cosmologia moderna e suas evidencias observacionais, discutindo os limites empı́ricos
para a validade do principio cosmológico e algumas alternativas, como modelos de universos não-comutativos.
As evidencias experimentais para o Big Bang são analisadas de maneira crı́tica, em particular os dados da
constante de Hubble obtidos por meio de analise de
supernovas tipo IA e os dados de Radiação Cósmica
de Fundo, proposta pelos cientistas Gamow, Alpher e
Herman, em 1948, e constatada por Arno Penzias e
Robert Wilson, em 1964 (por essa descoberta eles receberam o prêmio Nobel de Fı́sica em 1978). A uniformidade dessa radiação é uma das melhores provas
de que o Universo em sua infância era homogêneo e
isentrópico. Citamos a confirmação do espectro de
corpo negro quase perfeito da RCFM obtida através de
um dos experimentos feitos a bordo do satélite Cosmic Background Explorer (COBE), utilizando o instrumento Far InfraRed Absolute Spectrophotometer
(FIRAS), em 1990. Outro fato importante também
tratado foi a detecção de anisotropias na RCFM detectada pelo experimento Differential Microwave Radiometer (DMR), em 1992, também a bordo do satélite
COBE. Os artefatos históricos são tratados de forma
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
ilustrativa, possibilitando uma melhor visão da evolução
desse processo e sua aceitação perante a sociedade cientifica. Finalmente apresentamos uma revisão dos modelos cosmológicos inflacionários tradicionais, detalhando
os modelos de inflação caótica.
[12/11/09 - P077]
ROBÓTICA
COMO
INSTRUMENTO
DE
APRENDIZAGEM
NO
ENSINO
MEDIO UTILIZANDO LINGUAGEM DE
PROGRAMAÇÃO E O KIT LEGO MINSDSTORMS,
André S. de França,Fundo de
amparo a pesquisa do estado do pará - FAPESPA,
Secretaria de Educação do Pará SEDUC-PA,
UniAntônio Leocádio Martins Ferreira,
versidade Federal da Paraı́ba, Bruna dos S. Araujo,
Empresa Junior de Engenharia - ECOMP ¥ O
projeto “Educação Tecnológica: Robótica Pedagógica
no Ensino Fundamental da Escola Augusto Meira”, se
desenvolve no laboratório multidisciplinar da escola
Augusto Meira com apoio da FAPESPA, UPFA,
ECOMP e estudantes de engenharia da computação.
O projeto possui a proposta de incluir a robótica no
ensino médio visando tornar acessı́veis os princı́pios de
ciência e tecnologia aos estudantes de forma que possa
estimular a leitura, a exploração e a investigação e o
interesse pela tecnologia. Foi possı́vel montagem de
estruturas como braço mecânico, um braço móvel com
rodas e a programação dos mesmos. A robótica como
instrumento de ensino permite melhorar a construção
do pensamento, ou seja, a aprendizagem, tendo como
importância não apenas o produto final, mas também
todo o caminho para se chegar neste produto. O
objetivo é proporcionar para alunos regularmente
matriculados no Ensino Médio a oportunidade de ter
contato com experimentos de Robótica, que aplicam
conteúdos ministrados nas disciplinas de Matemática e
Fı́sica buscando a melhor relação entre alunos, professores e tecnologia. As práticas envolvidas no projeto
possibilitam métodos práticos de ensino da robótica
por meio do Kit Educacional Lego Mindstorms e o
software RoboLab, envolvendo o aluno e estimulando-o
a interagir com o ambiente de aprendizado, aperfeiçoando habilidades em disciplinas relacionadas à
educação cientı́fica.
Palavras-chave: Robótica, Automação, Software, Tecnologia, Ensino
[12/11/09 - P078]
A Evasão do Mercado de Trabalho dos Professores de Fı́sica Recém Formados: Um Estudo
Baseado nos Egressos da Universidade Estadual
da Paraiba - UEPB, Rogério Matias, Marcelo
Souza, Charles Lima, Paulo Sergio, Universidade
Federal de Sergipe - UFS ¥ A falta de profissionais
habilitados para o ensino de Ciências e mais especificamente para o ensino de Fı́sica no Brasil é algo que
tem despertado várias pesquisas. São vários os argumentos que tentam explicar esse déficit de professores no mercado, dentre estes fatores, os que remetem
as deficiências dos cursos formadores, colocando estes,
como possı́veis focos de estimulo a evasão dos professores recém formados do mercado de trabalho. Dessa
forma, o que pode explicar a evasão dos professores
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
recém-formados das salas de aula do ensino fundamental e médio? Quais os problemas que estes professores
recém-formados estão enfrentando que o impedem de
ingressar no magistério para o qual foram preparados
migrando para pós-graduações, extremamente alheias
a sua formação inicial? Será possı́vel identificar problemas nos cursos formadores que estejam incentivando
essa evasão? O que fazer para manter os professores
recém-formados na sala de aula? A partir dessa problemática, este trabalho tenta estabelecer nortes para
que o nosso sistema de formação, e mais precisamente,
o do curso de Licenciatura em Fı́sica da Universidade
Estadual da Paraı́ba - UEPB consiga diminuir a grande
evasão dos alunos recém-formados do mercado de trabalho para qual foram preparados. Assim, para o seu
desenvolvimento foi realizada uma pesquisa de caráter
qualitativo com 10(dez) professores recém-formados e
com 08(oito) professores integrantes do corpo docente
do curso de licenciatura em fı́sica da Universidade Estadual da Paraı́ba - UEPB, visando à elaboração de
projetos que promovam a diminuição desse problema,
que não é um fato isolado, mas que reflete uma realidade nacional.
[12/11/09 - P079]
Radiação Ionizante e Tecido Vivo: Pequenos
Segredos,
Rogério Matias, Charles Lima,
Marcelo Souza, Paulo Sergio, Universidade Federal de Sergipe - UFS ¥ A atual diversidade dos seres
vivos, dentre outros fatores, foi promovida também,
através das interações entre a radiação ionizante e os
primeiros organismos existentes na terra. Diagnósticos
cada vez mais precisos e tratamentos cada vez mais eficazes no combate a graves doenças, inclusive o câncer,
são realizados pelo controle dosimétrico, isso é, a exposição dos organismos sob condições controladas, da
interação entre a radiação ionizante e os tecidos vivos.
Por essas, e muitas outras razões, o entendimento,
mesmo que modesto, dessa interação é necessário, pois
cada vez mais pessoas têm contato com esse tipo de
radiação. Observando assim, a carência de materiais
sucintos que envolvam as diferentes reações provenientes
da interação entre organismos vivos a as radiações ionizantes, este trabalho apresenta, de forma breve, uma
explanação acerca dos diferentes fenômenos associados
à interação entre a radiação ionizante e os organismos
vivos, mais precisamente o tecido humano, tentando
dessa forma, elaborar um material de rápida leitura
e fácil compreensão, direcionado a pessoas com pouca
ou nenhuma formação nessa área de conhecimento, que
servirá posteriormente, de molde para a confecção de
uma apostila educativa direcionada a familiares e pacientes que se submeteram, ou vão se submeter, a algum tipo de tratamento ou diagnostico relacionado com
radiação ionizante.
[12/11/09 - P080]
REALIDADE
E
PROFUNDIDADE
DA
CONSOLIDAÇÃO DOS CONTEÚDOS DE
FÍSICA NA ULTIMA SÉRIE DO ENSINO
FUNDAMENTAL, Marcus Vinı́cius de Moura,
Francisco Joselio Rafael, Dannyelle Cynthia
de Menezes Azevedo, Marcilio Nunes Freire,
UERN ¥ O presente trabalho mostra a realidade e a
143
profundidade com que são ministrados os conteúdos
de Fı́sica na ultima série do Ensino Fundamental.
Atualmente, o profissional autorizado e declarado competente a lecionar tais conteúdos é aquele licenciado
em Biologia. Esses profissionais tem em sua formação,
dentro de sua grade curricular, pouquı́ssimas horas
dedicadas ao conhecimento dos conteúdos de Fı́sica.
O quadro de sua formação torna-se mais agravante
ainda, pelo fato deles terem que ministrar praticamente
todos os tópicos de Fı́sica, concomitantemente com os
de Quı́mica, em apenas um ano letivo. Dessa forma,
aparentemente, tem-se uma situação conclusiva, ou
seja, parece que se espera que o estudante, caso resolva
encerrar seus estudos ao final do nı́vel fundamental,
o mesmo tenha um bom conhecimento sobre tudo o
que se pretende em ciência e tecnologia, tudo devidamente contextualizado, do ponto de vista da Fı́sica
e da Quı́mica, o que passa longe da verdade. Os
próprios materiais didáticos adotados apresentam esse
quadro. Obviamente, faz-se necessário, urgentemente,
repensar tal realidade. Então, com o objetivo de
avaliar e verificar a qualidade, através da realidade e
da profundidade do ensino de Fı́sica na ultima série
do Ensino Fundamental, foram aplicados questionários
em escolas públicas de Mossoró, Assú, Grossos, Apodi
e São Miguel, municı́pios do estado do Rio Grande do
Norte. Os resultados apresentados vêm confirmar a
necessidade de uma mudança de paradigma, no sentido
de atingir os objetivos pretendidos para o ensino de
Fı́sica devidamente contextualizado, onde pode se
pensar numa preparação para o ingresso do estudante
no Ensino Médio. Dessa forma, os conteúdos a serem
trabalhados na ultima série do Ensino Fundamental
deveriam estabelecer os fundamentos necessários e suficientes para uma aprendizagem cientı́fica e tecnológica,
inseridas no quadro real da sociedade que se vivencia.
Decerto, essa aprendizagem deve possuir um caráter
mais geral e propedêutico, a partir do qual o estudante
não mais se depararia com uma situação terminal, e
sentiria a necessidade de avançar para o Ensino Médio,
no qual aprofundaria os seus conhecimentos até então
adquiridos.
[12/11/09 - P081]
O outro lado de Johannes Kepler, um dos que
ajudaram a construir a ciência., José Adauto
Andrade Junior,Job Saraiva Furtado Neto,
Adriana Pinheiro Gomes, Wedson Francelino
Ribeiro Noronha, Cláudio Rejane da Silva Dantas, UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI URCA ¥ O presente estudo tem como objetivo o estudo da gravitação (Leis de Kepler) no ensino médio
com a abordagem da História e Filosofia das Ciências.
Os educandos ao estudarem gravitação são incentivados ao ensino mecanizado, cabendo a eles apenas memorizar fórmulas e aceitar que o conhecimento cientı́fico
é desenvolvido por gênios que não podem errar, e que
desenvolveram suas descobertas desvinculadas do contexto social, polı́tico, cultural e econômico da época. O
trabalho busca enriquecer o conteúdo sobre o estudo da
gravitação no ensino médio presente nos livros didáticos
que o professor segue, através da apresentação de fontes
que enfatizam o aspecto histórico-social da construção
144
da ciência. Partimos do pré-suposto de que o educando
primeiramente precisa entender que a ciência é uma
construção humana e o conhecimento não é absoluto,
mas sujeitos a alterações e rupturas. Nesta perspectiva
apontaremos a importância da História e Filosofia das
Ciências no estudo das Leis de Kepler, tendo como traço
metodológico a pesquisa teórica e de campo, realizado
na escola pública Teodorico Teles na cidade do CratoCE, onde foi aplicado um questionário com 22 alunos
do 1? ano, investigando sobre: Quais as concepções dos
educandos a respeito da construção dos conceitos que
hoje são estudados por eles em gravitação? Quais as
visões deles sobre como era a vida de Kepler? E qual
a sua opinião sobre como é abordado este tópico no
livro didático de Fı́sica? Em nossa análise percebemos
que os educandos têm uma visão totalmente contrária
a respeito da vida dos “gênios”da ciência, para eles
os gênios já nasceram gostando da ciência que desenvolveram, fazendo-as com facilidade. Em nosso estudo
apresentamos a outra história não descrita nos livros
didáticos sobre a vida de Kepler, onde ele começa a
gostar de astronomia depois que entrou na universidade como professor, e suas descobertas, como as dos
outros estudiosos só foram obtidas após muito esforço
e curiosidades e também com a ajuda de outras pessoas da época. Com relação aos livros didáticos, notamos que não abordam tal contexto corretamente, apenas colocam algumas notas e recortes sobre a vida dos
estudiosos, mostrando facilidade na descoberta de teorias, leis e conceitos fı́sicos. Inferimos neste trabalho
a importância de mostrar as dificuldades pelas qual
como o astrônomo e matemático Kepler em seu contexto
histórico esteve submetido, assim acreditamos que essa
perspectiva desperte um maior interesse nos educandos
em seus estudos na disciplina de Fı́sica do nı́vel médio.
[12/11/09 - P082]
Uso
do
Mathematica
no
estudo
das
Transformações
Canônicas,
César Rodrigues Fernandes, P. T. C. Freire,
Francisco Eduardo de Sousa Filho, B. T. O.
Abagaro, Universidade Federal do Ceará - Departamento de Fı́sica ¥ O formalismo Hamiltoniano
permite uma compreensão mais profunda da mecânica
a partir do instante em que momentos e coordenadas
são variáveis independentes.
As Transformações
Canônicas, expressas pela transformação de um conjunto de coordenadas (q,p,t) com Hamiltoniano H,
noutro conjunto de coordenadas (Q,P,t) com novo
Hamiltoniano K, com conservação da estrutura das
equações canônicas de Hamilton, representam o uso
dessa independência.
Se as variações conhecidas
como variações δ são simultaneamente estacionárias
então a transformação é canônica. Combinando os
princı́pios e lembrando que na variação δ os extremos
são fixos, temos a equação geratriz. A função F
define as equações de transformação de um espaço
noutro, sendo portanto chamada de função geratriz
da transformação. Pode-se provar que havendo a
transformação há também a função geratriz. Impondo
a validade das equações canônicas de Hamilton em
ambos os espaços, somos levados à condição simplética
MJM=J equivalente à canonicidade. As transformações
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
canônicas (TC) são ditas infinitesimais (I) quando as
coordenadas mudam por quantidades muito pequenas,
sendo úteis quando assumimos um ponto de vista ativo
onde as coordenadas mudam efetivamente seus valores.
Podemos mudar de várias formas a configuração do
espaço de fase via TCI dependendo da função geratriz
e do parâmetro que utilizarmos. Além da abordagem
geral das transformações canônicas propomos meios
automatizados de resolver o movimento inserindo o
Hamiltoniano na TCI, solução da equação de HamiltonJacobi, variáveis ângulo-ação, além de verificação da
condição simplética, em situações especı́ficas utilizando
o software Mathematica. Alertamos que o uso desse
recurso, não ousa propor nada de novo do ponto de
vista fı́sico-computacional, mas antes propõe um elo
entre o saber o que seja transformação canônica e o entendimento cognitivo desses recursos como instrumento
do entendimento da Fı́sica Clássica. Assim, propomos
que o uso desse instrumento permita que o estudante
que apresente alguma dificuldade no entendimento
de transformações canônicas seja beneficiado no seu
aprendizado.
[12/11/09 - P083]
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DO USO
DE ENERGIA SOLAR PARA ABASTECIMENTO ENERGÉTICO EM AMBIENTES
PEQUENOS E DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA,
Rafael R. FERREIRA,Matheus L. SILVA,
Jacques C. da S. Borges, IFRN - RN - Brasil,
Paulo C. da Silva Filho, IFRN, UFRN - RN Brasil ¥ Por milhares de anos a humanidade sobreviveu
com base no trabalho braçal e animal. As primeiras
fontes de energia inanimadas, como rodas hidráulicas
e moinhos de vento, esses tipos de energia significaram
um importante incremento quantitativo do regime de
trabalho. Hoje em dia grande parte de nossa energia procede de combustı́veis fósseis: carvão, petróleo
e gás natural. Até muito pouco tempo se dava por
descartada a esgotabilidade da energia. Um homem
comum simplesmente desconhecia a intrincada rede formada pela produção de combustı́vel e a indústria que
serve à sua comodidade. O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, inesgotável na escala terrestre
de tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz,
é hoje, sem sombra de dúvidas, uma das alternativas
energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio. A energia solar [1] é abundante
e permanente, renovável a cada dia, não polui e nem
prejudica o ecossistema. Em nosso estudo, da energia
renováveis, iremos fazer abordagem dentro da energia
solar fotovoltaica (FV). A Energia Solar Fotovoltaica [2]
é obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). Dentro dessa perspectiva
de atuação e de polı́tica energética [3] nossa pesquisa
vem somar com os recentes estudos dentro do tema
da energia solar, tais como: desenvolver sistemas fotovoltaicos para identificar a viabilidade do uso dessa
fonte de energia para abastecimento energético de ambientes pequenos (como uma sala de aula); divulgar
nossa pesquisa em energia solar para a comunidade do
IFRN, tanto para alunos, professores e administrativos,
fazendo assim uso dos painéis fotovoltaicos já existentes
de propriedade do IFRN, tendo em vista o não uso atual
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
desses painéis para a pesquisa cientı́fica.
[1] PEREIRA, Enio Bueno; MARTINS, Fernando
Ramos; ABREU, Samuel Luna de; RÜTHER, Ricardo;
Atlas brasileiro de energia solar, São José dos Campos:
INPE, 2006.
[2] CENTRO DE REFERÊNCIAS PARA ENERGIA
SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE SALVO BRITO.
Manual do engenheiro para sistemas fotovoltaicos, Rio
de Janeiro: 1999.
[3] SILVA, Francisco Raimundo; OLIVEIRA, Hugo
Sérgio Medeiros de; MARINHO, George Santos.
Análise das componentes global e difusa da radiação
solar em Natal-rn entre 2007 e 2008. II Congresso
Brasileiro de Energia Solar e III Conferência Regional
Latino-Americana da ISES - Florianópolis, 18 a 21 de
novembro de 2008.
[12/11/09 - P084]
O Optics Suitcase no Recife: Levando Conhecimento de Óptica a Crianças em Salas de Aula,
Euclides C. L. Almeida, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal de Pernambuco, 50670-901, Recife, PE, Brazil, Ronaldo P. de Melo Jr., Programa de Pós-Graduação em Ciências de Materiais,
Universidade Federal de Pernambuco, 50670-901 Recife, PE, Brazil and Colégio Militar do Recife, Exército
Brasileiro, 50730-120 Recife, PE, Brazil ¥ Optics Suitcase é um programa educacional desenvolvido pela seção
local da Optical Society of America (OSA) na Universidade de Rochester - EUA com o objetivo de incentivar o interesse de crianças em ciências e carreiras tecnológicas, especialmente óptica [1]. O programa consiste em uma visita de profissionais na área de óptica
à sala de aula, na qual fazem demonstrações acerca da
natureza da luz e aplicações encontradas no cotidiano
onde se faz uso de aspectos básicos da luz. Na aula,
os estudantes recebem três kits, os quais poderão levar
para casa em mostrar para amigos e familiares. Os três
kits direcionados aos estudantes são os seguintes:
The Rainbow Peephole - Consiste de uma pequena
lanterna e uma pelı́cula inserida em um disco de papelão através da qual a luz difrata, onde se pode ver as
várias cores no espectro da luz branca do led e entender
espectro de uma luz branca.
The Magic Stripes - Esse kit é formado por um par de
polarizadores, um garfo e cubeta de plástico. Nele, a
polarização da luz é explorada. Também é feita uma
análise das tensões em objetos transparentes quando
são postos entre polarizadores cruzados.
The Magic Patch - Uma folha encapsulada com cristal
lı́quido compõe esse kit, através do qual pode-se observar as diferentes cores refletidas em função da temperatura do cristal lı́quido.
O projeto Optics Suitcase têm sido apresentado
em vários paı́ses do mundo [2].
Neste trabalho,
mostraremos a atividade sendo desenvolvida, em algumas escolas do Grande Recife, por estudantes de pósgraduação pertencentes ao Capı́tulo Estudantil da OSA
na Universidade Federal de Pernambuco. Serão apre-
145
sentadas as mudanças nas concepções de estudantes de
5a série do ensino fundamental acerca da natureza da
luz e do trabalho de um profissional no campo da óptica.
[1] “Promoting Career Awareness with the Optics Suitcase”, Stephen D. Jacobs and Leslie L. Gregg, Optics
and Photonics News, March 2002.
[2] “Unpacking My “Optics Suitcase”in Africa”, Alexis
Lanning, Optics and Photonics News, November 2005
[12/11/09 - P085]
A EXPERIMENTAÇÃO E O LÚDICO NO
PROCESSO DE ENSINO APRENDIZAGEM DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO,
Augusto N. S. Costa, Fabio Bertolo, UEPA Departamento de Ciências Naturais - Pa - Brasil,
Adelice Braga, UFPa - Pa - Brasil ¥ O presente
trabalho buscou informar sobre a importância no
processo de ensino - aprendizagem procurando associar
brincadeiras, participação e a experimentação com
o cotidiano de cada aluno da E. E. E. M. Ducilla
Almeida, localizada no municı́pio de Altamira. Para
isso utilizamos o lúdico e a experimentação, apoiados
pelas idéias teóricas de Vygotsky, Piaget entre outros.
