Concurso de fotos e vídeos de raios

Grupo de Eletricidade Atmosférica do Inpe lança concurso de fotos e vídeos de raios. Autor de melhor imagem ganhará uma viagem para o Rio de Janeiro (Elat) 

Notícias

Dias de trovão

31/3/2011

Agência FAPESP – Apesar de o Brasil ser campeão mundial em incidência de raios, registrando cerca de 60 milhões de descargas elétricas por ano, ainda há poucas imagens registradas do fenômeno no país.
Para incentivar a documentação do fenômeno, que é diferente em cada região, o Grupo de Eletricidade Atmosférica (Elat), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), lançou o concurso “Momento único – a melhor foto e vídeo de raios no Brasil”.

Voltado para fotógrafos e cinegrafistas amadores e profissionais, o concurso premiará o autor do melhor vídeo e foto com uma viagem para o Rio de Janeiro para participar da solenidade de abertura da 14ª Conferência Internacional de Eletricidade Atmosférica (Icae 2011).

O evento, que é a maior conferência mundial sobre o tema desde 1954, será realizado pela primeira vez no hemisfério Sul, de 7 a 12 de agosto.
O banco de imagens do concurso será utilizado para compor cenas do filme Fragmentos de paixão – que raio de história, que está sendo realizado pelo Elat e abordará os raios no contexto da história, cultura e ciência brasileira.
As gravações do filme, que será lançado em fevereiro de 2012, começarão em agosto. A equipe de filmagem deverá viajar por cidades em todas as regiões do Brasil.

De acordo com o coordenador do Elat, Osmar Pinto Júnior, as primeiras fotografias de relâmpagos foram registradas em meados de 1880. E, após mais de um século, registrar o fenômeno continua sendo uma tarefa difícil. “O fato de nunca saber onde o raio vai acontecer dificulta a captura de imagem”, disse.

Uma das dicas dadas pelo pesquisador para fotografar uma descarga elétrica é tentar controlar o tempo de exposição, que para uma boa foto é em torno de 30 segundos, dependendo de fatores como iluminação.

“Um erro comum cometido durante a captura de imagens de raios é mover a câmera para diversas direções. A melhor forma de se registrar o fenômeno é focar na tempestade e em apenas uma direção”, sugeriu Pinto Júnior, que já fotografou diversos raios.

Os interessados em participar do concurso podem acessar o regulamento em www.inpe.br/webelat/homepage. As inscrições serão encerradas em 30 de junho.
Mais informações: elat@inpe.br ou (12) 3208-6824

Método para estimar a precisão de medidas em sistemas quânticos

Físicos brasileiros desenvolvem método para estimar a precisão de medição em sistemas quânticos. Trabalho foi publicado na Nature Physics

Divulgação Científica

Medidas incertas

1/4/2011

Por Maria Guimarães

Revista Pesquisa FAPESP – Como estimar a dimensão da incerteza em medições na escala quântica – e reduzir essa incerteza? “Até agora, ninguém sabia como avaliar a influência do ambiente em experimentos quânticos para estimar parâmetros”, disse o físico Luiz Davidovich, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Com o trabalho publicado esta semana no site da Nature Physics, feito em parceria com seu aluno de doutorado Bruno Escher e o colega Ruynet de Matos Filho, Davidovich está ajudando a mudar essa realidade. A afirmação é dos físicos italianos Lorenzo Maccone e Vittorio Giovanetti em comentário sobre a pesquisa dos brasileiros na mesma edição da revista.

“A estimativa de parâmetros é um problema antigo na ciência”, comparou Davidovich. Medir fenômenos quânticos com sondas equivale, em outra escala, a avaliar a profundidade de um poço com uma onda sonora, ou usar ultrassom para medir o diâmetro do cérebro de uma criança que ainda não nasceu: são estimativas indiretas com uma incerteza necessariamente embutida nelas.

A grande diferença é que para essa escala corriqueira do cotidiano existe uma teoria geral que diz qual a precisão possível de se atingir com medições e quanto ela pode ser aumentada, por exemplo, com medições repetidas.

Para fenômenos quânticos também existem formas de se reduzir a incerteza nas medições. É o caso do emaranhamento, que faz com que certas propriedades sejam compartilhadas entre as sondas de medição.

“Com essas técnicas podemos conseguir uma precisão muito melhor”, disse o físico. Mas isso só funciona em situações ideais, sem interferências ambientais como efeitos de temperatura. Algo que no mundo real nunca acontece.

Segundo Davidovich, o mais importante da teoria geral proposta no artigo agora publicado é que ela não se limita a estimar a influência do mundo real nas medições. Ela também pode ajudar a avaliar, em cada situação, como otimizar a precisão.

Davidovich explica que um número muito grande de medidas pode acabar eliminando a vantagem oferecida por efeitos quânticos quando há interferência do ambiente.

“Estamos mostrando uma transição entre o regime quântico e o clássico”, resume. E chegando mais perto de “encontrar um equilíbrio adequado entre a beleza diáfana da mecânica quântica e a terrível fera das imperfeições do mundo real”, como disseram os físicos italianos no comentário.

O artigo General framework for estimating the ultimate precision limit in noisy quantum-enhanced metrology (doi:10.1038/nphys1958), de Davidovich e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Physics em www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys1958.html.

Fotossíntese artificial...

Divulgação Científica

Folha artificial

28/3/2011

Agência FAPESP – Da teoria para a prática. A busca pela fotossíntese artificial acaba de dar mais um importante passo. A novidade foi apresentada neste domingo (27/3) em Anaheim, nos Estados Unidos, por um grupo de cientistas que desenvolveu uma folha artificial capaz de produzir energia.

Na 241ª reunião nacional da American Chemical Society, o grupo liderado por Daniel Nocera, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), descreveu uma célula solar do tamanho de um baralho de cartas capaz de imitar a fotossíntese, processo por meio do qual as plantas convertem luz e água em energia.

A fotossíntese artificial é investigada em centros de pesquisa de diversos países e foi um dos principais assuntos debatidos no Workshop BIOEN/PPP Ethanol on Sugarcane Photosynthesis, realizado pelo Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia em 2009.

“Uma folha artificial funcional tem sido uma espécie de cálice sagrado da ciência há decadas e acreditamos que tenhamos conseguido desenvolvê-la. Nossa folha se mostrou promissora como uma fonte de energia de baixo custo para residências pobres em países em desenvolvimento, por exemplo. Nosso objetivo é fazer com que cada casa tenha sua própria geração de eletricidade”, disse Nocera.

Apesar de ter como base as folhas verdes, o dispositivo apresentado pelos cientistas norte-americanos em nada lembra um vegetal, com exceção do resultado energético.

O equipamento é feito de silício e cheio de componentes eletrônicos e catalisadores, usados para acelerar reações químicas. Colocado em um balde com água sob a luz do Sol, o pequeno aparelho divide a água em seus dois componentes básicos: hidrogênio e oxigênio.

Hidrogênio e oxigênio são armazenados em células combustíveis, que usa os dois elementos para produzir eletricidade.

Nocera conta que a primeira folha artificial foi desenvolvida há mais de uma década por John Turner, do Laboratório Nacional de Energias Renováveis no Colorado, mas que não se mostrou prático para uso amplo por ser instável, gerar pouca energia e usar metais caros.

O novo dispositivo superou esses problemas, segundo o cientista, usando materiais mais baratos (como níquel e cobalto) e tendo operado sem parar por mais de 45 horas sem perda na produtividade.

Por enquanto a folha artificial do grupo de Nocera é cerca de dez vezes mais eficiente na fotossíntese do que uma folha normal. Ainda assim seriam precisos dezenas ou centenas de dispositivos para produzir a mesma energia que uma árvore. Entretanto, Nocera estima que a eficiência possa ser multiplicada no futuro.

“Da mesma forma que a natureza, acho que o mundo no futuro será alimentado pela fotossíntese, na forma de folhas artificiais”, disse.

Mais informações sobre a pesquisa: web.mit.edu/chemistry/dgn/www/index.shtml

Nióbio - um elemento químico de muita utilidade...

Nossas Perdas Internacionais com Nióbio

Artigo no Alerta Total – http://www.alertatotal.net

Por Jorge Serrão

No Brasil, muitos servidores públicos são muito mal pagos e, mesmo assim, cumprem sua missão essencial para a Nação. Mas, neste mesmo País, alguns funcionários muito bem pagos para servir à Pátria se corrompem e praticam a omissão. Um dos mais escandalosos exemplos de omissão oficial, entre tantos outros, é o descaminho e o subfaturamento do nióbio brasileiro.

O Brasil detém quase a totalidade das reservas mundiais deste mineral estratégico. O metal é explorado em Araxá (MG), Catalão (GO), Ouvidor (GO) e Presidente Figueiredo (AM). O nióbio em Minas Gerais, onde existe a maior reserva em exploração, é comercializado pela Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. Já as minas de Catalão e Ouvidor são exploradas pela Anglo American of South Africa, estrangeira 100%. A exploração da columbita da mina de Pitinga, no município de Presidente Figueiredo (AM) está a cargo da Mineração Taboca, empresa do Grupo Paranapanema.