Conseguimos aguçar e incentivar os jovens para o ”conhecer”cientifico através de brincadeiras despertando
o construtivismo. Percebemos um melhor resultado
na aprendizagem do ensino da fı́sica principalmente se
comparado com métodos tradicionais. Na educação
das escolas públicas interioranas o ensino ainda é tradicionalista e defasado, mas essa realidade é condizente
com a realidade socioeconômica do municı́pio, do estado
e até mesmo da nação. O intuito dos procedimentos
metodológicos era em divulgar uma forma alternativa
de se trabalhar em sala de aula de forma experimental e irreverente, possibilitando uma participação
em massa dos estudantes. A seleção das atividades
experimentais teve com principal foco a utilização de
materiais alternativos de baixo custo comercial, com
a intenção de mostrar que é possı́vel disseminar os
conceitos fı́sicos nas escolas públicas interioranas. Os
experimentos foram divididos em três grupos levando
em consideração o conteúdo programático elaborado
para cada etapa do ensino medio. Nas turmas de
primeiro ano foram realizados experimentos baseados
nas noções sobre os principais caracterı́siticas dos
movimentos, leis de Newton e formas de energias. Já
no segundo ano fizemos referências aos conceitos de
temperatura, calor e energia interna; levando em conta
as leis que regem a Termodinâmica aplicada ao cotidiano. Finalmente para a classe do terceiro ano foram
feitos vários experimentos resultando na produção do
campo magnético, eletroı́mã, eletrização por fricção
e luz policromática. Com base na construção do
conhecimento partindo da experimentação e do lúdico,
procuramos coletar os resultados desse projeto através
de gráficos e discussões, e parar isso foi utilizado questionários com os alunos participantes. Nesse contexto
sugiram inusitadas explicações para o funcionamento
dos experimentos, tal elucidação foi através de gráficos
informativos e discussões qualitativas e quantitativas.
[12/11/09 - P086]
Difusão de astronomia
no
sul
da
Bahia,
146
Jules Batista Soares, Leandro de Oliveira
Kerber, Tiago de Jesus Santos, Cleiton Carillo, DCET-UESC ¥ Neste ano de 2009, o grupo de
Astrofı́sica da Universidade Estadual de Santa Cruz realiza uma série de atividades que celebram o ano internacional da astronomia, assim declarado pela ONU em
referência às primeiras observações do céu com o uso de
um telescópio, feitas por Galileu Galilei em 1609. Essas atividades têm o objetivo de difundir a astronomia
na região sul da Bahia, incentivando a prática observacional e a utilização da astronomia como elemento motivador nas aulas de Ciências do Ensino Básico. Especificamente o projeto pretende: apresentar a astronomia
de uma forma atraente, capaz de auxiliar na motivação
para o estudo de Ciências; contribuir para o processo
de inserção social dos cidadãos que vivem nas comunidades da região, através da alfabetização em ciência
e da desmistificação do conhecimento cientı́fico; divulgar conhecimentos de astronomia para o público das
escolas de Ensino Fundamental e Médio da região de
atuação da UESC, bem como para o público em geral,
contribuindo para integrar a Escola à comunidade e o
conhecimento cientı́fico à cultura; incentivar a prática
observacional e a criação de clubes de astronomia na
região; aumentar o interesse da comunidade para o conhecimento de temas associados à astronomia; incentivar os professores de ciências a utilizar a astronomia
como elemento motivador em suas aulas; valorizar os
conhecimentos populares associados à astronomia; apresentar a evolução dos conhecimentos em astronomia
e as suas implicações filosóficas; apoiar manifestações
artı́sticas locais com tema de astronomia. As linhas de
ação da projeto compreendem: divulgação de Astronomia nas escolas, ancorada em palestras, observações astronômicas e sessões no planetário móvel; realização de
mini-cursos de astronomia básica voltados para professores de ciências do Ensino Médio; montagem de uma
exposição itinerante; promoção de espetáculo teatral sobre a vida e obra de Galileu, e discussão sobre as implicações filosóficas de sua obra.
[12/11/09 - P087]
O emaranhamento na mecânica quântica: Uma
abordagem de primeiros princı́pios.,
Raoni
Batista de Sousa,Graciana dos Santos de
Sousa, Alexandre Guimarães Rodrigues, Universidade Federal do Pará ¥ O emaranhamento vem
mostrando-se um fenômeno quântico capaz de fornecer
recursos de processamento e armazenamento de informação muito mais poderosos do que quaisquer outros
conhecidos até hoje. Por isso, muitos esforços têm sido
concentrados no desenvolvimento da Teoria do Emaranhamento na tentativa de implementar protocolos mais
poderosos do que os implementados até hoje utilizando
a Fı́sica Clássica. A intenção neste trabalho é apresentar uma introdução à Teoria do Emaranhamento
mostrando a noção desta intrigante propriedade do
mundo quântico, a qual Schröndiger classificou como O
traço caracterı́stico da Mecânica Quântica. Para isso,
traçaremos uma breve discussão do paradoxo EPR, proposto por Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan
Rosen em 1935, o qual tornou-se uma frutı́fera e acalorada fonte de discussão dos fundamentos da mecânica
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
quântica. Traçaremos breves considerações sobre a interpretação das variáveis ocultas, e falaremos também
sobre alguns fundamentos filosóficos da teoria quântica.
Procuremos também fornecer subsı́dios para um entendimento semi-quantitativo de medidas de correlação
em mecânica quântica com o intuito de demonstrar
como essa teoria fornece resultados que violam a previsão da fı́sica clássica baseada em modelo realista-local.
Por fim delinearemos duas aplicações de grande interesse na teoria do emaranhamento: a codificação superdensa e o teleporte quântico.
Palavras-chaves: Emaranhamento, q-bit e sistema
quântico.
[12/11/09 - P088]
A
Fı́sica
no
Ensino
Médio
e
sua
relação
com
o
cotidiano
do
aluno.,
Alexandre
Davi Olegário da Silva Júnior,
Guimarães Rodrigues, Carlos José Freire
Machado, Lilian Cristiane Almeida dos Santos, Universidade Federal do Pará ¥ Pesquisas na
área de ensino de fı́sica podem fornecer resultados
importantes para as instituições de ensino em nı́vel
escolar, permitindo perceber as dificuldades que os
alunos possuem em compreender como o conhecimento
cientı́fico é útil para interpretar os processos naturais
em seu cotidiano. Muitas vezes, o ensino da ciência
concentra-se na simples memorização de fórmulas ou
repetição automatizada sem relação com os processos
históricos e sociais. Nesse trabalho será apresentada o
resultado de uma pesquisa-ação cooperativa (professor
regente e licenciado) realizada com 100 alunos de nı́vel
médio (primeiro, segundo e terceiro anos) de uma
escola de Ensino Médio do municı́pio de Santarém.
A pesquisa realizou-se em oito etapas: na primeira
etapa foi feita uma levantamento sobre o histórico e
caracterização da escola para observar o trabalho da
mesma junto a comunidade. Para a segunda etapa foi
feito um levantamento bibliográfico com a finalidade
de obter informações para uma proposta de ensino de
Fı́sica que tivesse elementos inovadores nas relações de
ensino e aprendizagem. Na terceira etapa, aplicou-se
um questionário para os discentes com questões de
respostas semi-abertas (quantitativas), para se ter uma
prévia de como está se dando o ensino desta ciência. Na
quarta etapa fez-se a aplicação de trinta e seis aulas com
metodologias diversificadas de ensino e aprendizagem,
tais como: interdisciplinaridade; aulas contextualizadas
com situações do dia-a-dia e experimentos de baixo
custo. Na quinta etapa utilizou-se a aplicação de um
segundo questionário objetivando mensurar a aceitação
dos alunos às práticas metodológicas utilizadas pelo
licenciado. Na sexta etapa foi realizada uma entrevista
junto à professora de Fı́sica, para se obter informações
de como os alunos passaram a observar a disciplina
Fı́sica após as aulas aplicadas.
Na sétima etapa
foi realizada uma palestra direcionada a Educação
Ambiental, mostrando alguns fatores que compõem
a problemática ambiental. Na oitava e última etapa,
efetuou-se a análise estatı́stica através de gráficos dos
dados obtidos dos questionários. As análises demonstraram que noventa por cento do alunado aprovou o
conjunto de metodologias utilizadas e posicionaram-se
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
favoravelmente à continuidade das aulas.
Os resultados revelaram também um grande avanço na
relação dos conteúdos da disciplina Fı́sica com o
cotidiano. Diante do exposto, o trabalho desenvolvido
exibe contribuições significativas para estruturação
de estratégias de ensino-aprendizagem relacionadas à
percepção do meio ambiente e de fenômenos naturais
presentes no dia-a-dia dos estudantes sem desmerecer
sua complexidade.
Palavras-Chave: Ensino de Fı́sica, estratégias de
ensino-aprendizagem, interdisciplinaridade e contextualização no cotidiano.
[12/11/09 - P089]
Software Educacional no Ensino da Fı́sica,
Israel Felipe Alves Pimentel, Carlos Alberto
Ferreira dos Santos Filho, Roniere Alves Moreira, Thiago Adelino de Melo, Pedro Carlos
de Assis Júnior, Universidade Estadual da Paraı́ba UEPB ¥ A aplicação de novas tecnologias tem sido
de grande valia no processo de ensino aprendizagem de
diversas esferas do conhecimento. Este trabalho tem
como objetivo promover o uso de novas ferramentas
computacionais no ensino da fı́sica básica. O software
educacional foi desenvolvido por alunos da disciplina
Fundamentos de Fı́sica II, do curso de licenciatura em
computação do campus VII da UEPB. A linguagem
de programação utilizada foi o Java, que é uma linguagem orientada a objeto. Foi criada uma interface
gráfica mais atrativa e estimulante para tornar o aprendizado mais eficaz. O intuito do software é ajudar
os docentes e discentes da rede pública de ensino da
região de Patos - PB. Os docentes tornam suas aulas
mais lúdicas e dinâmicas. Os discentes sentem maior
motivação para estudar a fı́sica. O software é de fácil
manuseio e portátil. A metodologia empregada na utilização do software e de interação entre o programa,
educador e educando. A criação desse software educacional serviu de motivação para os educandos dessa
disciplina, bem como trouxe uma grande satisfação em
desenvolver novos softwares oferecendo maior interatividade. Outro aspecto relevante é a possibilidade de
aplicação dessa ferramenta em outras disciplinas da área
de exatas como a matemática e a quı́mica.
[12/11/09 - P090]
A formação para a docência na perspectiva de
acadêmicos do curso de Fı́sica da Universidade
Federal do Pará,
Maricélia Cristiam Lopes,
Roberto Peixoto Joele, Cláudia Silva de Castro, Licurgo Peixoto de Brito, Universidade Federal do Pará ¥ A formação de professores de Fı́sica
para atuar na educação básica é um dos desafios atuais
devido ao elevado déficit de professores e da preparação
para a docência nos cursos de Licenciatura em Fı́sica.
Diante disso, buscamos neste trabalho investigar aspectos da formação docente no Curso de Fı́sica da UFPA.
Os dados foram obtidos com a aplicação de um questionário contendo duas partes: I - referente ao perfil
dos acadêmicos e II - que abordou a formação oferecida no curso na perspectiva dos estudantes. Foram
investigados 98 acadêmicos, mas nesta análise consideramos apenas os oriundos da licenciatura (48) e licenciatura/bacharelado (42), totalizando 90 estudantes
147
que ingressaram no curso de 2002 a 2008. Dos investigados 70% pretendem atuar na educação básica após
a conclusão do curso. Sobre as expectativas formativas 22% espera ter domı́nio de conteúdos especı́ficos,
30% a formação geral para a docência, 6% a formação
voltada para o domı́nio de conteúdos e metodologias de
ensino, 14% indicaram apenas terem expectativas positivas, 14% indicaram não esperarem uma boa formação
e 14%, indicaram outros aspectos. Para 60% dos estudantes as expectativas iniciais em relação ao curso
não foram contempladas e dentre estes 20% indicaram
como motivo dessa mudança o fato do curso não ser
voltado para a formação docente. Nossos resultados
apontam para a necessidade de uma formação mais focada na preparação para a docência, que contemple não
só conhecimentos especı́ficos e metodológicos, mas que
favoreça os saberes docentes mais amplos e permita aos
acadêmicos terem suas expectativas formativas atendidas de maneira mais efetiva.
[12/11/09 - P091]
Optimization in the consumption of Liquefied
Petroleum Gas at stoves: A simple method to
reduce the emission of carbon dioxide in the atmosphere, Thiago Balacó Borrajo, IFCE - CE
- Brasil, Aderaldo Irineu Levartoski de Araújo,
IFCE - CE / UFRN - RN - Brasil ¥ Cooking food is
usually done in such a way that the flame in the stove is
kept at its maximum flow (power) throughout the whole
process, both in domestical and industrial usages. Since
the boiling temperature of water can be maintained by a
smaller flow of LPG (Liquefied Petroleum Gas), we verify that a considerable waste of energy takes place after
the system reach its boiling point. That energy waste
was observed in a rudimentary experiment, made in a
kitchen at the Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia do Ceará. Through measurements of a set
of water masses and the time interval they take to attain their boiling points we found the effective power of
the stove burner, both for the maximum and the minimum flow of gas. We conclude that the reduction of
the power of the burner after the boiling temperature is
reached can lead to a significant reduction in the consumption of this fuel. That reduction is of great importance, both environmentally and economically. Besides
the decrease in consumption of LPG, there is the associated reduction of carbon dioxide emissions, which
can be converted into carbon credits. Since we get relevant economy levels pointed by our limited experiment,
we believe that an optimized mechanism to control the
LPG flow in the burners of the stoves could guarantee
an economy even more significant of this fuel.
[12/11/09 - P092]
ESPALHAMENTO
DE
RUTHERFORD
COMO UMA FERRAMENTA DIDÁTICA
NO ENSINO DA FÍSICA MODERNA,
Danila Macedo Galdino, Aline Simões dos
Santos, Jaene Guimarães Pereira, Leandro
Velez da Silva, UNIVERSIDADE ESTADUAL DA
PARAIBA UEPB ¥ O ensino de muitos tópicos da
Fı́sica moderna no ensino médio é geralmente ministrado sem que haja um intercambio com o cotidiano do
aluno. A principal dificuldade deve-se a problemática
148
em se desenvolver experimentos nessa área, Isso torna
a compreensão dos conteúdos mais complicada. O
experimento do espalhamento de Rutherford, que deu
origem ao átomo nucleado pode se constituir numa
poderosa ferramenta para se vencer estas barreiras. A
análise metodológica do espalhamento de Rutherford
por meio de experimentos simples pode proporcionar
um maior intercambio entre a complicada estrutura
dos modelos atômicos e suas contribuições para o
desenvolvimento, tecnológico, proporcionando uma
melhor aprendizagem por parte dos alunos. Em meio
a este contexto temos por objetivo desenvolver uma
análise metodológica do espalhamento de Rutherford
através da montagem e execução de um experimento
simples, voltados para o ensino médio, que simula o
espalhamento de Rutherford. O desenvolvimento do
trabalho foi dado através de pesquisas bibliográficas
sobre o modelo atômico de Rutherford seguido da
elaboração de um texto metodológico sobre os modelos
atômicos em que é dado um enfoque qualitativo
seguido da análise de um experimento simples sobre
o espalhamento de Rutherford voltado para o ensino
médio. O desenvolvimento da proposta do trabalho
traz como resultado a quebra de barreiras trazendo
para a realidade cotidiana do aluno a experiência que
proporcionou o surgimento do modelo atômico de
Rutherford. Neste contexto o trabalho se constitui
numa poderosa ferramenta didática no ensino da Fı́sica
Moderna no ensino médio.
[12/11/09 - P093]
AS PRINCIPAIS OCORRÊNCIAS DE DEFEITOS DA VISÃO NO MUNÍCIPIO DE
ALTAMIRA,
Augusto N. S. Costa, Denise
Araújo de Souza, Patrı́cia do Vale Lima, UEPA
- Departamento de Ciências Naturais - Pa - Brasil ¥
O presente trabalho buscou analisar de forma coesa e
clara os vários fatores que envolvem a visão, especificando e correlacionando-os com suas principais patologias dando ênfase a tal problemática principalmente no
espaço formal da educação (alunos de 5? a 8? série do
ensino público de Altamira). As vertentes pesquisadas
permearam a perspectivas polı́ticas, a estrutura familiar e a conjuntura escolar entre outros aspectos que se
liga direta ou indiretamente ao tema abordado. Na
abordagem familiar verificou-se como esta entidade age
perante problemas oftalmológicos quando este atinge
seus filhos ou dependentes, em contrapartida averiguose qual a estrutura que esta recebe por parte do poder
que está legalmente incumbido de solucionar tal problema. A reflexão desta abordagem fez menção a este
obstáculo no processo ensino-aprendizagem buscando
uma resposta fidedigna de como estes fatores influência
na vida do educando, e como o corpo docente age diante
dessa situação. As ações empı́ricas acontecem predominantemente por falta de respaldo, neste caso, conhecimento a cerca do tema (patologia da visão). Pois na
maioria das vezes os mestres pediam que os alunos afastassem as carteiras (hipermetropia) ou que estes aproximassem as carteiras (miopia). O método utilizado foi a
aplicação do questionário fechado contendo dez questões
de múltipla escolha aplicado a discentes e docentes da
rede pública de ensino de Altamira. Por fim evidenciou-
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
se o estado de esfacelação pelo qual passou e vem passando a educação no Brasil. As escolas não dispõem
de estrutura que garanta apoio ao educando sequer em
aspectos didáticos quanto mais em assuntos como estes,
a coordenação não conta com apoio governamental em
contrapartida não o repassa com excelência aos educadores que não o desenvolvem com os educandos.
Palavras - chaves: Visão, ensino-aprendizagem e educação.
[12/11/09 - P094]
Uma
introdução
aos
fundamentos
da
computação
quântica.,
Graciana dos Santos de Sousa, Raoni Batista
de Sousa, Alexandre Guimarães Rodrigues,
Universidade Federal do Pará ¥ Por computação
Quântica e Informação Quântica entendemos o estudo
de tarefas que podem ser realizadas pelo processamento da informação contida em sistemas quânticos
(NIELSEN& CHUANG, 2005). No inı́cio da década de
80, o ilustre fı́sico norte-americano Richard Feynman
atentou para a questão de que sistemas quânticos
não são eficientemente simulados em computadores
clássicos, e propôs os próprios sistemas quânticos para
a realização dessa tarefa (OLIVEIRA, 2005). A partir
do trabalho de David Deutsch em 1985, em que o
problema de determinação de uma função ser balanceada ou constante é resolvido rodando o algoritmo
quântico uma única vez, e, principalmente, a partir do
artigo publicado em 1994 por Peter Shor, em que o
problema de fatoração de números inteiros é resolvido
via Transformada de Fourier Quântica em tempo
polinomial (frente ao gasto exponencial do melhor
algoritmo clássico conhecido), a área da Computação
Quântica sofreu um enorme salto de interesse, sendo
pesquisada por fı́sicos, matemáticos e cientistas da
computação em universidades e institutos de pesquisa
mundo afora. Mais que uma conquista tecnológica,
a Computação Quântica surge como um paradigma
revolucionário com potencialidades de resolver eficientemente problemas de grande complexidade
computacional, além de proporcionar excelentes possibilidades para se fazer tanto ciência básica (estudando
sistemas quânticos), bem como pesquisas aplicadas e
tecnológicas. Neste trabalho introduzimos os conceitos
da Fı́sica Quântica necessários para a construção dos
fundamentos básicos da Computação Quântica, tanto
nos requisitos fı́sicos como matemáticos. Apresentamos
os sistemas quânticos denominados de bits quânticos,
explorando a possibilidade de prepará-los em estados
em uma superposição, e com esta propriedade explorar
um paralelismo computacional incrivelmente superior
aos dos supercomputadores que existem na atualidade.
Mostramos também como as matrizes unitárias desempenham um papel importantı́ssimo na manipulação
dos qubits, cuja função é a implementação das portas
lógicas quânticas. Construı́mos, sempre que possı́vel,
analogias importantes com a Computação Clássica,
para a familiarização da aplicação dos conceitos
quânticos.
Palavras-chave: Computação Quântica, Qubit, superposição, paralelismo, matrizes unitárias.
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
[12/11/09 - P095]
Desenvolvimento Sustentável: Energia Solar na
Visão dos Populares do Semi-Árido Paraibano,
Roniere Alves Moreira, Pedro Carlos de Assis
Júnior, Universidade Estadual da Paraı́ba - UEPB,
Gilvânia Bento da Silva, Universidade Federal de
Campina Grande - UFCG ¥ Na busca incessante para
o desenvolvimento sustentável na proteção do nosso
planeta, muitas alternativas estão em estudo. Este trabalho teve como objetivo pesquisar e avaliar o conhecimento da população de Patos (chamada carinhosamente
“Morada do Sol”), no semi-árido paraibano, acerca das
formas de uso da energia solar como fonte de energia
limpa, abrangendo a população urbana e rural. A energia solar, sob forma de luz, é captada por painéis solares,
formados por células fotovoltaicas, e transformada em
energia elétrica. A energia solar também pode ser utilizada, principalmente em residências, para o aquecimento de água, priorizando a energia térmica, atividade
interessante devido promover uma grande redução do
uso do gás GLP, carvão ou madeira reduzindo o impacto ambiental. Outro emprego da energia solar é o
aproveitamento da luz em ambientes fechados. Considerada uma fonte de energia limpa e renovável, a
energia fotovoltaica é pouco utilizada no mundo, pois
o custo de fabricação e instalação dos painéis solares
ainda é muito elevado, devido à escassez de matéria
prima. Outro problema é a dificuldade de armazenar
energia. Pesquisas atuais buscam melhorias nos sistemas de captação, conversão e armazenamento. Foi
observado que a população patoense ainda está bastante carente de informações técnico-cientı́ficas atualizadas sobre o aproveitamento da energia solar. Quanto
à energia térmica é notável a crendice de que o contato
com “água quente do sol”traz malefı́cios à saúde: gripes,
inflamações na garganta, entre outros; o que dificulta
a aceitação do aquecedor solar na região. Muitos se
mostraram informados quanto ao aproveitamento da luz
solar para iluminação de ambientes fechados, porém há
pouca informação adquirida quanto às novas tendências
de iluminação natural. A energia fotovoltaica está mais
difundida, graças à mı́dia e a internet, porém muitos
acreditam estar impossibilitados de instalar os sistemas,
devido ao custo do equipamento, mesmo havendo um retorno financeiro em longo prazo. Outros poucos se apresentaram incrédulos quanto à capacidade e a eficiência,
dos sistemas de utilização da energia solar, preferindo
os sistemas tradicionais de abastecimento de energia.
[12/11/09 - P096]
Meio Ambiente e interações CTS: análise feita
por licenciandos em Fı́sica a partir de uma
situação envolvendo gases poluentes na atmosfera, Nilson Ferreira, Lı́via Cardoso, Universidade Federal de Sergipe ¥ As rápidas transformações
ambientais, decorrentes da ação antrópica, constituem
uma ameaça à biodiversidade e à qualidade de vida.
Este cenário tem sua relação com a prática pedagógica
em torno da questão ambiental desenvolvida pelos professores, seja pela adoção de atividades pontuais reducionistas, seja pela contı́nua abordagem crı́tica da
temática ao longo da educação básica. Em acordo
com essa segunda idéia, as pesquisas em ensino das
ciências sugerem a adoção de uma perspectiva que en-
149
volva Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) como meio
de inserir o pensamento crı́tico nos estudantes. Com
esse trabalho, buscou-se compreender a análise feita
por licenciandos em Fı́sica da Universidade Federal de
Sergipe sobre um noticiário, extraı́do do trabalho de
Freire (2007), a respeito das relações entre meio ambiente, poluentes atmosféricos e tecnologias automotivas. Ou seja, objetivou-se conhecer como o grupo
pesquisado relaciona os conhecimentos cientı́ficos e tecnológicos com questões sociais. Assim, constatou-se
que as respostas giraram em torno de duas perspectivas. Na primeira delas, os estudantes alegaram que as
pesquisas em combustı́veis alternativos e a construção
de uma carro elétrico são as melhores alternativas para
diminuir a emissão de gases poluentes e melhorar a
vida da sociedade. Isto é, possuem uma visão no determinismo tecnológico, como se a tecnologia definisse
os limites de desenvolvimento de uma sociedade. Enquanto que a segunda perspectiva corresponde a um
salvacionismo cientı́fico ao afirmarem que o paı́s possui
pesquisas para resolver a questão da poluição, estando
o problema no uso inadequado. Portanto, as respostas
dos licenciandos indicaram uma defesa da ciência e da
tecnologia, não apresentando indı́cios de criticidade sobre suas implicações sociais e ambientais. Deste modo,
faz-se necessária um reflexão em torno dos cursos de
formação de Fı́sica, visto que estes serão os futuros professores a contribuir para temática ambiental com suas
práticas pedagógicas.
[12/11/09 - P097]
Neutralidade tecnológica: a representação de licenciandos em Fı́sica em torno da robotização,
Nilson Ferreira, Lı́via Cardoso, Universidade
Federal de Sergipe ¥ Nos últimos anos, o papel das
tecnologias na vida cotidiana tem gerado muitas discussões. Tecnologia é produto da ação humana e está
inserida em todo lugar numa sociedade moderna. As
ações corriqueiras são realizáveis graças aos artefatos
tecnológicos produzidos e utilizados pelos povos durante
toda a história da humanidade. Consequentemente,
há a exigência de se desenvolver a educação cientı́ficotecnológica de modo a auxiliar os alunos a melhor compreenderem o cotidiano, examinarem a interação entre
ciências, tecnologia e sociedade e desenvolver o senso
crı́tico frente aos fenômenos naturais e sociais. A partir
desses pressupostos, buscou-se identificar a análise feita
por licenciandos em Fı́sica da Universidade Federal de
Sergipe sobre um noticiário, extraı́do do trabalho de
Freire (2007), a respeito da robotização. Deste modo,
objetivou-se conhecer como o grupo pesquisado relaciona os conhecimentos cientı́ficos e tecnológicos com
questões sociais. Então, constatou-se que os licenciandos se dividiram em duas perspectivas. Na primeira,
estão os que apresentam a concepção de que os robôs
estão sendo criados para auxiliar os humanos em suas
atividades, ou seja, crêem na neutralidade cientı́ficotecnológica presente em cada descoberta quanto às implicações sociais. Numa perspectiva oposta, estão os licenciados que temem a repercussão que os robôs teriam
junto à sociedade, pois poderiam substituir humanos
nos empregos. Isto é, apresentam uma maior criticidade
em relação ao primeiro grupo. Essas colocações susci-
150
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
tam diversas ponderações, que vão desde a formação
dos professores de Fı́sica para a educação básica até as
representações de ciência e de tecnologia que permeiam
esses futuros professores.
FÍSICA ATÔMICA E MOLECULAR,
ESPECTROSCOPIA
[12/11/09 - P098]
Relação entre Transporte Eletrônico e Quiralidade,
S. J. S. da Silva, Programa de PósGraduação em Fı́sica, UFPA, 66075-110, Belém, PA,
Ewerton R. Granhen, Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, 66075-900, Belém, PA;, F. A.
Pinheiro, Instituto de Fı́sica, UFRJ, 21941-972, Rio
de Janeiro, RJ, Jordan Del Nero, Departamento de
Fı́sica, UFPA, 66075-110, Belém, PA. ¥ No presente
trabalho estudamos teoricamente as propriedades de
transporte eletrônico e quiralidade molecular, através
de métodos de mecânica quântica do composto orgânico
Oligo-(para) fenileno-vinileno (PPV). Também fizemos
um modelo baseado em Função de Green de Não
Equilı́brio (NEFG) demonstrado a equivalência para a
descrição de dispositivos moleculares [1] e investigamos
a conexão entre transporte eletrônico e o grau de quiralidade de dispositivos moleculares. Visto que, moléculas
quirais e propriedades estruturais podem induzir uma
assimetria no transporte eletrônico, resultando num
processo de retificação [2]. O semicondutor orgânico
PPV é um dispositivo estruturado de anéis fenila
conectados a radicais de orto-propila. Fizemos cálculos
mecânico-quânticos através de métodos ab initio e
também obtivemos a descrição de corrente/voltagem
(IxV) aplicando um campo elétrico externo no PPV,
bem como o momento dipolar elétrico (p). Com o
método (NEFG) baseado no formalismo de Keldysh
[3], descrevemos o transporte entre os nı́veis multieletrônicos (IxV).A corrente é obtida pelos parametros
En , X e Γ(ε), que descrevem os pontos de ressonância,
a assimetria do sistema e o coeficiente de transmissão
entre os nı́veis eletrônicos, respectivamente. Usando
o ı́ndice quiral demonstramos o grau de quiralidade
molecular via transporte eletrônico onde a conexão é
dada pelo módulo da corrente |I| e o ı́ndice quiral (ψ).
Nós identificamos que : para −2.4V < Ve < 2.2V a
molécula é quase planar e de carácter aromático; (ii)
for −3.6V <Ve < −2.4V e para Ve > 2.2V é quase
planar e ressonante adquirindo carácter quinoidal ;
(iii) para Ve < −3.6V ocorre uma nova ressonância,
originada pela torção do anel fenil de ∼ 40o ao plano.
Relacionamos (ψ) com (p) e observamos que também
exibe o mesmo comportamento relatado para a corrente. Nós demonstramos que a corrrente/voltagem
é proporcional ao seu grau de quiralidade molecular,
que depende exclusivamente das posições atômicas.
Este resultado sugere que o transporte eletrônico neste
sistema poder ser explorado na avaliação do seu grau
de quiralidade.
Agradecimentos:
CNPq, FAPESPA,
SEDECT e FAPERJ pelo suporte financeiro.
VALE,
Referência Bibliográfica
[1] A. S. Martin, J. R. Sambles, G. J. Ashwell, Phys.
Rev. Lett.70, 218 (1993).
[2] A. Saraiva-Souza, F. M. Souza, V.F. Aleixo, E.C.
Girao, J. Mendes Filho, V. Meunier, B. G.
Sumpter, A. G. Souza Filho, J. Del Nero, J.
Chem. Phys. 129 204701 (2008).
[3] A. Hernández, V. M. Apel, F. A. Pinheiro, C.
H.Lewenkopf, Physica A 385, 148 (2007).
[12/11/09 - P099]
Estudo de Espalhamento Raman Cs4 W11 O35 : espectro raman polarizado e de alta pressão,
Katiane P. Silva, W. Paraguassu, Departamento
de Fisica, Universidade Federal do Maranhão, São
Luis-MA, 65085-580, Brasil, A. G. Souza Filho,
P.T.C. Freire, J. Mendes Filho, Departamento de
Fisica, Universidade Federal do Ceará, P.O. Box 6030,
Fortaleza-CE, 60455-970, Brasil, M. Maczka, Polish Academy of Sciences, P.O.Box 1410, 50-950 Wroclaw 2, Poland, J. Hanuza, Department of Bioorganic
Chemistry, University of Economics, 53 - 345 Wroclaw,
Poland ¥ Cs4 W11 O35 (or Cs1/3 W0.917 O2.917 ) pertence
a classe dos bronzes hexagonais cuja estrutura deriva
do hexatungstato supercondutor Kx W O3 . Os bronzes
hexagonais são materiais dielétricos com rico polimorfismo, propriedades ferroelétricas e geração de segundo
harmônico. Neste trabalho discutimos as propriedades
vibracionais do sistema baseado no calculo de dinamica
de rede na estrutura correlata KN bW2 O9 . Demonstra espectro Raman polarizado as bandas de alta energia surgem devido a vacâncias de W ou O no sistemas
hexagonais de valencia-balanceada. Adicionalmente, relatamos resultados de experimentos de espalhamento
Raman em alta pressão (0.0 - 11.0 GPa) no sistema
Cs4 W11 O35 . A observação de modos tipo soft like indicam que as transições de fases estruturais observadas
apresentam comportamento do tipo deslocamento, o
que, além disso indica que as transformações provavelmente relacionada às reorientações das unidades octraedrais. O hexatunstato de Césio foi investigado por
experimento Raman de alta pressão e os resultados adicionais de cálculo de dinamica de rede foram discutidos.
Observamos um número de modificações no espectro
Raman para os valores de pressão por volta de 2.0 GPa,
4.GPa e 7.4 GPa. As mudanças observadas 2.0 GPa são
sutis e a possibilidade de uma transição de fase estrutural deve ser considerada. As modificações observadas
em 4.0 GPa and 7.4 GPa são atribuidas a transiçoes de
fase estruturais levando um abaixamento de simetria da
estrutura. As modificações em 4 GPa são mais fortes
para modos tangenciais e radiais da cavidade hexagonal
(modos no plano formado por a e b hexagonais ).
[12/11/09 - P100]
INTERAÇÃO DO ÁTOMO DE PLATINA
COM
SUPERFÍCIE
DE
GRAFENO,
Fredson de Sousa Costa, David Lima Azevedo,
Universidade Federal do Maranhão ¥ O grafeno é uma
única folha formada exclusivamente por átomos de
carbono com hibridização sp2, apresenta também uma
rede hexagonal. O grafeno é um semicondutor, pois
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
na sua estrutura de banda apresenta gap nulo. Essa
propriedade em conjunto com o fato dele apresentar
rede hexagonal faz seus elétrons se comportarem
como férmions governados pela equação de Dirac.
Cogita-se a possibilidade de se utilizar o grafeno para
a fabricação de materiais eletrônicos, pois ele possui
várias vantagens sobre os dispositivos atuais feitos a
base de silı́cio, uma delas é que ele funciona melhor
quanto menor a folha. Apesar de ser feito apenas
de carbono, o material se comporta como um metal,
conduzindo eletricidade praticamente sem perdas, ao
passo que, no silı́cio e em outros semicondutores, os
elétrons se chocam uns contra os outros, dissipando
energia em forma de calor. Atualmente, há um grande
volume de estudos sobre a interação de grafeno com
diversos átomos e moléculas, um desses átomos é a
platina, elemento quı́mico pertencente ao grupo VIII
da tabela periódica, de sı́mbolo Pt. É um metal sólido
branco-acinzentado, maleável e tenaz. Absorve os
gases, em especial, o hidrogênio, sobretudo quando
está dividida. Em estado bruto, é um metal nobre
encontrado em forma de pepitas nas proximidades de
jazidas de cobre e ouro. Neste trabalho, estudamos de
forma inteiramente atomı́stica a interação do átomo
de platina com superfı́cie de grafeno utilizando duas
aproximações, clássica e quântica. Para tanto utilizamos dois módulos do Material Studio(da Accelryls),
o forcite e o dmol3. Realizamos um “full scan”da superfı́cie num grid considerável da folha, e construı́mos
um mapa do potencial que nos possibilita conhecer
com grande precisão onde são os sı́tios mais propı́cios
energeticamente para a adsorção do átomo de platina.
Os resultados obtidos através destas simulações serão
comparados com resultados de outros grupos.
[12/11/09 - P101]
DFT
solvation
study
of
Glycine,
Levi Rodrigues Leite,
Valder
Nogueira
Freire, UFC
¥ Interações entre moléculas de
água e aminoácidos levando em consideração os efeitos
de pontes de hidrogênio entre eles são alvos de muitos
interessantes estudos atualmente, principalmente
quando se refere a estudos estruturais e de espectros vibracionais. Dependendo do pH, os aminoácidos podem
existir na forma não-ionizada (ou forma neutra) na fase
gasosa, enquanto em soluções ou cristais eles existem
na forma zwitteriônica. Atualmente, a microsolvatação
é muito empregada quando se pretende examinar as
estruturas e energias relativas tanto de aminoácidos na
forma não-ionizada como na forma zwitteriônica, bem
como a simulação de água através de diversos modelos
de solvatação por meios contı́nuos. O presente trabalho
teve como objetivo o estudo DFT das energias relativas
entre os diversos conformeros da glicina, bem como o
cálculo das energias de ionização dos mesmos, tanto no
vácuo, como simulando água implicitamente (criando
uma cavidade dielétrica em torno, com a constante
dielétrica da água), e simulando a água explicitamente
(colocando moléculas de água próximas a estrutura
que se deseja estudar).
As diferentes estruturas
conformacionais, bem como as energias de ionização,
foram obtidas através de 2 diferentes funcionais:
PBE e B3LYP, através de cálculos ab initio com a
151
aproximação do gradiente generalizado (GGA), afim de
estudos comparativos. Foram obtidos 9 conformeros,
com diferença máxima de energia entre os conformeros
de 7,2kcal/mol. As energias de ionização oscilaram
entre aproximadamente 8,9eV a 9,4eV, indo de acordo
com os poucos resultados experimentais existentes na
literatura. O autor do trabalho agradece a CNPq e a
FUNCAP pelo apoio financeiro prestado.
[12/11/09 - P102]
Cálculo dos nı́veis de energia da inversão de
configuração de NH3 e do espectro rotacional.,
Robenilson F. dos Santos, Beliato S. Campos,
Ana C.P. Bitencourt, Centro de Formação de Professores - UFRB - BA - Brasil, Mirco Ragni, Instituto de Fı́sica - UFBA - BA - Brasil ¥ Os vetores
de Radau-Smith, com uma particular parametrização
hiperesférica, vêem sendo usados na literatura para a
descrição do processo de inversão de configuração de
sistemas piramidais. Este sistema de coordenadas apresenta propriedades que simplificam o operador energia
cinética e portanto o cálculo da dinâmica dos núcleos
para a determinação dos nı́veis de energia. Na aproximação em questão considera-se que o sistema conserva
a simetria C3v e portando alguns modos internos estão
congelados. O movimento de interesse é representado
por um hiper-ângulo enquanto os demais parâmetros
configuracionais internos são fixados pela geometria de
equilı́brio da molécula. Seguindo tal descrição, calculamos os nı́veis de energia associada à inversão de configuração, bem como o espectro rotacional. As rotações
externas são descritas através dos ângulos de Euler e o
vı́nculo existente com o modo inverão é analisado. Assim, a molécula é descrita como um sistema oscilatório
com duas configurações especulares estáveis, separadas
por uma pequena barreira de energia potencial, onde
observa-se tunelamento. O método utilizado para a
solução da equação de Schrodinger com o potencial de
inversão é o algoritmo de hiperquantização. Aqui verificamos a separação dos nı́veis de energia torcional em
duas simetrias, bem como o vı́nculo com a rotações externas. O espectro rotacional é apresentado e algumas
propriedades espectroscópicas são calculadas. A comparação com outros cálculos da literatura apresentam
resultados satisfatórios.
[12/11/09 - P103]
Estudo Teórico e Experimental da Aspirina, M.
A. Barbosa,J. C. Barbosa, A. M. J. C. Neto,
UFPA - PA - Brasil, G.V.S. Mota, UNIFAP - AP
- Brasil ¥ A aspirina é a droga mais consumida
do mundo, depois da cafeı́na e do álcool etı́lico, e
também é uma droga utilizada no tratamento contra
dores, Poe possuir como princı́pio ativo o ácido acetil
salicı́lico (AAS), que inibi a prostaglandina. Além
disso, há muitos estudos em aberto envolvendo os
aspectos positivos e negativos sobre o uso da aspirina e a interação entre a toxicologia clı́nica laboratorial e clı́nica pessoal. Primeiramente, obtivemos
a estrutura conformacional de mı́nima energia pelo
método AM1. Esta estrutura, será utilizada como
“start”inicial para uma nova otimização, agora utilizando o método DFT//B3LYP/6-311G(d). Com isso
buscamos minimizar, o tempo de otimização pelos
152
métodos de primeiros princı́pios. Após a otimização
da geometria, calculamos os espectros de UV-VIS, utilizando os método TD-DFT// B3LYP/6-311G(d). Todos os cálculos foram realizados utilizando os software
Hyperchem 7.5 e Gaussian98W. A caracterização da aspirina por espectroscopia UV, mostra várias bandas de
absorção óptica entre 120 nm e 300 nm. Os espectros
foram comparamos com o seus espectro experimental
de absorção, a partir da literatura disponı́vel. Também
foram calculados os possı́veis saltos quânticos, estado
dipolo, energias no estado fundamental. A caracterização desta substãncia é o passo inicial para medidas
desta substância como ligante em proteı́nas, permitindo
futuras aplicações para esta substâncias, a partir de simulações computacionais de ”Docking”.
[12/11/09 - P104]
Electronic structure of TPD and NPB molecules
by NEXAFS spectroscopy, Gunar V. S. Mota,
UNIFAP - AP - Brasil, Marcos R. M. Chagas, UFS
- SE - Brasil, Antônio M. J. C. Neto, UFPA - PA
- Brasil, Fábio L. P. Costa, UFRJ - RJ - Brasil ¥
The electronic structures hole transporting layers of the
organic light-emilling diodes (OLEDs) are very important to know the detailed bonding configurations of the
constituent elements and theirs proprieties in the process of charge transport. The compounds most used
as hole transporting layers are N,N-difenil-1,1-bifenil4,4-diamina (NPB) and N,N-(3-metil-fenil)-N,N-bis(difenil)-1,1-bifenil-4,4-diamina (TPD), but few work
of inner shell spectroscopy have been performed in the
study of theirs electronic structures. In this work the
NEXAFS spectra are interpreted with the help of theoretical calculation in the investigation of the molecular
orbitals for NPB and TPD. The OLED film was sequentially deposited by thermal evaporation onto indium tin
oxide (ITO) glass substrates in a low vacuum. The NPB
film presents a thickness of 500 nm, controlled in situ
through a quartz crystal monitor and the base pressure
was 5E-6 Torr during the evaporation. The near edge
x-ray absorbed fine structure (NEXAFS) was carried
out at SGM (Spherical Grating Monochromator; 240 1000 eV) Beamline of the Brazilian Synchrotron Light
Source (LNLS) in Campinas, Brazil. For the computational description, all quantum chemical calculations
were carried out using the Gaussian 03 packages. Geometry optimization calculation was carried out by Density
Functional Theory (DFT) calculation at the B3LYP/6311G(d) level was performed to calculate density of orbitals of the NPB molecule. This study gives information about differences in the structure of the LUMO of
the NPB and TPD with the Density Functional Theory (DFT) calculation. The NPB and TPD present a
transition at N 1s − > π* for LUMOs of the naphytil
and biphenyl, respectively. The experimental similarity of the spectra does not allow obtaining a precise
interpretation in relation to the LUMO involved in the
excitation from an inner shell electron, what it could
lead to a wrong interpretation of the spectra.