Quase 100% do nióbio comercializado no mundo é brasileiro. Mas não ditamos o preço, nem nosso País se beneficia do mineral como deveria. Estima-se que percamos US$ 100 bilhões por ano com o descaminho ou comercialização subfaturada do metal – muitas vezes exportado, sem que as estatísticas registrem, em meio a toneladas de minério de ferro bruto.

Nosso nióbio é essencial para a humanidade – que dele depende. O Nb tem elasticidade e flexibilidade que o tornam moldável. É um agente anti-corrosivo. Resiste aos ácidos mais agressivos. Mesmo submetido a elevadas temperaturas, oferece alta resistência à combustão. A baixas temperaturas se converte em supercondutor. É essencial na indústria nuclear. Suas ligas são usadas na fabricação de magnetos para tomógrafos de ressonância magnética.

Na indústria aeronáutica, é empregado na produção de motores de aviões a jato, e equipamentos de foguetes. Na indústria do petróleo, serve para compor ligas de aço destinadas ao fabrico de tubos para condução de líquidos, desde água até petróleo. Também serve para fabricar cerâmicas eletrônicas, em lentes para câmeras, jóias e até artigos de beleza.

Na indústria aeronáutica, o nióbio é empregado na produção de motores de aviões a jato, e equipamentos de foguetes. O trem bala, tão sonhado pela presidenta Dilma Rousseff, depende do nióbio em vários processos de sua montagem e implantação. Se a Dilma não sabe, está na hora de se ligar no nióbio. Os militares podem até lhe dar uma aula sobre o tema que tem importância globalitária.

A exploração dos minerais raros do Brasil é uma das preocupações estratégicas da Oligarquia Financeira Transnacional – que controla o mundo e as maiores empresas transnacionais. Agora, o esquema globalitário acaba de formalizar mais um ilusionismo empresarial, para forjar a impressão de que o caso do oligopólio do nióbio não é tão preocupante assim – como andam pensando muitos militares esclarecidos.

Um consórcio do Japão e da Koreia do Sul, incluindo as empresas Japan's Nippon Steel and South Korea's Posco and National Pension Service (NPS), acaba de divulgar mundialmente que pagará US$ 1.95 bilhão por 15% das ações da Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. A CBMM passa por constantes alterações no capital social. Tempos atrás, tinha o capital dividido entre o "Grupo Moreira Sales e a Molybdenium Corporation - Molycorp, subsidiária da Union Oil, empresa do grupo Occidental Petroleum – Oxxi.

A CBMM explora as minas de nióbio em Araxá. Faz isto junto com a Companhia de Mineração de Minas Gerais - COMIG, uma última “estatal”. Só que as duas empresas criaram uma terceira empresa, a Companhia Mineradora de Pirocloro da Araxá - COMIPA, para lavrar, com exclusividade, os minérios de nióbio existentes no município de Araxá, que são destinados ao estabelecimento metalúrgico da primeira empresa.

O fato gravíssimo e criminoso é denunciado pelo grupo de estudos União Nacionalista Democrática (UND). Nossos governos nunca coibiram o subfaturamento ou o descaminho nas exportações de Nióbio. O prejuízo anual médio, para a economia brasileira, é de 100 bilhões de dólares. Desde 1996 já são 1,4 trilhão e quatrocentos bilhões de dólares. Há que dar um basta nessa sangria.

Esse verdadeiro crime de lesa-pátria apenas confirma o maldito conceito de que o Brasil, desde que foi descoberto. Somos uma rica colônia de exploração, mantida artificialmente na miséria e no subdesenvolvimento, para servir de estratégica plataforma de exportação de recursos (financeiros, naturais e até humanos).

Eis a realidade para qual precisamos acordar e mudar o conceito. Enquanto ainda dá tempo... As riquezas do Brasil podem e devem servir ao mundo, mas antes devem servir para bancar o desenvolvimento brasileiro. Por isso, brasileiros têm o dever de conhecer, abaixo, o trabalho de patriotas como Adriano Benayon, Antônio Ribas Paiva, Roberto Gama e Silva e Ronaldo Schlichting – que há anos vêm denunciando o questão do nióbio, sem que os governos nada façam. Os artigos por eles escritos reproduzimos abaixo.

Até quando vamos suportar, impunemente, nossas perdas internacionais com o Nióbio?