[12/11/09 - P105]
Propriedades estruturais, eletrônicas e energéticas de bundles C60@SWCNTs sob pressão
hidrostática, Edson Nunes, Vólia Lemos, Sil-
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
vete Guerini, UFMA - MA - Brasil, UFC - CE Brasil, UFMA - MA - Brasil ¥ O interesse em materiais na escala nanométrica está aumentando muito,
principalmente devido à sua potencial aplicação em
vários campos cientı́ficos e tecnológicos. Através do
aperfeiçoamento de técnicas experimentais e do desenvolvimento de computadores cada vez mais sofisticados,
pesquisadores teóricos e experimentais tiveram a oportunidade e a capacidade de trabalhar em conjunto. Nanoestruturas baseadas em nanotubos de carbono têm
estado na vanguarda da investigação de nanomateriais
nos últimos anos [1]. Nanotubos de carbono (SWCNTs), com suas excelentes propriedades mecânicas e
fı́sicas constituem o protótipo de nanociência em geral.
Na forma sólida, os fulerenos e nanotubos são unidades
constituintes fracamente delimitadas de um para o
outro. Atualmente, interessantes formas de carbono
foram sintetizadas, as quais são fulerenos alinhados em
uma cadeia e encapsulados em nanotubos de carbono de
parede simples chamadas peapods (C60@SWCNT) [2].
Nestas, sua estrutura eletrônica perto do nı́vel de Fermi
são controladas pelo espaço entre as inter camadas e a
distribuição dos estados de elétrons quase livres. Neste
trabalho, as propriedades estruturais, eletrônicas e energéticas de bundles formados por C60@SWCNT submetidos à pressão hidrostática são investigados, a fim
de otimizar suas propriedades fı́sica e quı́micas para
possı́veis aplicações em nanodispositivos. Para tanto realizamos simulações computacionais utilizando método
ab initio baseado na teoria do funcional da densidade
[3] implementado no programa computacional SIESTA
[4].
[1] S. Iijima, Nature (London), 1991, 354, 56. [2] B. W.
Smith, M. Monthioux, D. E. Luzzi, Nature (London),
1998, 396, 323. [3] P. Hohenberg et al, Phys. Rev. 1964,
136, B864; W. Kohn e L. J. Sham, Phys. Rev. 1965,
140A, 1133. [4] P. Ordejon , E. Artacho and J.M. Soler,
Phys. Rev. B 53, 10441 (1996).
[12/11/09 - P106]
Difração de raio-X e espectroscopia Raman
em cristais de aminoácidos de L-histidina
hidroclorı́drica monohidratada e L-Serina,
Lineide Alves de Lima, Felix Anderson Barros
Erdocia, Sancleiton Geraldo Carneiro Moreira, Petruz Alcantara Jr., Claudio Marcio
Rocha Remédios, Universidade Federal do Pará,
Antônio Jeferson de Deus Moreno, Adenilson
Oliveira dos Santos, Universidade Federal do
Maranhão ¥ Aminoácidos são compostos quı́micos
orgânicos essenciais na fabricação de ácidos nucléicos
e proteı́nas. Através de um processo simples chamado
evaporação lenta é possı́vel crescer cristais de vários
tipos de aminoácidos e a partir destes obter várias
informações a respeito de sua estrutura e das possı́veis
propriedades que o mesmo venha apresentar. Várias
pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo não
só de caracterizar estes cristais, mas também visando a
aplicação dos mesmos na obtenção de novas tecnologias
e criação de novos e mais eficientes materiais. Neste
trabalho obtivemos espectros Raman não polarizados e
espectros de difração de raios-X de amostras de cristais
dos aminoácidos L- histidina hidrocloridrica mono-
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
hidratada (C6 H9 N3 O2 .HCl.H2 O) pura, L-histidina
hidrocloridrica monohidratada dopada com Ni e LSerina (C3 H7 N O3 .H2 O). Para obtermos os espectros
Raman utilizamos o sistema de detecção Horiba Jobin
Yvon modelo iHR 320. Os espectros de raios-X foram
obtidos com um difratômetro O MiniFlex II Rigaku.
Os resultados das medidas de difração de raios-X
foram analizados por refinamento com o uso do método
de Ritiveld e mostraram que os cristais de L-Serina,
L- histidina pura e L- histidina dopada com nı́quel
cresceram com estrutura ortorrômbica com grupo
espacial P 21 21 21 . Os modos de vibração constituintes
dos espectros Raman obtidos foram analisados através
da teoria de grupos e os resultados foram comparados
e estão de acordo com a literatura inclusive no caso
da L-histidina dopada. Estes resultados mostram
que o cristal de L-histidina permanece com a mesma
estrutura quando dopado com ı́ons de Ni.
[12/11/09 - P107]
ESTRUTURA
ELETRÔNICA
DAS
MOLÉCULAS CIS E TRANS AZOBENZENO., Tiago de Jesus Santos, Celso Israel
Fornari, Zolacir Trindade de Oliveira Júnior,
Nestor Santos Correia., Universidade Estadual
de Santa Cruz - UESC ¥ A molécula de azobenzeno
interage com a luz mudando de configuração de forma
reversı́vel. Esta propriedade é imprescindı́vel para
utilizar esta molécula em chaves acionadas por luz.
Estudaremos neste projeto, as conformações cis e trans
de equilı́brio e estado fundamental da molécula de
azobenzeno, nestas conformações. Os cálculos serão
realizados utilizando o pacote Gaussian, que é um
pacote computacional preparado e desenvolvido para
calcular várias propriedades de sistemas moleculares.
Para realizar os cálculos das propriedades em questão,
utilizaremos a teoria Hartree-Fock-Roothaan (HFR) e
suas extensões, que estão implementadas no Gaussian.
Para esta molécula em estudo, já há a indicação de
serem construı́dos dispositivos de chaves moleculares
usando a molécula de azobenzeno, ligada a cadeias de
alcanotiolatos, depositadas sobre a superfı́cie de um
metal, usualmente a superfı́cie (1,1,1) do ouro. Um
dos objetivos deste estudo é o de tentar decifrar como
este mecanismo de chave é acionado, ou seja, quais
são as propriedades que ativam o mecanismo de chave
na molécula de azobenzeno. Com esta motivação,
vamos iniciar este estudo pelas propriedades do estado
fundamental das conformações cis e trans azobenzeno.
Como etapa deste estudo, avaliaremos como variam as
propriedades do estado fundamental das conformações
cis e trans azobenzeno em função da qualidade da
base LCAO (linear combination of atomic orbitals).
Calcularemos também as barreiras de torção cis-trans e
trans-cis para o azobenzeno e confrontaremos a altura
desta barreira com a energia da luz absorvida. Ainda
neste estudo, simularemos o espectro de absorção
UV-visı́vel, usando a parametrização ZINDO-CI, para
calcular as forças de oscilador das transições eletrônicas
permitidas.
[12/11/09 - P108]
Investigação da Transferência Eletrônica em
Dispositivos Orgânicos Baseados no Para-
153
Vermelho de Metila, José Fernando P. Leal,
Programa de Pós-Graduação em Fı́sica - UFPA,
Ewerton R. Granhen, Programa de Pós-Graduação
em Engenharia Elétrica - UFPA, Natália Menezes
S. da Costa, Jordan Del Nero, Departamento de
Fı́sica - UFPA ¥ O estudo caracterizou o transporte
eletrônico em dados sistemas orgânicos sob efeito de
campo elétrico externo [1]. Os sistemas investigados são
compostos por anéis aromáticos conectados por ponte
tipo azo. A vantagem encontra-se no conjunto de orbitais moleculares π estendido sobre todo o sistema. A
metodologia realizou-se através de cálculo de estrutura
eletrônica com aproximação Hartree-Fock, no modelo
de camada fechada para a matriz de Roothaan-Hall.
Por outro lado, usaram-se os métodos ZINDO/S-CI
e ZINDO/1-CI para analisar o espectro de absorção
eletrônico. Essa metodologia considerou a correlação
eletrônica entre o campo elétrico externo e a carga
acumulada através da molécula. Das caracterı́sticas
analisadas têm-se: curvas indicativas de transferência
de carga, capacitância, gap de energia e dos orbitais
de fronteira em função do campo elétrico externo
aplicado; e os espectros de absorção eletrônicos em
função do comprimento de onda. Os resultados dos três
dispositivos baseados no para-vermelho de metila [2]
(‘D-ponte π-A’, ‘HS-D-ponte π-A-SH’ e ‘Al-S-D-ponte
π-A-S-Al’) apresentaram um caráter retificador para os
seguintes intervalo de campo elétrico, respectivamente:
(i) -0,033 u.a à 0,03 u.a, (ii) -0,0191 u.a à 0,01475
u.a e (iii) -0,0083 u.a à 0,0059 u.a. As reduções nos
intervalos de campo deram-se: (a) por acoplamento dos
grupos tiol no dispositivo (i) que atenuou a densidade
eletrônica dos grupos doador e aceitador dessa molécula
e, consequentemente, diminuiu a transferência de carga
no sistema sulfurado; (b) pelos átomos de alumı́nio
conectados as extremidades do dispositivo (ii) que
reduziram ainda mais a transferência de carga desse
sistema. Outro comentário importante se refere a
carga dos sistemas em função do campo nulo. Ou
seja, o dispositivo ‘D-ponte π-A’ apresenta polarização
intrı́nseca (a carga eletrônica não é zero para o campo
nulo) devido a assimetria da molécula. Todavia, à
medida que se acrescenta os outros elementos para
a composição dos demais dispositivos (grupos tiol e
os átomos de alumı́nio), há uma redução da carga
acumulada dos sistemas para campo nulo.
Agradecimentos:
FAPESPA, SEDECT, VALE
e CNPq pelo suporte financeiro.
Referência Bibliográfica
[1] A. C. L. Moreira, Dissertação de Mestrado.
Retificadores Moleculares: Transferência AutoConsistente de elétrons em Sistemas DoadorAceitador. PPGF, UFPE, 2007.
[2] Z. Ahmad, M. H. Sayyad, Investigation of the
Eletronic Properties of Au/methyl-red/Ag superface type Schottky Diodo by Current-Voltage
Method, paper presented Proceeding of world
154
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Academy of Science, Engineering and Technology,
v. 33, p. 588-590, 2008.
[12/11/09 - P109]
Propriedades vibracionais dos ácidos palmı́tico
e
esteárico,
Francisco Ferreira de
Sousa,Gardênia de Sousa Pinheiro,
Paulo
de Tarso Cavalcante Freire, Francisco Erivan
de Abreu Melo, Josué Mendes Filho, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará,
Fortaleza, CE, Brasil., Gilberto Dantas Saraiva,
Faculdade de Educação Ciências e Letras do Sertão
Central, UECE, CE, Brasil., Petrus Alcantara
Jr, Faculdade de Fı́sica, Universidade Federal do
Pará, Belém, PA, Brasil.
¥ Ácidos graxos monocarboxı́lados são sistemas moleculares que podem
ser de cadeias curta, média e longa e representados
pela forma geral CH3 − (CH2 )n+2 − COOH. Eles
são objetos de estudos há muitos anos por possuı́rem
interessantes propriedades fı́sicas, como um complexo
polimorfismo. O polimorfismo em ácidos graxos ainda
é uma questão em aberto devido ao alto número de formas polimórficas obtidas a partir de sua cristalização.
Assim, torna-se necessário o uso de várias técnicas
modernas e avançadas para sua caracterização. No
presente trabalho apresentamos um estudo das propriedades vibracionais dos cristais dos ácidos palmı́tico
(C16 ) e esteárico (C18 ) em duas formas polimórficas
por meio das espectroscopias Raman e infravermelho
(IR). De acordo com as medidas obtidas por difração
de raios-X, as duas fases polimórficas são encontradas
5
com simetria monoclı́nica e grupo espacial P 21 /a (C2h
)
com quatro moléculas por célula unitária. Os espectros
Raman e IR foram obtidos à temperatura ambiente e
pressão atmosférica na região espectral de 20 a 3000
cm−1 . Comparando-se as duas formas polimórficas
entre os ácidos graxos de mesma espécie foi possı́vel
observar diferenças claras tanto nos modos da rede,
os quais correspondem aos modos externos do cristal,
quanto nos modos internos da molécula. Os modos
normais de vibração apresentados neste trabalho,
tanto aqueles correspondentes às bandas Raman e IR,
foram classificados a partir de dados já publicados nos
ácidos palmı́tico e esteárico e completados com outros
ácidos graxos de mesma natureza. Tal classificação é
de fundamental importância para o entendimento das
modificações estruturais apresentadas por estes materiais quando submetidos a condições termodinâmicas
extremas.
Agradecimentos: Os autores agradecem ao CNPq
e à CAPES pelo suporte financeiro.
[12/11/09 - P110]
Estudo de defeitos gerados por ı́ons M n+ 3 no
cristal de KH2 P O4 , investigados por simulações
estáticas, Renan Waynne Rêgo Reis, Waldecı́
Paraguassu Feio, Carlos William de Araújo
Paschoal, LEII-Lab. de espectroscopia de Impedância
e Infravermelho, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal do Maranhão-UFMA ¥ Ao logo dos anos
tem havido um grande interesse no estudo de cristais
de KH2 P O4 , ou KDP como é conhecido, devido a
sua grande aplicação industrial como modulador eletroóptico, Q-switch, e em tecnologia de laser. Este cristal
pertencente à grande famı́lia de materiais isomorfos com
fórmula geral M Y2 XO4 [onde M = K, N H4 , Rb; Cs,
Y = H e D (deutério); e X = P , As] cristaliza-se no sistema tetragonal à temperatura ambiente, com simetria
12
pertencente ao grupo espacial D2d
, e 4 moléculas por
célula unitária. Abaixo de TC = 122K, esse cristal é
ferroelétrico, apresentando estrutura ortorrômbica com
19
grupo C2v
. As dimensões de sua célula unitária a
299K são a = b = 7.434Å e c = 6.945Å. Estudos recentes mostraram que o KDP dopado com Mn
(KDP:Mn) apresenta contrações dos parâmetros de rede
nas direções [100], [010] e [001], observou-se além disso
que a seqüência de transições de fase apresentada pelo
KDP com a variação da temperatura é fortemente modificada pela entrada do ı́on Mn na estrutura cristalina
deste material. Neste trabalho fazemos uma investigação computacional das propriedades fı́sicas do material em estudo, analisando as energias de formação de
defeitos, mostrando os defeitos mais prováveis para esse
material dopado, e explicando os resultados experimentais já encontrados. O cálculo foi realizado tomando-se
um potencial de Buckingham e Morse para a interação
dos ı́ons utilizando o código GULP (General Utility Lattice Program) para otimizar a rede à temperatura ambiente.
[12/11/09 - P111]
Oscilador
harmônico
quártico:
Estudo
da
transição
da
fase
quântica,
Celso Israel Fornari, Tiago de Jesus Santos, Adélcio Carlos de Oliveira, UESC - BA Brasil ¥ Através do modelo do oscilador harmônico
quártico, foi realizado um estudo, para tentar determinar se, no modelo utilizado, havia ou não uma
transição de fase quântica. Foi utilizado o programa
computacional Mathcad, versão 12.0, visando nos
auxiliar nos cálculos. Resolvemos a hamiltoniana do
oscilador harmônico quártico,
H = w1 at a+g1 (at a)2 +w2 bt b+g2 (bt b)2 +x1 (at a+bt a)+x2 (ab+at bt )
, e com auxilio do programa computacional Mathcad,
desenvolvemos uma rotina, que atraves dela calculava os
autovalores e autovetores da hamiltoniana. Foi possı́vel
então desenhar gráficos, servindo como analise para o
trabalho. Após gerar diversos gráficos, para diferentes
parametros inicias, podı́amos comparar a relação entre
os autovalores e a intensidade do acoplamento do oscilador. Após rodar a rotina diversas vezes, achamos
pouco provável haver uma transição de fase no modelo dentro dos parâmetros utilizados e com o acoplamento RWA (Rotating Wave Approximation). Pois os
gráficos gerados pelo programa eram sempre contı́nuos
e possuı́am derivadas contı́nuas. Encontramos uma
relação simétrica e aproximadamente parabólica na
curva de autovalor em função da constante de acoplamento. Isso se deve ao fato que o operador de interação
forma uma álgebra (de Lie) fechada e por isso podemos
usar propagação clássica de erros.
[12/11/09 - P112]
O efeito de interação entre cadeias no transporte de spin através de blendas poliméricas.
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
O caso de Polythiophene e Polypyrrole.,
Celso Israel Fornari, Tiago de Jesus Santos,
Zolacir Trindade de Oliveira Junior, Nestor
Santos Correia, UESC - BA - Brasil ¥ Nesse trabalho estudamos o efeito da interação entre as cadeias
de dois polı́meros distintos, formados a partir dos
monômeros tiofeno e pyrrol, sobre o gap ótico e sobre a variação na densidade local de spin em defeitos conformacionais tipo polaron e bipolaron. Por
se tratar de um trabalho teorico, foi utilizado apenas
o programa Gaussian e um computador. Ao colocar
um polı́mero em contato com outras cadeias conjugadas, em copolimerização (pedaços de cadeias de outros polı́meros intercaladamente numa única cadeia) ou
em blendas, (misturas de diferentes polı́meros, mas com
cadeias separadas) observou-se uma grande variação
nas propriedades fı́sico quı́micas, tanto quanto às caracterı́sticas essencialmente eletrônicas, como condutividade, densidade local de spin, absorção ótica, quanto as
propriedades tribológicas como flexibilidade, maleabilidade. A observação de termocromismo em polytiofeno
e a sua explicação em termos eletrônicos precedeu a
sua utilização como pelı́cula protetora em janelas inteligentes. Investigamos a variação na diferença de
energia homo-lumo em copolı́meros e em blendas entre polytiofeno e polypirrole, quando misturamos esses
dois polı́meros. O efeito da interação entre as cadeias,
sobre o gap ótico e sobre a densidade local de spin
em defeitos tipo polaron e bipolaron. Para estudar
o efeito da interação entre as moléculas, utilizamos o
método “Time Dependent Density Functional Theory “
(TDDFT), como implementado no programa Gaussian.
Isso nos permitiu obter as configurações geométricas de
equilı́brio, a variação na polarizabilidade com e sem a
presença da outra cadeia, o gap ótico, e a natureza dos
orbitais moleculares envolvidos em transições de baixa
energia e em transporte de spin. Para o estudo do transporte de spin utilizamos dinâmica molecular em uma dimensão, com hamiltoniana modelo tipo SSH com graus
de liberdade de spin explı́citos.
[12/11/09 - P113]
Estudo de Sistemas Multi-eletrônicos Confinados incluindo a Correlação Eletrônica,
Andréia dos Santos Simões, Maria das Graças
R. Martins, UFBA, José David M. Vianna,
UFBA/UnB ¥ Um tema de interesse atual na área
da Fı́sica Atômica e Molecular é o estudo de átomos e
moléculas confinados. Em particular procura-se a influência da Correlação Eletrônica na determinação da
estrutura desses sistemas confinados espacialmente. O
método Hartree-Fock (HF) é fundamental para grande
parte dos estudos sobre a estrutura eletrônica de átomos
e moléculas e descreve os estados eletrônicos considerando apenas um determinante de Slater o que significa que o movimento de cada partı́cula não é totalmente correlacionado com o movimento das outras,
ou seja, a energia HF só contém uma parte da correlação eletrônica. Este trabalho propõe estudar sistemas eletrônicos confinados a partir do método HF,
mas de forma a corrigir a perda de energia introduzida
por esse formalismo e assim obter uma descrição mais
acurada da estrutura eletrônica desses sistemas. Uma
155
das formas de realizar esse estudo é pelo método de
interação de configurações (CI) usual. Para esse fim
as funções CI precisam ser adaptadas às condições de
contorno impostas pelo confinamento o que implica na
necessidade de cálculo de integrais nas regiões em que
o sistema encontra-se confinado. No presente trabalho
determina-se uma forma de obter os valores dessas integrais eletrônicas para sistemas confinados espacialmente, desenvolve-se um código computacional para a
sua determinação e obtém-se o estado fundamental de
sistemas atômicos e diatômicos.
[12/11/09 - P114]
Utilização da espectroscopia como resposta para
o planejamento fatorial no preparo do biodiesel,
Laudileni Olenka, Rosana Silveira Resende,
Universidade Federal de Rondônia ¥ O uso deliberado da matriz energética petrolı́fera tem incentivado
o interesse por alternativas à substituição dos tradicionais combustı́veis derivados de petróleo e carvão.
O biodiesel é um propı́cio sucessor ao diesel mineral,
por possuir semelhantes caracterı́sticas fı́sico-quı́micas
e rendimento, além do papel ambiental desempenhado
por sua utilização. Neste trabalho foi utilizado o planejamento fatorial (PF) para monitorar o processo de
preparo do biodiesel obtido pela transesterificação dos
óleos vegetais de Mamona e Algodão. Aliado ao planejamento fatorial foi utilizado a espectroscopia no infravermelho com o intuito de investigar as bandas caracterı́sticas das ligações que fazem parte da estrutura
orgânica dos ésteres metı́licos e etı́licos dos óleos vegetais. A análise dos espectros nos permitiu identificar
as bandas tı́picas do éster. A composição molecular
da amostra é obtida com base na proporcionalidade direta entre a quantidade de radiação absorvida e a concentração de grupos caracterı́sticos de sua composição
molecular. O preparo controlado do biodiesel aliado ao
uso de técnicas espectroscópicas traz importantes informações sobre o método de preparo e obtenção do
biodiesel. Tipo de óleo, álcool e catalisador, e a razão
entre estas variáveis, afetam diretamente a conversão
do processo. Além da umidade do óleo, pureza dos
reagentes e temperatura da reação. O preparo controlado do biodiesel obtido pela transesterificação utilizando catalisadores básicos alcalinos, aliado ao uso
de técnicas espectroscópicas foi capaz de trazer importantes informações sobre o produto obtido permitindo
identificar possı́veis problemas no procedimento adotado e estabelecer novos parâmetros para monitoramento da qualidade e custo do combustı́vel, que tem se
tornado uma importante fonte de energia para o Brasil.
[12/11/09 - P115]
ESTUDO AB INITIO DAS PROPRIEDADES
VIBRACIONAIS E ÓPTICAS DA CISTEÍNA
EM MEIO AQUOSO COM A VARIAÇÃO
DO pH,
Eveline Matias Bezerra, Faculdade
de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, Roner Ferreira da Costa, Francisco Adilson Sales, Jacqueline do Carmo
Barreto, Valder Nogueira Freire, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Ceará,
José Roberval Cândido Júnior, Departamento
de Quı́mica Analı́tica e Fı́sico Quı́mica, Universi-
156
dade Federal do Ceará
¥ A cisteı́na (abreviada
como CYS ou C) é um alfa-aminoácido com a
fórmula quı́mica HO2CCH(NH2)CH2SH (2R-2-amino3sulfanyl-propanoic acid) que possui três grupos
ionizáveis: carboxila, amina e tiol. Devido a formação
de ligações dissulfeto entre os seus grupos tiol, as
cisteı́nas aumentam a estabilidade molecular e a resistência a proteólise, tendo papel fundamental na
manutenção da estrutura terciária das proteı́nas. Uma
vez que a cisteı́na é considerada um dos mais importantes aminoácidos, o conhecimento de suas propriedades quı́micas e fı́sicas é necessário para a compreensão da sua participação nos processos bioquı́micos.
Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo
teórico sobre as propriedades vibracionais e óticas do
aminoácido cisteı́na com a variação do pH. Foram estudadas quatro estruturas protonadas da cisteı́na: H3B
(pH=0,0), H2B (pH=5,0 e pH=6,0), HB (pH=9,6) e B
(pH=14,0). Foram realizados cálculos ab initio através
da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) com o
funcional hibrido B3LYP aplicando-se o conjunto de
base 6-311+G(d) em meio aquoso utilizando-se o modelo contı́nuo de solvatação (PCM, Polarizable Continuum Model). Primeiramente, foi realizada a otimização
da geometria para obtenção das estruturas protonadas
de menor energia, em seguida, foram obtidos os espectros infravermelho e Raman. Finalmente, foram feitos
os assinalamentos dos modos normais de vibração para
cada uma das estruturas.
[12/11/09 - P116]
Cálculo dos nı́veis torcionais da molécula HOOH
e do espectro rotacional., Beliato S. Campos,
Robenilson F. Santos, Ana C.P. Bitencourt,
Centro de Formação de Professores - UFRB - BA Brasil, Mirco Ragni, Instituto de Fı́sica - UFBA BA - Brasil ¥ Os vetores diátomo-diátomo vêem sendo
usados na literatura para a descrição do processo de
mudança de quiralidade por torção em torno da ligação
O-O para a molécula HOOH. Também chamados de
vetores ortogonais locais, eles apresentam propriedades
que simplificam o operador energia cinética e portanto
o cálculo da dinâmica dos núcleos para a determinação
do espectro torcional. Nesta aproximação consideramos
que os outros modos internos estão congelados e que
os parâmetros configuracionais internos são dados pela
geometria de equilı́brio. Seguindo tal descrição, calculamos o espectro rotacional, levando em consideração o
vı́nculo existente entre o modo torcional e as rotações
externas, descritas através dos ângulos de Euler. Assim,
a molécula é descrita como dois rotores rı́gidos, ligados
entre si, submetidos ao potencial torcional. A curva de
energia potencial da torção em torno da ligação O-O da
molécula HOOH apresenta dois mı́nimos e a mudança
de uma forma quiral para a outra acontece por tunelamento da barreira trans. Aqui verificamos a separação
dos nı́veis de energia torcional em quatro simetrias, bem
como analisamos o vı́nculo com o espectro rotacional.
Calculamos os nı́veis de energia associados aos modos
roto-torcionais e algumas propriedades espectroscópicas
são apresentadas. A comparação com outros cálculos da
literatura apresentam resultados satisfatórios.
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
[12/11/09 - P117]
A influência do esqueleto açúcar-fosfato no
transporte eletrônico da molécula de DNA,
Ricardo Sarmento, Umberto Fulco, Eudenilson Albuquerque, Universidade Federal do Rio
Grande do Norte
¥ Analisamos a influência do
esqueleto açúcar-fosfato no transporte eletrônico na
molécula de DNA de fita dupla em duas dimensões,
com o sequenciamento dos pares de base nitrogenada,
adenina A com timina T e guanina G com citosina C
modelado por dois tipos de sequências quasi-periódicas:
Fibonacci (FB) e Rudin-Shapiro (RS). Na sequencia de
(FB) as bases nitrogenadas de uma das fitas crescem
seguindo a regra de inflação G → GC e C → G. De
mesmo modo que a fita adjacente deve seguir a regra
de inflação C → CG e G → C, obedecendo a regra
dos pares de base de Watson e Crick. E na sequencia
(RS) segue o mesmo raciocı́nio, uma fita cresce com a
regra de inflação G → GC, C → GA, A → TC e T
→ TA e a fita adjacente com a regra de inflação C →
CG, G → CT, T → AG e A → AT. Para ambas as
seqüências, foram calculadas as densidades de estado e
comparadas com a densidade de estado de um trecho
do DNA humano Ch22. Em seguida, foi investigada a
transmitância eletrônica. Nos dois casos, as Hamiltonianas são distintas. Na análise da densidade de estado
foi empregada a equação de Dayson. Na Transmitância
teve uso da equação de Schrodinger independente do
tempo. Em ambos os casos, foi utilizado o modelo
tight-binding. Os resultados para a densidade de estado
foram satisfatórios para a seqüência de Rudin-Shapiro,
que forneceu um perfil muito próximo do perfil da densidade de estado para o Ch22. A transmitância foi calculada somente para a seqüência de Fibonacci. Nestes
dois mecanismos de transporte, as correlações são de
longo alcance
[12/11/09 - P118]
Observação de ressonâncias adicionais em torno
da transição 6S→8P do Cs.
Criação de
Cs2 induzidos por fótons em vapor quente,
Thierry Passerat de Silans, Isabelle Maurin,
Marie-Pascale Gorza, Pedro Souza Segundo,
Athanasios Laliotis, Daniel Bloch, Martial
Ducloy, Laboratoire de Physique des Lasers, UMR
7538 du CNRS et de lÜniversité Paris 13 ¥ Relataremos, neste trabalho, a observação de estruturas correspondendo a ressonâncias adicionais em torno da terceira linha de ressonância do césio, isto é, de comprimento de onda 387,6 nm (6S1/2 → 8P3/2 ) e 388,8
nm (6S1/2 → 8P3/2 ), em uma experiência do tipo absorção saturada. Devido a fraca força de oscilador
destas transições (∼ 10−3 ), a utilização de feixe de
bombeamento relativamente intensos (≥ 10 mW/mm2 )
é necessário para observação da absorção saturada assim como a utilização de um vapor aquecido ( 70-100o C
) para aumentar a densidade atômica. Na condição não
usual de ter um feixe sonda também intenso observamos linhas de largura sub-Doppler em torno dos componentes esperados da absorção saturada, que permite
resolver a estrutura hiperfina do nı́vel atômico excitado.
A altura dos picos observados dependendo de modo não
linear com a intensidade do feixe sonda.
Experiências complementares feitas com dois lasers in-
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
dependentes com configurações versáteis, incluindo o
uso dos feixes numa configuração em co-propagação,
permitiram observações similares.
A posição em
freqüência, relativa a estrutura hiperfina, das ressonâncias adicionais sendo independentes da configuração utilizada. Tais observações foram possı́veis
inclusive em um sistema de três nı́veis não degenerados
com os feixes ressonantes com diferentes componentes
da estrutura fina do nı́vel excitado ou diferentes nı́veis
hiperfinos do nı́vel fundamental.
A independência da freqüência das ressonâncias adicionais permite descartar a possibilidade de explicar estas observações por efeitos não lineares de propagação
dos feixes, tı́picos de situações onde feixes intensos são
usados em torno da ressonância. A invariabilidade das
observações com as diferentes condições experimentais
parece indicar que as estruturas são de origem espectroscópica, provavelmente provenientes de dı́meros de
Cs, para os quais bandas em torno da transição 6S→8P
foram identificados desde os anos trinta. A altura
das ressonâncias observadas, comparáveis ao sinal de
absorção saturada, e o fato da observação necessitar
de feixes intensos, incluindo o feixe sonda, sugere a
formação de Cs2 , induzidos por fótons, em uma concentração maior do que a esperada por colisão de três
átomos para a faixa de temperatura utilizada. Alem
do mais, o fato do feixe sonda ser intenso indica que
este participa da formação dos dı́meros, diferenciando
do processo usual e fotoassociação em átomos frios.
[12/11/09 - P119]
Espectroscopia Raman aplicada à investigação
de amostras de Bi2Sn2O7, R. M. Almeida, W.
Paraguassu, C. W. A. Paschoal, UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO, M. W. Lufaso,
UNIVERSITY OF NORTH FLORIDA ¥ Desde a descoberta da ferroeletricidade em niobatos de cádmio,
Cd2 N b2 O7 , por Cook e Jaffe [1], óxidos de pirocloro
de fórmula A2 B2 O7 , onde A e B são, em geral, ı́ons
metálicos, têm sido estudados intensivamente. Particularmente, o estanato de bismuto (Bi2 Sn2 O7 ) é interessante devido às suas propriedades catalı́ticas na oxidação de hidrocarbonetos e do isobuteno, e no uso em
dispositivos sensores de gás. Shannon et al [2] foram
os primeiros a resolver completamente a estrutura do
Bi2 Sn2 O7 (BSO) distinguindo três fases possı́veis com
a variação da temperatura. Eles propuseram que a
primeira estrutura ocorre em torno de 680 o C e é pirocloro cúbica ideal, denominando-a de fase γ. Em temperaturas intermediárias, maiores do que 90 o C, ela é
cúbica acêntrica e eles a denominaram de fase β. Finalmente, à temperatura ambiente, eles observaram uma
estrutura tetragonal, a fase dita α. Além de definir a estrutura do BSO, Shannon et al [2] mostraram também
que o BSO exibe geração de segundo harmônico e
domı́nios à temperatura ambiente. Como tais domı́nios
desaparecem na transição α-β, por volta de 90 o C,
é possı́vel que a transição seja ferróica. Mostrou-se
também que na fase γ, a de mais alta simetria, o BSO
apresenta grupo espacial F d3m, enquanto que na fase α,
ele cristaliza em uma estrutura monoclı́nica muito complicada de grupo espacial P c. Esta fase α, no entanto,
só foi elucidada recente com a investigação de Evans
157
et al [3]. Neste trabalho obtemos pela primeira vez o
espectro Raman à temperatura ambiente de amostras
cerâmicas do BSO.
[1] Cook, WR; Jaffe, H. Physical Review, 89, 1297,
1953.
[2] Shannon, RD; Bierlein, JD; Gillson, JL; Jones,
GA; Sleight, AW. Journal of Physics and Chemistry
of Solids, 41, 117, 1980.
[3] Evans, IR; Howard, JAK; Evans, JSO. Journal of
Materials Chemistry, 13, 2098, 2003.
[12/11/09 - P120]
Espalhamento Raman em cristais de Ltriptofano.,
J. R. Maia,B. T. O. Abagaro,
F. E. A. Melo, J. Mendes Filho, P. T. C.
Freire, Universidade Federal do Ceará - UFC ¥
O triptofano é um dos vinte aminoácidos essenciais
codificados pelo código genético que compõem as
proteı́nas dos seres vivos. Dentre suas propriedades
podemos destacar que: reduz a sensibilidade à dor,
atua como um antidepressivo natural, alivia as enxaquecas, contribui para reduzir a ansiedade e a tensão
e quando combinado com magnésio, vitamina B3 e
niacinamida produz serotonina que é um neurotransmissor bioquı́mico importante no processo do sono e
do humor. O triptofano tem como radical o grupo
(C6 H4 )HN C2 HCH2 . Neste trabalho serão mostrados
resultados de espalhamento Raman em policristais
de L-triptofano, realizados à temperatura ambiente
através de um espectrômetro Raman por transformada
de Fourier. O intervalo no qual as medidas foram
realizadas foi de 30 a 3500cm-1. A classificação dos
modos de vibração do triptofano é uma tarefa um
pouco mais complexa do que em outros aminoácidos
devido ao tamanho da molécula. De acordo com [1],
a presença dos modos em 3121 cm−1 e 3406 cm−1 ,
estaria associada aos estiramentos dos grupos CH e
N H, pertencentes ao radical cı́clico. Porém, essas bandas podem estar associadas ao fato de que a amostra
cresceu sob a forma de um co-cristal hidratado. Na
região entre 2800 e 3000 cm−1 , foram observadas
diversas bandas relacionadas aos estiramentos do
grupo CH. Os estiramentos assimétricos do grupo
COO− , foram identificados em aproximadamente
1620 cm−1 , enquanto que os estiramentos simétricos
deste grupo podem ser encontrados em torno de 1413
cm−1 . As vibrações do tipo “rocking”do CH2 foram
observadas em torno de 800 cm−1 , já o “rocking”do
grupo N H , foi observado em torno de 1050 cm−1 .
Por fim, temos associados ao anel benzeno deformações
e modo de respiração classificados em torno de 760
cm−1 . Este estudo preliminar será fundamental para o
entendimento de mudanças espectrais quando o cristal
for submetido a condições externas de temperatura e
pressão.
[1] Chuang, Chi-Hung, e Yit-Tsong Chen. “Raman
scattering of L-tryptophan enhanced by surface plasmon of silver nanoparticles: vibrational assignment
and structural determination.”Journal of Raman Spectroscopy 40, no. 2 (2009): 150-156.
[12/11/09 - P121]
Análise da Distribuição de Energia Potencial
do Espectro Raman e Infravermelho Calcula-
158
dos com DFT da Molécula de Benzonidazol,
Hygor Piaget M. Melo, Alejandro Pedro Ayala, Daniel de M. Alves, Universidade Federal do
Ceará, UFC ¥ A Organização Mundial de Saúde
(WHO) estima que a doença de Chagas seja responsável
pela morte de 23.000 pessoas todo o ano (WHO, 1991;
Prata, 2001). As doenças parasitárias afetam milhares
de pessoas em paı́ses em desenvolvimento, o que corresponde a um grande problema social em paı́ses como o
Brasil. Dentro de muitas doenças negligenciadas podemos citar a doença de Chagas (tripanossomı́ase americana). Decorrido quase um século da sua descoberta,
em 1909, pelo pesquisador brasileiro Carlos Chagas, a
doença de Chagas ainda constitui um dos maiores problemas de saúde pública da América Latina. Nesse contexto como os ingredientes farmacêuticos ativos (active
pharmaceutical ingredient, API) são usualmente ministrados aos pacientes em forma sólida como parte de
certa formulação (comprimidos, cápsulas, etc.), o entendimento e controle da quı́mica dos APIs em estado
sólido, através de técnicas desenvolvidas pela fı́sica do
estado sólido, é uma parte muito importante do processo de desenvolvimento de uma nova droga e no seu
controle de qualidade. Portanto esse trabalho vem a
estudar a forma sólida de uma droga indicada no tratamento da doença de Chagas: o benzonidazol (BZN)
N-benzil-2-(2-nitroimidazol-1-il) acetamida. E busca
trazer uma investigação detalhada do espectro vibracional dessa molécula através de espectroscopia Raman
e infravermelho. Buscamos embasar esse estudo utilizando de cálculos quânticos usando DFT e fazendo um
mapeamento dos modos normais de vibração em termos de coordenadas internas através da distribuição de
energia potencial (potential energy distribution, PED).
Através desse tipo de estudo e junto com a otimização
da geometria da molécula isolada comparada com medidas de difração de Raio-X podemos estudar a estabilidade da estrutura cristalina do BZN.
[12/11/09 - P122]
Cálculo de defeitos intrı́nsecos nas perovskitas complexas Ba2 BiT aO6 e Ba2 BiSbO6 .,
Rodolpho Mouta, Carlos William de Araújo
Paschoal, Waldeci Paraguassu Feio, Departamento de Fı́sica, Universidade Federal do Maranhão,
Edson Firmino Viana de Carvalho, Departamento de Fı́sica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica
¥
Ao longo dos anos compostos com estrutura
perovskita têm motivado inúmeros estudos, dadas
suas incontáveis aplicações em tecnologia. Isso ocorre
devido a sua diversidade de propriedades fı́sicas,
tais como dielétricas, ferroelétricas, supercondutivas,
ferromagnéticas etc, oriundas, principalmente, da
quantidade de ı́ons que esta estrutura suporta. Depois
da descoberta da supercondutividade a baixas temperaturas na perovskita Ba2 Bi3+ Bi5+ O6 , os compostos
da famı́lia Ba2 Bi3+ M 5+ O6 , onde M = Sb ou Ta, têm
atraı́do grande atenção, sobretudo quanto a estudos
estruturais. Recentemente, estudos de espectroscopia
de impedância mostraram que a principal contribuição
para a constante dielétrica do Ba2 BiSbO6 são vacâncias
de oxigênio que contribuem através da condutividade.
Assim, no presente trabalho, calculamos a energia livre de formação de defeitos pontuais intrı́nsecos
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
para um vasto intervalo de temperatura nas perovskitas
Ba2 BiT aO6 e Ba2 BiSbO6 (0 K - 685 K e 0 K - 625 K,
respectivamente) com o intuito de investigar os processos condutivos oriundos da geração e movimento de defeitos pontuais. Para tanto, utilizamos como ferramenta
a simulação atomı́stica clássica, adotando-se o modelo
de casca proposto por Dick e Overhauser para todos os
ı́ons. Nesse intuito, obtemos os potenciais de interação
interiônicos que otimizam as estruturas cristalinas. O
cálculo dos defeitos foi feito com base no método desenvolvido por Mott e Littleton, A temperatura foi levada
em conta através da aproximação quasi-harmônica.
[12/11/09 - P123]
CARACTERIZAÇÃO
POR
ANÁLISE
TÉRMICA E ESPECTROSCÓPICA DE
UM TERÓPODA DA FORMAÇÃO IPUBI,
BACIA
SEDIMENTAR
DO
ARARIPE,
ANTONIO
JOÃO HERMÍNIO DA SILVA,
ÁLAMO SARAIVA FEITOSA, FRANCISCO
EDUARDO DE S. FILHO, URCA, PAULO DE
TARSO C. FREIRE, UFC, BARTOLOMEU
C. VIANA NETO, UFPI, JULIANA MANSO
SAYÃO, UFPE ¥ A Bacia Sedimentar do Araripe é
conhecida mundialmente pela excelência de seus fósseis
quanto ao estado de preservação, diversidade e quantidade. Muitos são os tipos de fossilização encontrados
nessa bacia. A Formação Ipubi é a mais importante
em termos econômicos na região do Cariri cearense,
pois dessa unidade estratigráfica é extraı́do cerca de
96% do sulfato de cálcio consumido no Brasil. Os
fósseis dessa formação ocorrem na camada de folhelho
piro-betuminoso que se sobrepõe ao pacote de gipsita.
Esses fósseis são geralmente impressões de algas,
plantas, peixes e mais raramente tartarugas. Foram
encontrados restos de ossos de membros posteriores
de um terópoda que foram tratados para análise com
diversas técnicas experimentais: difração de raios-X,
espectroscopia no infravermelho por transformada de
Fourier, espectroscopia de dispersão de energia de
raios-X e análise termogravimétrica e termodiferencial acoplada com infravermelho. Os resultados são
concordantes quanto a diferença de composição entre
a rocha-matriz e o osso fossilizado indicando uma
substituição parcial do material fóssil por elementos
presentes no ambiente deposicional. Apresentamos,
ainda, neste trabalho a ocorrência de hidroxiapatita,
carbonato de cálcio e alguns elementos como Fe, Al, Si
e K nos materiais recolhidos e fazemos uma discussão
destes achados em termos de possı́veis processos de
fossilização.
[12/11/09 - P124]
Simulação Computacional de Nanopartı́culas
de
Carbono
Imersas
em
Água,
Renato B. dos Santos, Fernando de B. Mota,
Roberto Rivelino, Universidade Federal da Bahia
- UFBA ¥ Nanoesferas amorfas, constituı́das por
átomos de carbono, e uma solução aquosa, contendo
uma dessas nanoestruturas, tiveram o seu comportamento simulados computacionalmente. Primeiramente
foram consideradas nanoesferas com diferentes densidades e seu comportamento tratado isoladamente.
A seguir este conjunto de esferas, cada uma indi-
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
vidualmente, teve o seu comportamento analisado
quando associadas a átomos de hidrogênio em algumas
ligações pendentes dos átomos de carbono. Por fim,
uma destas esferas, a de menor densidade, foi objeto
de consideração quando em solução aquosa. Para a
análise do comportamento das nanoesferas, com e
sem hidrogênio, foi empregado o programa SICOv
(SImulação COvalente) . Este código utiliza o método
Monte Carlo com o potencial inter-atômico de Tersoff
, que é um potencial de pares que simula a interação
de três corpos. Para o caso da esfera em ambiente
aquoso, consideramos uma solução constituı́da por 1800
moléculas de água contendo uma nanoestrutura com
467 átomos de carbono. Utilizamos uma aproximação
de diluição infinita para investigar as propriedades da
nanoesfera totalmente hidratada em condições ambientes. As interações entre as moléculas de água foram
tratadas usando o potencial de Lenard-Jones (LJ)
acrescido de um termo Coulombiano (modelo SPC/E) .
No caso das interações entre a água e a nanoestrutura,
utilizamos apenas o potencial LJ. Nestas simulações
utilizamos o programa DICE que também emprega o
método Monte Carlo. Comparamos as propriedades
estruturais da solução com as propriedades da água
lı́quida. Calculamos as funções de distribuição de pares
e observamos uma reorganização das moléculas de
água até a terceira camada de hidratação da nanoesfera. Serão apresentadas algumas das propriedades
estruturais obtidas para as nanoesferas (hidrogenadas
e não-hidrogenadas) e da solução aquosa contendo uma
das nanoesferas.
[12/11/09 - P125]
Estudo de Estrutura Eletrônica de Nanofitas de
Nitreto de Boro (BN) utilizando Cálculos de
Primeiros Princı́pios, Nilton Frazão, David L.
Azevedo, Universidade Federal do Maranhão - UFMA
Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN ¥
A descoberta dos nanotubos
de carbono (CNT’s) [1], do fulereno e do grafeno,
impulsionou as pesquisas nas áreas dos nanomateriais
e atualmente tornaram-se os materiais mais estudados,
com a visão voltada principalmente para as aplicações
nanotecnológicas. Os CNT’s são materiais com interessantes propriedades eletrônicas, estruturais, ópticas,
etc. Diante dessas propriedades, diversas aplicações
foram propostas para os nanotubos de carbono, entre
elas pode-se destacar: confecção de sensores, elaboração de transistores, dispositivos de armazenamento
de dados, miniaturização de circuitos eletrônicos, entre
outros. Devido às propriedades apresentadas pelos
CNT’s iniciou-se uma intensa procura por outros nanomateriais. Dentre esses materiais podemos destacar
os nanotubos de nitreto de boro (BNNT’s) e folhas
de BN na forma estrutural, hexagonal (h − BN ),
a qual possui propriedades interessantes e bastante
peculiares, como: é o segundo material mais duro
depois dos CNT’s, possui alta estabilidade eletrônica,
são isolantes. Existem vários trabalhos sobre nanofita
de C-C, tanto experimental como teórico que apresenta
resultados estruturais, eletrônicos, vibracionais e outros
desse nanomaterial [2], no entanto, há certa carência
em relação às nanofitas de BN. Então, neste trabalho,
159
apresentaremos resultados de um estudo teórico da
estrutura eletrônica de nanofitas de BN. Realizamos
cálculos com o DM OL3 para analisar as propriedades
eletrônicas das nanofitas. De forma surpreendente os
resultados nos mostram que as nanofitas de BN não
são isolantes ou semicondutoras como era esperado,
mas sim, condutoras. Mesmo variando a largura ou
o comprimento da nanofita finita de BN. Assim, esse
novo nanomaterial pode ser mais um candidato para
aplicação nanotecnologica.
[1] S. Iijima, Nature 354, 56(1991)
[2] M. Ezawa, Physical Review B73, 045432(2006)
[12/11/09 - P126]
Electric Field Induced Charge Transfer in Long
Polyenic Chains, Igo Tôrres Lima, Programa de
Pós-Graduação em Ciência de Materiais UFPE, Celso
P. de Melo, Departamento de Fı́sica, Universidade
Federal de Pernambuco, 50.670-901 Recife PE Brazil
¥ We have investigated the effect of an externally applied electric field upon the electronic distribution of
long polyenic chain laterally substituted by two pairs of
typical electron donor (phenolate) and electron acceptor (pyridinium) groups, (D1 , A1 ), and (D2 , A2 ). These
two groups are disposed along the chain such that if normal electron transfers occur in each pair, they will be
symmetrically opposed. However, in agreement with
previous results, we show that if the members of the
pair (D1 , A1 ) are kept at a short distance of each other
while the separation between the members of the (D2 ,
A2 ) pair is increased beyond a certain critical limit, an
anomalous cooperative charge transfer could develop in
the system, with a long distance effect in which charge
is transferred from the (D1 , A1 ) pair to the second and
far away formally electron donor (D2 ) group. All calculations are performed at the Restricted Hartree-Fock
(RHF) ab initio level. We have also examined how
the presence of an external electric field contributes to
the long distance charge transfer by inducing sudden
changes in the electronic density of key molecular levels
that could successively open and close intramolecular
electron transfer channels leading to the characteristic
features of molecular conductance.
[We acknowledge the financial support of CNPq, FINEP
and MCT]
[12/11/09 - P127]
Temperature- and pressure dependent Raman spectroscopy study of MoO3 nanorods,
J. V. Silveira, P. T. C. Freire, J. Mendes Filho,
A. G. Souza Filho, UFC-Fortaleza-CE, L. L.
Vieira, O. L. Alves, LQES - Instituto de Quimica UNICAMP - Campinas - SP ¥ Nanostructured materials have been intensively investigated in the last years.
Popular morphologies are nanotubes (both single- and
multi-walled), nanobelts, nanoplatelets, and nanorods.
1-D like nanomaterials are widely investigated owing
to their fascinating physico-chemical properties and potential applications such as sensors, drug carriers, catalysts, etc. Nowadays, there is a large number of materials whose 1-D morphology can be prepared in laboratory including inorganic materials such as oxides. In
this work we studied the temperature- and pressure-
160
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
depend properties of MoO3 nanorods by using Raman
spectroscopy measurements. The MoO3 rods were prepared by using a hydrothermal method. The starting
phase is orthorhombic and we observed no significant
changes in the Raman spectrum in the 20-650 o C temperature range thus suggesting that the material did
not experience any significant structural. We discuss
the frequency and linewidth behavior as a function of
temperature by using the anharmonic model for phonon
decay. We also analyze the pressure dependent Raman
data. The pressure coefficients ∂ω/∂P for the observed
Raman modes were determined. This work improved
our knowledge of both vibrational and structural properties of MoO3 nanorods that will be useful for studying
strain effects in MoO3 nanostructures as well as for feeding back theoretical models developed for describing the
MoO3 physical properties.
[12/11/09 - P128]
Estudo
ab
initio
da
adsorção
da
molécula
SnCl4
no
fulereno
C60,
Rosinete Bernardes Rodrigues,
Silvete
Guerini, Universidade Federal do Maranhão
¥
Uma enorme revolução vem acontecendo na ciência
e tecnologia desde o entendimento de que os materiais em escala nanométrica podem apresentar
propriedades diferentes daquelas apresentadas em
escala macroscópica. Nanotecnologia ou nanociência é
uma nova área da ciência que estuda estes materiais.
Avanços significativos na área de nanotecnologia
tiveram inı́cio em meados da década de 80 com a
descoberta de uma estrutura de carbono, os fulerenos.
Estas nanoestruturas têm recebido muita atenção
por suas potenciais aplicações em dispositivos em
nanoescala.
Os fulerenos são uma vasta famı́lia
de moléculas de caráter aromático. Sua estrutura,
geralmente, é esférica ou quase-esférica, formada por
hexágonos interligados por pentágonos, sendo estes
últimos responsáveis pela curvatura da molécula e, conseqüentemente, por sua forma tridimensional. Associar
ao fulereno átomos ou moléculas altera suas propriedades, potencializando suas aplicações, como por
exemplo, na eletrônica e na administração de medicamentos. Uma maneira de alterar as propriedades
destas nanoestruturas é através da adsorção, que
consiste em ligar quimicamente moléculas ou átomos
às nanoestruturas estáveis de carbono. O presente
trabalho tem o propósito de investigar as propriedades
eletrônicas, estruturais e energéticas do fulereno C60
interagindo com o tetracloreto de estanho (SnCl4), o
qual é um ácido de Lewis. O desenvolvimento desta
pesquisa realiza-se através de simulação computacional,
via estudo de primeiros princı́pios, implementado no
programa computacional SIESTA.
FÍSICA
DA
GEOFÍSICA
ATMOSFERA
E
[12/11/09 - P129]
O Raio Verde ou Brilho Verde: Fenômeno
Luminoso Raro na Atmosfera Terrestre.,
Lorena Peixoto Nogueira Rodriguez Martinez,
Alberto Brum Novaes., Instituto de Fı́sica da Uni-
versidade Federal da Bahia.
¥ Em comemoração
ao Ano Internacional da Astronomia, promovido pela
ONU e atendendo às recomendações da União Internacional da Astronomia, foi definido a necessidade de
dar contribuições para o conhecimento humano, particularmente nesta área, enfatizando-se e divulgando-se
a ciência, através do envolvimento do público e do
engajamento dos jovens, tanto em no âmbito local,
nacional como global. O Brilho Verde é um fenômeno
ótico que ocorre rapidamente logo após o por do sol ou
antes do nascer do sol quando uma mancha verde fica
visı́vel, normalmente durante um a dois segundos acima
do sol. Apresenta-se também quando a borda superior
do Sol toca o horizonte e uma maior quantidade de
radiação de cor alaranjada e amarela é absorvida pela
atmosfera, em função das radiações luminosas de maior
comprimento de onda (vermelho, alaranjado e amarelo)
ainda estarem abaixo do horizonte. Se as radiações
de menor comprimento de onda como das cores azul
e do violeta são espalhadas apenas em uma estreita
faixa de cor verde, que atravessa a atmosfera, aparece
então o chamado Raio Verde ou Brilho Verde. Este
é um fenômeno luminoso, com ocorre com uma certa
raridade, e que pode aparecer na atmosfera terrestre,
podendo ser registrado em qualquer latitude, altitude
(mesmo observados de aviões), e em locais com variados
relevos. São mais observados em regiões sem obstrução
do horizonte como no oceano ou no alto das montanhas.
Devido a esta aura de mistério, constitui um dos mais
comentados fenômenos atmosféricos tanto na literatura
cientı́fica quanto em folclores da Europa e da África.
No presente trabalho, foi realizada uma sistematização
de várias teorias sobre o fenômeno, como resultado
do crescente interesse atual da comunidade cientı́fica,
que vem desde a publicação de Le Rayon Vert, do
escritor francês Jules Verne, que abordou esse tema no
século dezenove. Ao final, percebe-se a influência da
Astronomia para o desenvolvimento de áreas da Fı́sica
e a desmistificação gradual de fenômenos atmosféricos.
[12/11/09 - P130]
A Radiação Ultravioleta, Sua Interação Com A
Pele E Os Protetores Solares, Ricardo Bruno
Pinheiro de Lima,Eloneid Felipe Nobre, Wandemberg Paiva Ferreira, Departamento de Fı́sica,
Universidade Federal do Ceará, Eduardo Augusto
Felipe de Vasconcelos, Universidade Estadual do
Ceará ¥ As pesquisas têm mostrado uma forte correlação entre o câncer de pele e a exposição solar, ou estritamente falando, a exposição à radiação ultravioleta
proveniente do sol. O efeito da absorção da radiação UV
na pele pode levar um tipo de mutação no DNA que de
tão caracterı́stico constitui-se em uma espécie de assinatura do fóton, uma vez que não se tem conhecimento
de nenhum outro tipo de agente cancerı́geno que possa
causar tal efeito. Neste trabalho foi abordado, primeiramente, o dano causado no DNA pela radiação ultravioleta, ocasionando a formação de dı́meros de pirimidina, que são a assinatura da radiação UV na molécula
de DNA. Além da pesquisa de caráter biológico, este
trabalho aborda as caracterı́sticas das radiações eletromagnéticas ao entrar em contato com os diversos tecidos do corpo humano, dando ênfase na radiação UV ao
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
interagir com a pele. Propriedades da radiação ultravioleta como: irradiância e profundidade de penetração
foram pontos de grande importância para o enriquecimento da pesquisa. Os resultados mostraram que os
valores máximos de irradiância estão entre 950W/m2 e
1000W/m2 , diferentes dos valores encontrados na literatura, para a cidade de São Paulo, por exemplo, em que
esses nı́veis estão entre 65W/m2 e 70W/m2 . Analisando
os gráficos dos casos de câncer de pele, fornecidos pelo
Instituto do Câncer da Universidade Federal do Ceará,
foi possı́vel notar uma maior incidência do melanoma
maligno de pele, tanto em homens quanto em mulheres,
a partir dos 40 anos, notando-se nos últimos anos um
aumento considerável em mulheres. Usando um espectrofotômetro mediu-se a absorbância de vários filtros
solares, comerciais e manipulados mostrando a taxa de
radiação absorvida pela a amostra na faixa da RUV. As
medidas iniciais para protetor solar fator 30, mostraram
um bom resultado para proteção da pele na faixa do ultravioleta UVA e UVB. Atualmente estamos realizando
novas medidas com outros protetores solares de fatores
de proteção mais elevados.
Palavras-chave: Radiação Ultravioleta, Câncer de Pele,
Proteção Solar
[12/11/09 - P131]
Estimativas e Tendências de Índices de Mudanças Climáticas com base em dados de
Precipitação para o Estado de Pernambuco,
Priscila V. dos Santos, Rosaline dos Santos,
José Ivaldo B. de Brito, Universidade Federal de
Campina Grande ¥ As mudanças climáticas e o aquecimento global antrópicos ocorrem devido a um excessivo aumento dos gases de efeito estufa (GEE), sobretudo o dióxido de carbono (CO2 ), na atmosfera.
Esses gases absorvem parte da radiação infravermelha,
emitida principalmente pela superfı́cie terrestre, e dificultam sua passagem para o espaço, impedindo que
ocorra uma perda demasiada de calor para o mesmo,
mantendo a Terra aquecida. Nos últimos cem anos
vem acontecendo um progressivo aumento na concentração dos GEE na atmosfera, sendo provocado, principalmente pelas atividades humanas. Este crescimento
poderá ter graves consequências, devido ao aumento
da temperatura em escala global, pondo em risco a
vida na Terra. Alguns estudos já apontam as mudanças climáticas como responsáveis por eventos tais
como: mudanças no padrão de chuva em determinadas
regiões, nos recursos hı́dricos, na saúde humana, na
agricultura, na composição e funções dos ecossistemas,
dentre outros. Mudanças climáticas drásticas podem
ocorrer, em áreas de ecossistemas frágeis e vulneráveis,
como o semi-árido brasileiro, através da união do uso
incorreto dos ecossistemas locais, desflorestamento e
das ações introduzidas pelos GEE. As medições dessas
mudanças em âmbito local geralmente são feitas usando as variáveis meteorológicas, como a temperatura
do ar e a precipitação, através de análise de séries
históricas. A precipitação em regiões como o Nordeste
Brasileiro, onde predomina o clima semi-árido, é caracterizada pela grande variabilidade espaço-temporal.
Portanto, ela é uma variável fundamental para análise
das condições climáticas regionais. Conseqüentemente,
161
o uso de ı́ndices de detecção de mudanças climáticas
decorrentes da precipitação é recomendável em qualquer estudo que tenha como meta a verificação de mudanças recentes no clima regional e local de áreas tropicais. Neste trabalho é feita a análise dos ı́ndices de
detecção de mudanças climáticas, decorrentes da precipitação diária, para o Estado de Pernambuco e o estudo das suas relações com o IVDN (Índice de Vegetação por Diferenças Normalizadas) e com ı́ndices de
anomalias de temperatura da superfı́cie nas regiões de
Niño 1+2, Niño 3, Niño 3-4, TNA (Atlântico Tropical
Norte) e TSA (Atlântico Tropical Sul). Para isso são
estimadas séries de dias consecutivos secos e úmidos, é
feita a análise da tendência anual de precipitação, bem
como a verificação da relação entre as tendências anuais de longo prazo dos diversos ı́ndices oriundos da
precipitação com o IVDN e com anomalias de TSM nos
Oceanos Pacı́fico Equatorial e Atlântico Tropical.
[12/11/09 - P132]
Estudo
das
Oscilações
na
Temperatura Mesosférica Via Radar Meteórico,
Priscila V. dos Santos, Rosaline dos Santos,
Ricardo A. Buriti da Costa, Universidade Federal
de Campina Grande ¥ A atmosfera terrestre pode
ser descrita levando-se em consideração fatores como:
pressão, temperatura, densidade e composição quı́mica.
Destes, a temperatura é o mais comumente usado pois
apresenta uma variação bem definida com a altura e
pode ser medida através de vários métodos, a despeito
da pressão. O perfil de temperatura na atmosfera é
bem estabelecido e esta variável é particularmente
importante, uma vez que está fortemente relacionada à
absorção de radiação. Na região, ou camada, chamada
mesosfera, a medição deste parâmetro não pode ser
feita por meios convencionais, tais como aquelas
realizadas na troposfera e estratosfera por termômetros
no solo ou em balões. Assim, é necessário que se
faça um estudo cuidadoso de alguns instrumentos
que possam realizar satisfatoriamente esta tarefa.
Têm sido testados diversos meios de se coletar dados
de temperatura confiáveis para essa região pouco
explorada da atmosfera, mas ainda restam importantes
questões em aberto sobre o emprego destes métodos e
a aplicabilidade de um em detrimento de outro. Neste
sentido, é de interesse cientı́fico comparar alguns dos
métodos de coleta de temperaturas mesosféricas mais
bem estabelecidos e analisar qual o melhor, ou o que
está menos sujeito a erros, para baixas latitudes do
Hemisfério Sul. Quando um meteoro entra na atmosfera, ele rapidamente é vaporizado deixando uma trilha
de gás ionizado na sua trajetória. Esta trilha pode ser
detectada pelo radar meteórico que, no solo, transmite
um curto pulso de energia em forma de ondas de
rádio de uma pequena antena em very high frequency
(VHF). Uma parte desta energia é refletida pela trilha
deixada pelo meteoro sendo recebida por um conjunto
de antenas receptoras.Os cálculos realizados com os
ecos detectados fornecem muitas informações sobre a
natureza do meteoro e sua velocidade de entrada na
atmosfera. O radar SkiYMET detecta os ecos durante
24 horas e através dos dados obtidos por ele, é possı́vel
inferir a temperatura na faixa de altitudes desejada.
162
No presente trabalho é feita a obtenção da temperatura
na região da mesosfera e baixa termosfera de São
João do Cariri -PB, para o ano de 2007 utilizando o
radar meteórico SkiYMET instalado no Observatório
de Luminescência da Paraı́ba (OLAP). Os dados
são coletados a uma altitude de 90 km e então as
oscilações de médio e longo perı́odos são estudadas a
fim de fornecer um melhor entendimento da dinâmica
desta região. O comportamento ao longo do ano da
temperatura a 90km de altitude será apresentado neste
trabalho.
[12/11/09 - P133]
DETERMINATION
OF
THE
NIGHTGLOW HEIGHT FROM ALL-SKY IMAGES,
Diego Barbosa, Amauri Fragoso de Medeiros,
Ricardo Arlen Buriti da Costa, Joaquim Fechine de Alencar Filho, UFCG - PB - Brasil ¥
The imaging of the atmospheric airglow has been used
in Aeronomy as a tool for mapping characteristics
structures of the height emissions. This technique
has been an important tool in the study of gravity
waves (KUBOTA et al., 1999). A great effort has been
employed in determining the height nightglow emission,
as well as the height of certain structures reported from
all-sky images, to better understand the behavior of
the emissions and the phenomena observed. Obtaining
the height of the airglow emission is necessary since
it affects directly the analysis of other factors no
less important in the study of phenomena both in
the mesosphere and in other atmospherics regions.
This paper performs a study about the triangulation
method to infer the height of the layer emission of
the atmospheric airglow. This method determines the
maximum correlation between the regions of interest
from two images obtained by all-sky imager. The
method consists to fix the height of linearization of the
first image taken as reference the nominal altitude of
airglow layers and vary the second image for various
altitudes, then apply the cross correlation in a given
area where there is an event of gravity wave. The
height profiles show a convergence of the maximum
correlation altitude around the nominal height fixed
in the first image, suggesting a detailed study of the
geometry parameters shown in the arrangement of
images.
[12/11/09 - P134]
Simulações Espectrais das Bandas do Sensor
ETM+ do Satélite LANDSAT-7 usando Dados da Reflectância de uma Folha Individual., Júlio César Mota Silva, Morgana Lı́gia
de Farias Freire, UEPB - PB - Brasil ¥ O uso
do sensoriamento remoto (SR) tem se destacado nas
mais diversas áreas do conhecimento. Tal fato se
deve, principalmente, a crescente necessidade da compreensão do funcionamento dos diversos sistemas componentes da Terra. O SR que tem como base os dados obtidos através das radiações eletromagnéticas pode
trazer informações precisas da planta sem que seja preciso destruı́-la. Dos órgãos vegetativos da planta, a
folha merece um destaque especial, pois é nela que
basicamente se realiza a fotossı́ntese, responsável pela
formação de composto de carbono. A aplicação do SR
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
em estudos de culturas agrı́colas, geralmente, é realizada através dos ı́ndices de vegetação. Estes ı́ndices
são combinações entre bandas espectrais. Sendo assim, objetivou-se fazer uma análise da reflectância espectral do amendoim em função de doses de CaSO4
incorporadas ao material do solo através das análises
dos ı́ndices de vegetação. O experimento aconteceu em
casa-de-vegetação. Os tratamentos considerados foram
cinco doses de CaSO4 nos valores de 0, 300, 600, 900,
1200 kg ha-1. Foi utilizada uma fonte de luz artificial
simulando a luz do sol. As variáveis espectrais correspondem à reflectância de uma folha individual, obtidas
com um espectrorradiômetro portátil não imageador, na
região de 300 a 1100nm do espectro eletromagnético. A
cultivar testada foi a BR-1 que é de ciclo curto sugerida para condições de sequeiro. Com os dados de reflectância foram simuladas a resposta da cultura para as
bandas 1, 2, 3, 4 do sensor ETM+ do satélite Landsat-7.
A partir dessas simulações foram obtidos os ı́ndices de
vegetação, RATIO, RVI, NDVI e TVI ao longo do ciclo
da cultura. Embora as curvas espectrais obtidas indicassem que os valores de reflectância sofrem variações
de acordo com as doses de CaSO4 incorporadas ao solo.
Os valores dos ı́ndices de vegetação obtidos não apresentaram diferenças entre os tratamentos. As diferenças
observadas foram verificadas apenas durante o ciclo da
cultura. Enfim, as simulações realizadas nas bandas
do sensor ETM+ do Landsat-7 permitiram a obtenção
dos ı́ndices de vegetação, estes por sua vez não foram
sensı́veis a incorporação do sulfato de cálcio no material do solo. A justificativa para tal resultado pode
estar no fato de que o uso dos ı́ndices de vegetação
serve para realçar as feições da vegetação, minimizando
efeitos como: angulares, atmosféricos e solo, já que o
experimento foi realizado em condições ideais, ou seja,
casa-de-vegetação.
[12/11/09 - P135]
Modelagem Numérica do Derretimento de
Partı́culas de Gelo em Queda Livre na Atmosfera, Cı́ntia Carolina Mota Menezes, Gerson
Paiva Almeida, Universidade Estadual do Ceará ¥
Neste trabalho apresentamos os resultados iniciais do
desenvolvimento de um modelo para calcular as taxas de
variação do raio médio de partı́culas de gelo em queda
livre na atmosfera. Para tal utilizou-se o modelo de
Mason (1956), que propôs equações que descrevem a
taxa de derretimento com relação ao tempo para o derretimento de uma partı́cula de gelo esférica. O modelo numérico foi escrito em linguagem Fortran 90, usando o método de diferenças finitas. A solução numérica
das equações foi dada, inicialmente, em termos de uma
curva da variação do raio do núcleo de gelo dentro de
uma esfera de água derretida contra o tempo para uma
dada taxa de aquecimento e para vários tamanhos de
esferas de água derretida. Notamos que, para um dado
tamanho de esfera de água derretida, o tamanho do
núcleo de gelo, inicialmente, varia vagarosamente com
o tempo, depois, rapidamente diminui de tamanho. As
simulações também mostram que quanto maior for a
partı́cula de gelo, maior é o tempo necessário para completar o derretimento. A solução das equações foi dada
também em termos de uma curva da variação do raio do
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
núcleo de gelo dentro de uma esfera de água derretida
com o tempo para um dado tamanho de partı́cula derretida e para diferentes taxas de aquecimento. As simulações mostram que quanto maior for a taxa de aquecimento, maior será a taxa de derretimento do núcleo de
gelo e menor será o tempo total de derretimento. Como
perspectiva de aprimoramento do trabalho, o modelo
será melhorado para contemplar os resultados mostrados em Rasmussen, et al. (1984).
[12/11/09 - P136]
Observations of equatorial mesospheric winds
over São João do Cariri by meteor radar
and comparison with a existing models,
Rafael Luiz Araújo de Mesquita,
Ricardo
Arlen Buriti da Costa, Amauri Fragoso de
Medeiros, UFCG - PB - Brazil ¥ The dynamics of
the region between 80 and 100 km altitude at São João
do Cariri ( 7.4◦ S, 36.5◦ W), Paraiba, was analyzed
using data of one year of observation of zonal and
meridional winds by the meteoric radar SKiYMET.
The values of wind in the atmosphere can be calculated
with proper use of some computacional algorithms.
This work makes use of data for the period between
January and December 2006. Thus, it was possible to
verify a semiannual oscillation known as Mesospheric
Semiannual Oscillation (MSAO) that maximizes the
zonal wind (winds of east-west) average, especially
those at 82 km altitude, with the amplitude decreasing
with altitude in the range studied. Maximum westward winds for the MSAO occurred in March and
September. In the other hand, the meridional wind
(wind of north-south) sported an annual variation with
a peak in December. On average, the amplitude of
the meridional component MSAO was smaller than the
zonal component MSAO. Comparison with models,
shows sometimes some significant differences between
the observed winds and the HWM93 (Horizontal Wind
Model) and the CIRA (Cospar International Reference
Atmosphere) models. More others results will be
present in this work, that was obtained during the
investigations mentioned above.
[12/11/09 - P137]
Estudo
da
probabilidade
de
ocorrência
do vento Aracati em função da temperatura máxima diária,
Rodrigo Queiros de
Almeida,João Bosco Verçosa Leal Junior,
Francisco das Chagas Vasconcelos Júnior,
Camylla Maria Narciso de Melo, Universidade
Estadual do Ceará - UECE - Fortaleza - CE - Brasil ¥
Neste trabalho, estuda-se a relação entre a temperatura
máxima diária com a velocidade do vento Aracati,
um vento local que é observado no interior do estado
do Ceará, no fim das tardes e começo das noites da
estação seca do ano, em regiões próximas ao leito
do rio Jaguaribe. O fenômeno tem caracterı́sticas de
brisa e pode estar associado a eventos de Jatos de
Baixos Nı́veis (JBN). Para se estudar essa relação,
foram utilizados dados obtidos a partir de Plataformas
de Coletas de Dados (PCD) da Fundação Cearense
de Meteorologia e Recursos Hı́dricos (FUNCEME),
para duas cidades localizadas próximas ao leito do
rio: Iguatu e Lavras da Mangabeira. A partir desses
163
dados, identificou-se inicialmente os dias em que o
Aracati ocorreu nas duas cidades, para, em seguida,
encontrar-se uma relação entre a temperatura máxima
observada no dia com a velocidade do vento, que foi
coletada a 10 m de altura. O perı́odo utilizado foi de
outubro a novembro de 2005. As velocidades máximas
do vento Aracati apresentaram valores entre 5 e 7 m/s,
mostrando que esse fenômeno pode ser aproveitado
para fins de geração de energia eólica. Pode-se verificar
que o vento Aracati apresentou maior probabilidade
de ocorrer quando a temperatura máxima diária,
geralmente registrada entre meio-dia e 14 h local, foi
aproximadamente igual a 36◦ C para o mês de outubro
de 2005, e 35◦ C para novembro do mesmo ano.
[12/11/09 - P138]
Estudo de caso: tornado ocorrido no municı́pio de Jaguaribara no Estado do Ceará,
Aurélio Wildson Teixeira de Noronha, Antonio Carlos Santana dos Santos, Alexandre Araújo Costa, Universidade Estadual do
Ceará,Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos
Hı́dricos ¥ O estudo tem como objetivo explicar qualitativamente o tornado que se formou sobre o açude
Castanhão no municı́pio de Jaguaribara no Estado do
Ceará em sete de março de 2009. A localidade tem
como principais fatores geológicos a planı́cie fluvial do
rio Jaguaribe e está situada entre a chapada do Apodi
e a chapada do Araripe respectivamente ao sudeste e
sul. No Ceará os seis primeiros meses do ano é marcado por muita instabilidade atmosférica, isso devido a
posição da zona de convergência intertropical (ZCIT)
gerando muita nebulosidade e transportando massas
de ar quente e úmida e conseqüentemente provocando
chuvas torrenciais combinados com ventos moderadamente fortes em toda a faixa (OLIVEIRA et al, 2001).
Em contrapartida na região jaguaribana circula o vento
anabático, oriundo do aquecimento da região montanhosa, esses ventos geram baixa pressão e decréscimo
da densidade atmosférica propiciando um processo convectivo por elevação (FELICIO, 2006). Dessa maneira
as condições atmosféricas associadas as geológicas da
região indicam os possı́veis motivos da origem do tornado acontecido. Os tornados são rotações rápidas que
circulam em torno de centros de baixa pressão, eles
se caracterizam por estarem presentes sob uma nuvem
tipo funil e geralmente se propagam na direção dos
ventos que sopram no local, eles podem estar acompanhado ou não de um super células de tempestades
(AHRENS,2007, KLEMP,1987). Conforme registro fotográfico, o tornado não apresentava em seu derredor
indı́cios de estar contido em uma tempestade de grandes
proporções(supercélula), o mesmo aparece sob uma nuvem cumulunimbus, se verifica ainda, que este somente
conseguiu alcançar um estágio organizado, estágio esse
onde a nuvem funil está parcialmente desenvolvida e razoavelmente esticada sem tocar a superfı́cie. Lin (2007)
caracteriza esse tipo de tornado não presente em uma
supercélula de tempestade como de “landspouts”; termo
técnico em inglês que não possui tradução. Não existem relatos de estragos causados, pois se formou sobre o
açude, no entanto nesse estágio de organização podem
causar prejuı́zo pequenos, caso o mesmo tivesse ocor-
164
rido em áreas habitadas. Quanto à escala de Fujita, os
dados obtidos não foram suficientes para a classificar-lo.
[12/11/09 - P139]
DISTRIBUIÇÃO DE PROBABILIDADE DE
VELOCIDADE E POTÊNCIA DO VENTO
EM ICAPUÍ, LITORAL LESTE DO ESTADO DO CEARÁ,
Rafael Aragão Magalhães,Flavio José Alexandre Linard, Emerson Mariano da Silva, Francisco José Lopes de
Lima, Clodoaldo Campos dos Santos, UECE CE - Brasil ¥ Este trabalho é resultado das pesquisas
desenvolvidas no Laboratório de Pesquisas Avançadas
em Energia Eólica (EOLUS) da Universidade Estadual
do Ceará (UECE). Foram usados dados horários de velocidade e direção do vento, no perı́odo de setembro
de 2004 a agosto de 2005, proveniente da Plataforma
de Coleta de Dados (PCD) da Fundação Cearense de
Meteorologia e Recursos Hı́dricos (FUNCEME), localizada no municı́pio de Icapuı́, Litoral leste do Estado
do Ceará, para estimar a densidade de potência eólica.
Os dados foram agrupados em doze conjuntos mensais e ajustados pelas distribuições de Weibull e LogNormal, onde foram calculados os parâmetros de escala e de forma, para a distribuição de Weibull, e os
parâmetros de posição e de escala, para a Log-Normal.
Calcularam-se as densidades de potência eólica para as
duas distribuições e comparou-se com as calculadas a
partir das velocidades cúbicas do vento, denominado de
método máximo teórico. Os resultados mostram que
com a distribuição de Weibull tem-se uma variação dos
valores da densidade de potencia entre 50,26 W/m2 em
junho de 2005 e 162,28 W/m2 em outubro de 2004,
enquanto que para a Log-Normal encontraram-se valores que variam entre 70,58 W/m2 em maio de 2005 e
652,58 W/m2 em março de 2005. Obteve-se ı́ndices de
correlação estatı́stica de aproximadamente 0,99 para as
séries de dados calculados pela distribuição de Weibull e
0,20 para as séries de dados calculados pela distribuição
de Log-Normal e os calculados pelo método das velocidades cúbicas. Assim, conclui-se que se obteve melhor
ajuste de curva para os dados de densidade de potência,
calculados pelo método máximo teórico, com a distribuição de Weibull, com desvio variando entre -28,7
em março de 2005 e 6,7 em dezembro de 2004. Adicionalmente, cita-se que para a distribuição Log-Normal
tem-se variação de -608,5, em março de 2005 a -8,7 em
dezembro de 2004.
[12/11/09 - P140]
DISTRIBUIÇÃO
DE
PROBABILIDADE
DE VELOCIDADE E POTÊNCIA DO
VENTO EM BARROQUINHA, LITORAL
LESTE
DO
ESTADO
DO
CEARÁ,
Rafael Aragão Magalhães,
Flávio
José
Alexandre Linard, Emerson Mariano da Silva,
Francisco José Lopes de Lima, Clodoaldo
Campos dos Santos, UECE - CE - Brasil ¥ Este
trabalho é resultado das pesquisas desenvolvidas no
Laboratório de Pesquisas Avançadas em Energia Eólica
(EOLUS) da Universidade Estadual do Ceará (UECE).
Foram usados dados horários de velocidade e direção
do vento, no perı́odo de setembro de 2004 a agosto
de 2005, proveniente da Plataforma de Coleta de
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Dados (PCD) da Fundação Cearense de Meteorologia
e Recursos Hı́dricos (FUNCEME), localizada no
municı́pio de Barroquinha, Litoral oeste do Estado
do Ceará, para estimar a densidade de potência
eólica. Os dados foram agrupados em doze conjuntos
mensais e ajustados pelas distribuições de Weibull e
Log-Normal, onde foram calculados os parâmetros de
escala e de forma, para a distribuição de Weibull, e os
parâmetros de posição e de escala, para a Log-Normal.
Calcularam-se as densidades de potência eólica para as
duas distribuições e comparou-se com as calculadas a
partir das velocidades cúbicas do vento, denominado
de método máximo teórico. Os resultados mostram
que com a distribuição de Weibull tem-se uma variação
dos valores da densidade de potencia entre 19,46
W/m2 em abril de 2005 e 124,79 W/m2 em outubro de
2004, enquanto que para a Log-Normal encontraram-se
valores que variam entre 9,09 W/m2 em março de 2005
e 474559 W/m2 em maio de 2005. Obteve-se ı́ndices
de correlação estatı́stica de aproximadamente 0,99
para as séries de dados calculados pela distribuição
de Weibull e 0,39 para as séries de dados calculados
pela distribuição de Log-Normal e os calculados pelo
método das velocidades cúbicas. Assim, conclui-se que
se obteve melhor ajuste de curva para os dados de
densidade de potência, calculados pelo método máximo
teórico, com a distribuição de Weibull, com desvio
variando entre -42,71 em novembro de 2004 e -10,64
em abril de 2005. Adicionalmente, cita-se que para a
distribuição Log-Normal tem-se variação de -474553,
em maio de 2005 a 6,61 em março de 2005.
[12/11/09 - P141]
Quantificação dos Recursos Eólicos na Região da
Serra da Ibiapaba/CE Usando o Software Windographer, Francisco Nascelio Pinheiro, Luiz
Martins de Araújo Júnior, Antônio Geovan de
Araújo Holanda Gerra, Emerson Mariano da
Silva, Universidade Estadual do Ceará (UECE) - CE
- Brasil ¥ Apresenta-se aqui um estudo que faz parte de
um projeto desenvolvido pelos pesquisadores do Laboratório de Pesquisas Avançadas em Energia Eólica (EOLUS), do Programa de Mestrado em Ciências Fı́sicas
Aplicadas da Universidade Estadual do Ceará, que tem
como objetivo principal quantificar os recursos eólicos
de diversas regiões do Estado do Ceará. Nesse contexto, analisou-se usando o software gráfico Windographer?, os dados de velocidade e direção do vento, obtidos através das Plataformas de Coletas de Dados dos
municı́pios de Viçosa do Ceará, Ubajara e Ipu, localizados na região da Serra de Ibiapaba no noroeste do
Ceará, cedidos pela Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hı́dricos (FUNCEME). Foram obtidas
médias diárias e mensais, bem como as distribuições
de freqüência de velocidade e direção do vento, além
dos parâmetros da distribuição estatı́stica de Weibull.
Os resultados obtidos mostraram que os ventos têm
maiores valores médios de velocidade e maior freqüência
de ocorrência de eventos acima de 4,0 m/s, no perı́odo
de estiagem. Com relação à direção dos ventos observase que nas cidades em estudo o vento varia, em geral,
entre as direções nordeste e sudeste, apresentando predominância de leste em Viçosa do Ceará e Ubajara e,
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
de nordeste em Ipu. Em adição, menciona-se que a
distribuição de Weibull se ajusta aos dados de vento
observados nessas regiões.
[12/11/09 - P142]
INFLUÊNCIA DA ONDA DE 2 DIAS NA
DINÂMICA DA ALTA ATMOSFERA EM 7,4S
E 22,7S, Leandro Velez da Silva, Alyson José
Alves Carvalho, Robson Batista de Sousa,
Lourivaldo Mota Lima, UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAIBA UEPB ¥ A atmosfera terrestre é
capaz de comportar um amplo espectro de movimentos oscilatórios que apresentam grandes amplitudes e
longos perı́odos. Tais oscilações desempenham importante papel nos processos dinâmicos da média e alta
atmosfera, sendo geradas por perturbações que provocam o desequilı́brio do ar a partir de um estado básico.
Dentre estas oscilações de escala planetária destaca-se
a onda de 2 dias, referida também como onda de quase
2 dias. Tal onda constitui-se na mais distinta dentre
as oscilações de escala planetária observadas na região
da alta mesosfera e baixa termosfera. Neste trabalho
procuramos analisar as caracterı́sticas, amplitude, fase
e comprimento de onda vertical, de tais oscilações bem
como a deposição de energia e momento no escoamento
zonal médio provocados por estas oscilações sobre as
localidades de São João do Cariri-PB (7,4o S, 36.5o O)
e Cachoeira Paulista-SP (22,7o S, 40o O) com dados de
radar meteórico obtidos no perı́odo de 2005 e 2006. Os
resultados mostraram a presença da onda de 2 dias nos
meses de janeiro-fevereiro, julho-agosto e setembro de
2005. As estruturas verticais de amplitude, fase e comprimento de onda estimadas mostraram-se compatı́veis
com resultados já expressos na literatura. O comportamento do vento na presença da onda de 2 dias revelou
clara influência da onda no padrão de vento zonal médio
em ambas as localidades. O fluxo meridional médio
de momento estimado para perı́odo de maior intensificação da onda, aproximadamente entre os dias 10 e 30
de Janeiro, apresentou valores em torno de -150 m2 s-2
em 2005. Para o ano de 2006, foram estimados valores em torno 300 m2 s-2 . Em linhas gerais verificamos
importante influencia desta oscilação na circulação media da atmosfera, daı́ a importância dos estudos destas
oscilações.
[12/11/09 - P143]
Ondas de gravidade,
Riplles e a instabilidade na dinâmica da atmosfera ,
Alyson J. A. Carvalho, L. Lourivaldo Mota,
M. Amauri Fragoso, J.Fechine de A. Filho, B.
Ricardo Arlen, Universidade Estadual da Paraı́ba,
Universidade Federal de Campina Grande
¥ A
atmosfera terrestre é um sistema dinâmico em que
oscilações periódicas tais como ondas de gravidade
interna, marés atmosféricas e ondas planetárias estão
presentes. A compreensão dos diversos processos fı́sicos
e quı́micos que ocorrem nessa região é importante
para o monitoramento de constituintes minoritários,
os ventos, a temperatura atmosférica, etc. Os Ripples
são uma classe de ondas de gravidade de pequena
escala, gerados localmente, que se estendem sobre
áreas geográficas muito menores (tipicamente menores
do que 5000 km2 ) e, comumente, apresentam perı́odos
165
menores do que 45 minutos e são transientes. Acreditase que os mesmos são gerados a partir de instabilidades
dinâmicas ou convectivas. Para contornar a dificuldade
em se obter informações que permitam inferir sobre
os parâmetros atmosféricos e assim caracterizar a
região compreendida entre 80 e 110 km de altitude,
diversas técnicas tem sido empregadas na investigação.
Dados de luminescência atmosférica, de vento e de
temperatura são utilizados nesse trabalho para verificarmos estas possı́veis instabilidades através da
caracterização do número de Richardson. Estes dados
foram obtidos através de radar SKYiMET e Imageador
ambos instalados em São João do Cariri-PB, (7,5o S,
35o O) e os perfis de temperatura foram obtidos pelo
Satélite SABER. A base de dados de ventos obtidos
pelos radares meteóricos de São João do Cariri-PB foi
registrada entre Janeiro de 2005 e Julho de 2006.
Palavras-chave: Ondas de gravidade, Riplles, Instabilidade Dinâmica.
[12/11/09 - P144]
Comparativo de Sitemas de captação de Energia Solar para aplicação ao Projeto de
Produção de Água a partir do Resfriamento do
Ar, Isabelle Priscila Carneiro de Lima, Genival da Silva, UEPB - PB - Brasil ¥ A região do
semi-árido paraibano, onde se localiza a cidade de São
João do Cariri é bastante penalizada pela falta de água.
O ı́ndice pluviométrico médio anual é de 550 mm, além
de possuir um dos maiores ı́ndices de incidência de radiação solar do Brasil. Estudos realizados nesta região
comprovam a viabilidade de produção de água a partir do resfriamento do ar. Com isso é possı́vel produzir 1L de água potável consumindo apenas 0,42 KWh.
Tendo em vista o problema de escassez da água e o alto
ı́ndice de radiação na região, este trabalho busca melhorar o projeto usando como fonte de energia para esta
produção, o sol, tornando-o assim, mais viável. Para
isso, foi feito um comparativo entre dois sistemas de
captação de energia. O primeiro utiliza um painel fotovoltaico disposto de maneira a se manter fixo durante
todo o perı́odo, e o segundo, utiliza o mesmo painel,
sendo acoplado a um mecanismo que permite o movimento leste-oeste-leste do mesmo, fazendo com que a incidência dos raios de sol torne-se perpendicular ao plano
ótico do painel em todo o perı́odo. Para a utilização
do segundo sistema, é necessário que parte da energia convertida seja usada para alimentação do mecanismo na realização do movimento de “rastreamento do
sol”. Os resultados teóricos mostram que o aproveitamento dos raios solares do segundo sistema (móvel) é
57 % maior do que o rendimento do primeiro. Além
disso, a energia consumida pelo mecanismo é insignificante frente à quantidade de energia absorvida pelo
sistema. Tomando como base os valores do comércio
destes painéis no Brasil, o sistema móvel tem um custo
de aproximadamente 10 % do equivalente para a conversão da mesma quantidade de energia quando feita
com o uso de painéis fotovoltaicos mantidos fixos.
Palavras-chave: Energia Solar - Painel Fotovoltaico Radiação
[12/11/09 - P145]
Cálculo de correlação cruzada em dados de per-
166
fis de pocos, A. L. Cardoso, UFBA - BA - Brasil,
L. S. Lucena, UFRN - RN - Brasil, J. S. Andrade
Jr., UFCE - CE - Brasil, R. F. S. Andrade, UFBA
- BA - Brasil ¥ Os perfis de pocos sao usados principalmente na prospeccao de petroleo e de agua subterranea. Eles tem sempre como objetivo principal, a
determinacao das litologias e a estimativa do volume
da jazida de hidrocarboneto ou do aquifero. O estudo
de perfil de pocos de petroleo eh de grande importancia para se modelar a estrutura do reservatorio com
base em dados fisicos medidos diretamente ao longo dos
pocos ja perfurados. Neste trabalho nos utilizamos a
tecnica de correlacoes cruzadas para analisar os dados
em um conjunto de quatro pocos na bacia do Jequitinhonha. O trabalho consiste em determinar, inicialmente, os valores dos expoentes de Hurst H das diferentes medidas obtidas no perfil em janelas de largura
finita. Em seguida, fazemos o calculo do expoente da
correlacao cruzada α envolvendo, principalmente, dois
tipos de dados: i) dados de diferentes grandezas em
um mesmo poco; ii) dados da mesma grandeza em dois
pocos diferentes. Utilizamos duas tecnicas para a obtencao dos valores de α. A primeira faz o calculo de α em
uma serie de janelas de largura fixa pelo metodo usual,
onde as flutuacoes sao dadas pela variancia da medida.
A segunda, utiliza tambem janelas finitas mas utiliza
um metodo recentemente publicado para tratar dados
correlacionados baseado (Detrended Cross-Correlation
Analysis: A New Method for Analyzing Two Nonstationary Time Series, Phys. Rev. Lett. 100, 084-102,
2008).
[12/11/09 - P146]
Análise de séries temporais dos raios solares,
na faixa do ultravioleta, com uso de FFT e
DFA., P. C da Silva Filho, IFRN - UFRN, F.
A. da Costa, L. R. da Silva, UFRN - DFTE ¥
O estudo dos fenômenos que ocorrem entre o Sol e
a Terra é fascinante [1]. A fonte de energia do Sol
é a fusão nuclear. A radiação solar é a designação
dada à energia radiante emitida pelo Sol, em particular àquela que é transmitida sob a forma de radiação eletromagnética. Cerca de metade desta energia é emitida como luz visı́vel na parte de frequência
mais alta do espectro eletromagnético e o restante na
do infravermelho próximo e como radiação ultravioleta.
Durante muito tempo, o homem tem observado diversos fenômenos ligados ao Sol, tais como: manchas solares; chamas solares; vento solar, entre outros. No
ano de 325 a.c., Theophrastus identificou as primeiras
manchas solares no Sol. Estas manchas são áreas escuras temporárias na superfı́cie do Sol onde se concentram campos magnéticos. Os grupos de manchas solares, com configuração de campo magnético complexa,
fazem freqüentemente parte do fenômeno conhecido
como chamas solares. Estas chamas são intensas descargas de energia. Vistas por observatórios terrestres elas
aparecem como áreas brilhantes no Sol, e irradiam na
região compreendida entre os raios gama e os raios X
do espectro eletromagnético, bem como na região do
visı́vel e de longos comprimentos de onda, e são os
maiores eventos do nosso sistema solar, os mais explosivos, equivalentes a 40 bilhões de bombas atômicas de
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Hiroshima. O pesquisador Eugene Parker da Universidade de Chicago sugeriu, em 1959, que o Sol lançava
um fluxo de partı́culas chamado vento solar. O vento
solar é formado pela camada superficial do Sol que sopra
dentro do espaço, um milhão de toneladas de matéria a
cada segundo, preenchido de campos magnéticos ainda
presos ao Sol. Todos estes fenômenos estão relacionados
com a radiação solar. Esta pesquisa pretende analisar
séries temporais de raios ultravioletas, com incidência
na região nordeste do Brasil, em particular o estado do
RN. Para tanto, utilizaremos FFT (Fast Fourier Transform) e DFA (Detrended Fluctuation Analysis) [2] para
obter o comportamento complexo da radiação solar no
intervalo do Ultravioleta. Os dados da radiação solar
serão coletados dos sites: INPE/CRN, CPTEC/INPE
e da EMPARN.
[1] Allan W. and Pouter E. M. ULF waves their
relations-hip to the Earth’s magnetosphere. Rep. Prog.
Phys., 55, 533 (1992).
[2] Peng C-K, Buldyrev SV, Havlin S, Simons M, Stanley HE, Goldberg AL. Phys.Rev. E 49, 1685-1689
(1994).
FÍSICA DE MATERIAIS, NANOMATERIAIS
[12/11/09 - P147]
Alterações
nas
propriedades
eletrônicas
e
estruturais
de
bundles
de
nanotubos de carbono intercalados com Rb,
Silvete
Fátima de Jesus Soares Corrêa,
Coradi Guerini, Grupo de Propriedades de Materiais
Semicondutores e Nanoestruturados,Departamento de
Fı́sica,Universidade Federal do Maranhão ¥ Os nanotubos de carbono representam um campo de estudo
sumamente interessante devido sua versatilidade ser
incrementada pela otimização de suas propriedades
fı́sico-quı́micas através de processos que incluem alterações estruturais, dopagem substitucional e adsorção
quı́mica. Este trabalho apresenta um estudo teórico
da intercalação de átomos de rubı́dio (Rb) em bundles
formados de nanotubos de carbono semicondutores
(17,0) e metálico (10,10) via simulações computacional
de primeiros princı́pios. Avaliamos as propriedades
estruturais e eletrônicas dos átomos de Rb intercalados
em bundles, fazendo-se uso da teoria funcional da
densidade por meio do código computacional SIESTA.
Neste trabalho, tanto as posições atômicas como os
vetores da rede foram completamente relaxadas, o que
levou a um aumento da distância centro a centro após
a relaxação completa da estrutura. As propriedades
eletrônicas destes sistemas foram analisadas através de
cálculos da estrutura eletrônica de banda, observamos
que tanto no sistema semicondutor como no sistema
metálico ocorre um deslocamento do nı́vel de Fermi
para cima quando comparamos os sistemas intercalados com o sistema sem intercalação, o que nos leva
a concluir que o Rb doa carga para os nanotubos de
carbono. O sistema semicondutor, bundle (17,0), que
apresenta um gap de energia aproximadamente de 0.30
eV, quando intercalado com Rb passa a apresentar um
caráter metálico. Mas, para o bundle de nanotubos de
carbono (10,10) o sistema permanece metálico.
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
[12/11/09 - P148]
Crescimento dos cristais de TGS dopados com L-Ananinas e caracterização por
difração de raios-X e Espectroscopia Raman.,
Messias de Nazaré Guimarães Ferreira Júnior,
Pétrus de Acantara Jr, Sanclayton Geraldo
Carneiro Moreira, Cláudio Marcio Rocha
Remédios, Universidade Federal do Pará ¥ Cristais
de Triglicina Sulfatada (TGS) possuem enumeras
propriedades importantes para aplicações tecnológicas
como ferroeletricidade. Por outro lado, Atualmente
os bio-materias têm atraı́do bastante à atenção de
muitos pesquisadores. Neste contexto os cristais de
aminoácidos têm sido bastante estudados. De acordo
com trabalhos encontrados na literatura podemos notar
que os aminoácidos (ácidos orgânicos que encerram
em sua molécula um ou mais grupamentos amina)
possuem propriedades fı́sicas que possibilitam diversas
aplicações tecnológicas. Existem vinte aminoácidos
diferentes na natureza que fazem parte das proteı́nas e
peptı́deos, entre eles podemos encontrar a L-Alanina.
Podemos encontrar muitos trabalhos na literatura a
respeito de cristais de TGS dopados com aminoácidos.
Neste trabalho foram crescidos cristais destes de TGS
dopados com aminoácidos de L-Alanina pelo método de
evaporação lenta de uma solução. A técnica de difração
de raios-X e espectroscopia Raman foram aplicadas
na caracterização dos cristais obtidos. Uma análise a
partir de refinamento pelo método de Rietiveld dos
padrões de difração de ambos os cristais a temperatura ambiente foi feita para a caracterização das
amostras. Em seguida as amostras foram analisadas
por espectroscopia Raman e os modos de vibração
observados foram identificados. Mudanças qualitativas
bem significativas foram observadas nos espectros dos
cristais dopados com relação aos espectros dos cristais
puros. Essas mudanças foram associadas à presença
das moléculas do aminoácido na estrutura do TGS.
[12/11/09 - P149]
Investigating
the
charge
factor
dependence
on
the
nearest
neighbour
distance
in
europium
doped
compounds.,
Y. A. Rodrigues de Oliveira, M. A. Couto
dos Santos, Universidade Federal de Sergipe ¥
A series of europium complexes, including hydrated
and non hydrated compounds, have been studied
theoretically in order to discuss the 7F1 level splitting
( ∆E) dependence on the effective charge, ge (g is
the charge factor and e is the electronic charge) of
the nearest neighbours of the central ion. The simple
overlap model [1] is used to predict the theoretical
crystal field parameters (cfp), implemented with a
new method for obtaining the charge of the nearest
neighbour (NN), namely, the method of equivalent
nearest neighbours (MENN) [2]. This method is based
on three constraints: (i) electrostatic equilibrium, point
symmetry and chemical neighbourhood of the luminescent site define equivalent NN; (ii) the expression for
the maximum splitting of the 7F1 level of the Eu3+
ion should be reproduced by a set of phenomenological
charge factors; and (iii) the sum of the NN charge
factors should equal the valence of the central ion. This
leads to an alternative way of describing dependence
167
of g on the NN position. This linear behaviour is
described in the theory of ionic specific valence (ISV)
[3]. The predictions reproduce the experimental ∆E
in all cases, because this is a constraint of the MENN.
The point is that the linear dependence of the charge
factors of all compounds as a function of the NN
position is satisfactorily obtained as predicted by the
ISV, but with smaller g values. Also, ∆E is linear as a
function of the crystal field strength, NV , as expected.
[12/11/09 - P150]
Caracterização
de
minerais
de
bauxitas
por
difração
de
raios-X,
Félix Anderson Barros Erdócia, Sanclayton
Geraldo Carneiro Moreira, Petrus Alcântara
Jr, Cláudio Márcio Rocha Remédios, Instituto
de Ciências Exatas e Naturais - Universidade Federal
do Pará, Rômulo Simões Angélica, Instituto de
Geociências - Universidade Federal do Pará ¥ A
Bauxita é um dos minerais extraı́dos no Pará tendo
grande importância para a economia do estado. A
composição mineralógica da Bauxita e as proporções
dos seus minerais constituintes são parâmetros de fundamental importância para sua valorização econômica.
Atualmente as empresas mineradoras caracterizam
este material através de técnicas de analises quı́micas.
Neste plano de trabalho foi feita uma avaliação quanto
à eficiência e funcionalidade da difração de raios-X para
fazer estas análises, observando que esta ultima técnica
possui a vantagem de ser uma técnica não destrutiva.
Após as medidas experimentais, os difratogramas serão
analisados através de refinamento pelo método de
Ritveld que é uma ferramenta muito forte na análise
de composição de materiais contendo várias fases
cristalinas. Faremos a determinação da composição
mineralógica de Bauxitas de Porto-Trombetas. O
equipamento utilizado em nossos experimentos foi
um Difratômetro de raios-x modelo X’PERT PRO
MPD (PW 3040/60), da PANalytical, com Goniômetro
PW3050/60 (Theta/Theta) e com tubo de raios-x
cerâmico de anodo de Cu (Kα1 = 1, 540598Å), modelo
PW3373/00, foco fino longo, 2200W, 60kv. O detector utilizado é do tipo RTMS, X’Celerator. Para a
aquisição de dados é utilizado o software X’Pert Data
Collector, versão 2.1a, e o tratamento dos dados com
o software X’Pert High Score versão 2.1b, também da
PANalytical.
[12/11/09 - P151]
Confinamento topológico em aneis quânticos
eletrostáticos em uma bicamada de grafeno,
L. J. P. Xavier, A. Chaves, J. M. Pereira Jr., G.
A. Farias, F. M. Peeters, Universidade Federal do
Ceará ¥
A recente realização de estruturas estáveis
de uma ou duas camadas (2D) de cristais de carbono
(grafeno), tem despertado um considerável interesse no
estudo de suas propriedades eletrônicas [1]. Tais estudos são incentivados por suas propriedades peculiares e
fundamentais, que talvez possam ser utilizadas para desenvolver dispositivos nanoeletrônicos baseados em carbono. O comportamento de uma carga em uma extensa
(infinita) folha de grafeno vem sendo descrito como o de
uma partı́cula ultra-relativı́stica sem massa, com a “velocidade da luz”sendo substituı́da pela velocidade de
168
Fermi e uma dispersão linear sem “gap”nas proximidades dos pontos K e K’. Por outro lado, para um cristal
com duas folhas, ou seja, uma bicamada de grafeno, o
espectro na vizinhança do ponto K exibe quatro bandas
parabólicas, mas ainda sem “gap”.
No presente trabalho, nós determinamos o espectro de um elétron confinado em uma bicamada de
grafeno através de um potencial eletrostático kink e
anti-kink com simetria cilı́ndrica induzido sobre as camadas [2]. Consideramos apenas transições entre os
primeiros vizinhos e nas proximidades do ponto K. Sobre tais condições, pode ser mostrado que o Hamiltoniano do sistema assemelha-se com o da equação de Dirac.
[3] Nossos resultados mostram que podem haver estados
ligados na região de fronteira entre o kink e o anti-kink.
[1] J. Milton Pereira, Jr., F. M. Peeters, and P.
Vasilopoulos, Phys. Rev. B 76, 115419 (2007)
[2] Ivar Martin, Ya.M. Blanter, and A. F. Morpurgo,
Phys. Rev. Lett. 100, 036804 (2008)
[3] A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S.
Novoselov and A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 81, 109
(2009).
[12/11/09 - P152]
Estudo
das
Propriedades
Elétricas
do
Bi4Ti3O12 dopado com ZnO Obtido por
Moagem de Alta Energia, H. T. Girão, A. S.
B. Sombra, UFC - CE - Brasil, K. D. A. Sabóia,
UFC/UECE - CE - Brasil ¥ Materiais ferroelétricos,
principalmente os compostos óxidos, tem sido objeto
de intensas investigações cientı́ficas nos últimos anos.
A motivação para o estudo desta classe de materiais
baseia-se no seu uso em grande número de aplicações
tecnológicas, indo de simples capacitores dielétricos
até memórias não-voláteis. Muitas composições ferroelétricas são obtidas através de moagem mecânica
seguidas de reação de estado sólido. Cerâmicas do tipo
perovskita tais como (Bi4Ti3O12) BIT, (BiFeO3) BFO,
((Pb,Zr,La)TiO3)] PLZT têm sido exaustivamente investigados devido suas propriedades ferroelétricas,
dielétricas, eletro ópticas e piezelétricas. O Bi4Ti3O12
(BIT) é um material ferroelétrico e piezelétrico
que possui importantes aplicações como dispositivo
piezelétrico de alta temperatura devido a sua elevada
temperatura de Curie (675 o C) e alta rigidez dielétrica.
Ele tem despertado grande interesse para o uso em
dispositivos de memória volátil e ferroelétrica devido à
sua grande polarização remanescente, boa resistência
à fadiga sobre eletrodos de metal e compatibilidade
com técnicas de circuito integrado a base de silı́cio. O
interesse no estudo do BIT adicionado ao Óxido de
Zinco (ZnO) nas proporções X = 0,00; 0,03; 0,05; e 0,10
está na obtenção de elevadas constantes dielétricas,
que nos leva diretamente à melhoria no processo de
miniaturização de dispositivos eletrônicos. O estudo
desses materiais requer a utilização de técnicas de
caracterização capazes de identificar as fases desejadas
e também de determinar a densidade, microestrutura e propriedades elétricas, para isso os materiais
foram prensados na forma de ”bulks”. Neste sentido
foram realizados testes correlacionando a variáveis:
composição dos bulks e análise da estrutura. Para
este fim utilizamos as seguintes técnicas: Medidas de
Painéis (14h - 15h45) - 12/11/09 - XXVII EFNNE
Raios-X, Refinamento Rietveld, Espectroscopia Raman
e Medidas Elétricas.
[12/11/09 - P153]
Propriedades Elétricas do Bi4Ti3O12 dopado
com La2O3 Obtido por Reação de Estado Sólido,
H. T. Girão, A. S. B. Sombra, Universidade Federal
do Ceara - Brasil, K. D. A Sabóia, UFC / UECE Ceara - Brasil ¥ Atenção especial tem sido devotada
ao desenvolvimento de novos materiais baseado no seu
grande número de aplicações tecnológicas, indo de simples capacitores dielétricos até memórias não-voláteis.
Essas pesquisas estão sendo realizadas com a finalidade de desenvolver novos materiais com componentes
não tóxicos, e entre estes “novos”materiais encontramse os compostos a base de bismuto. O crescente desenvolvimento da indústria de telecomunicações exige
o incessante estudo e a posterior fabricação de dispositivos eletrônicos passivos de miniaturização, com alto
desempenho eletromagnético e confiabilidade, além de
baixo custo. Todas essas exigências são para garantir
sistemas de comunicação que operem adequadamente
em freqüências bem definidas, aos quais esses dispositivos eletrônicos se propõem a operar. O Bi4Ti3O12
(BIT) é um material ferroelétrico e piezelétrico que possui importantes aplicações como dispositivo piezelétrico
de alta temperatura, devido a sua elevada temperatura
de Curie (675 o C) e alta rigidez dielétrica que tem despertado grande interesse para o uso em dispositivos de
memória volátil e ferroelétrica devido à sua grande polarização remanescente, boa resistência à fadiga sobre
eletrodos de metal e compatibilidade com técnicas de
circuito integrado a base de silı́cio. O interesse no estudo do BIT adicionado ao Óxido de Lantânio (La2O3)
nas proporções X = 0,00; 0,03; 0,05; e 0,10 está na
obtenção de elevadas constantes dielétricas, que nos
leva diretamente à melhoria no processo de miniaturização de dispositivos eletrônicos. O estudo desses materiais requer a utilização de técnicas de caracterização
capazes de identificar as fases desejadas e também de
determinar a densidade, microestrutura e propriedades
elétricas, para isso o material foi obtido por reação
de estado solido e posteriormente prensado uniaxialmente na forma de ”bulk”. Neste sentido, foram realizados testes correlacionando às variáveis: composição dos
bulks e análise da estrutura. Para este fim utilizamos
as seguintes técnicas: Medidas de Raios-X, Refinamento
Rietveld, Espectroscopia Raman e Medidas Elétricas.
[12/11/09 - P154]
EFEITOS NÃO-LINEARES EM BAIXA
FREQUÊNCIA NO CRISTAL DE SAL DE
ROCHELLE,
Daniel Palheta Pereira, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia
do Pará, Paulo Cesar de Oliveira, Universidade Federal da Paraı́ba, Sanclayton Geraldo
Carneiro Moreira, Universidade Federal do Pará
¥ O Sal de Rochelle (SR) é o tartarato de sódio e
potássio tetra-Hidratado, cuja fórmula molecular é
NaK(C4H4O6)-4H2O e pertence à famı́lia dos ferroelétricos uniaxiais. As temperaturas de transição
para o sal de Rochelle são TC1 = 255K (-18oC),
também conhecido como ponto de Curie inferior e TC2
= 297K (24oC), referido como ponto de Curie superior.
XXVII EFNNE - 12/11/09 - Painéis (14h - 15h45)
Abaixo de TC1 e acima de TC2 este cristal apresenta
uma estrutura ortorrômbica com quatro moléculas
por célula unitária, tendo simetria espacial P21212.
Nesta fase, este cristal possui seus dipolos permanentes
desalinhados, tendo polarização nula, portanto, um
comportamento paraelétrico. Entre as temperaturas
TC1 e TC2, o SR apresenta estrutura cristalina monoclı́nica pertencendo ao grupo espacial P21 com seu
eixo polar paralelo à direção x. Foi verificado experimentalmente que, próximo aos pontos de Cur