Plano de Trabalho Docente (EJA) - Química 2011

PLANO DE TRABALHO DOCENTE

EJA – C. E. Dr. Felipe S. Bittencourt

PROF.: ADÃO REINALDO FARIAS

MARIALVA

ANO: 2011

FUNDAMENTOS DA DISCIPLINA

A Química está presente em todo processo de desenvolvimento das civilizações, a partir das primeiras necessidades humanas, tais como: a comunicação, o domínio do fogo e, posteriormente, o domínio do processo de cozimento necessário à sobrevivência, bem como a fermentação, o tingimento e a vitrificação. Na história do conhecimento químico, inicialmente, o ser humano conheceu a extração, produção e o tratamento de metais como o cobre, o bronze, o ferro e o ouro, facilitando a sua maneira de viver.

A ciência química surge no século XVII, a partir dos estudos de alquimia, populares entre muitos dos cientistas da época. Considera-se que os princípios básicos da Química se recolhem pela primeira vez, na obra do cientista britânico Robert Boyle: The Sceptical Chymist (1661). A Química, como tal, começa um século mais tarde, com os trabalhos do francês Antoine Lavoisier e suas descobertas em relação ao oxigênio, à lei da conservação da massa e à refutação da teoria do flogisto como teoria da combustão.Ou seja a Química foi criada no Séc. XVII e ai deu inicio, e logo após teve a Química Moderna (WIKIPEDIA, 2010).

O conhecimento químico, assim como os demais, não é algo pronto, acabado e inquestionável, mas em constante transformação. Esse processo de elaboração do conhecimento ocorre a partir das necessidades humanas, uma vez que a Ciência é construída pelos homens e mulheres, falível e inseparável dos processos sociais, políticos e econômicos.

A Química está presente nas necessidades básicas dos seres humanos, como a alimentação, o vestuário, a saúde, e o ser humano como cidadão tem que compreender tudo isso. Ela não é uma coisa ruim que só polui(como alguns pensam devido à alguns acontecimentos divulgados na mídia), ela está presente na procura de novos produtos, sendo cada vez mais solicitada nas novas áreas específicas surgidas nos últimos anos: biotecnologia, química fina, pesquisas direcionadas para a oferta de alimentos e medicamentos.

Ter conhecimento de Química, ainda que no mínimo, faz-se necessário para que um indivíduo possa posicionar-se em relação aos problemas ambientais atuais, exercendo assim sua cidadania. Ter noções básicas de Química e conhecê-la capacita o indivíduo para que ele possa usufluir dos benefícios da aplicação do conhecimento químico para toda à sociedade, bem como, se posicionar em relação aos diversos problemas da vida contemporânea. Por outro lado, saber como se processa o conhecimento químico pode subsidiar o indivíduo de um pensamento histórico-crítico mais fundamentado. Pois, o estudo dessa disciplina permite a compreensão da formulação de hipóteses, do controle de variáveis de um processo, da generalização de fatos por uma lei, da elaboração de uma teoria e da construção de modelos científicos (BELTRAN E CISCATO, 1991, p. 16).

OBJETIVO GERAL

A Química é a ciência que tem como objeto de estudo as substâncias e os materiais, sustentada pela tríade composição, propriedades e transformações.

A Química (do egípcio keme (chem), significando “terra”), é a ciência que trata das substâncias da natureza, dos elementos que a constituem, de suas características, de suas propriedades combinatórias, de seus processos de obtenção, de suas aplicações e de sua identificação. Estuda a maneira pela qual os elementos se ligam e reagem entre si, bem como a energia desprendida ou absorvida durante essas transformações (WIKIPEDIA, 2011).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Para a disciplina de Química, são propostos os seguintes conteúdos estruturantes:

- Matéria e sua natureza: é o conteúdo estruturante que identifica a disciplina de Química, por se tratar da essência da matéria. É ele que abre caminho para um melhor entendimento dos demais conteúdos estruturantes. A abordagem da história da Química é necessária para a compreensão de teorias e, em especial, dos modelos atômicos. A concepção de átomo é imprescindível para que se possam entender os aspectos macroscópicos dos materiais com que o ser humano está em contato diário e perceber o que ocorre no interior das substâncias, ou seja, o comportamento microscópico.

- Biogeoquímica: este conteúdo estruturante é caracterizado pelas interações existentes entre a hidrosfera, litosfera e atmosfera. Historicamente, constitui-se a partir de uma sobreposição de biologia, Geologia e Química.

- Química sintética: este conteúdo estruturante foi consolidado a partir da apropriação da Química na síntese de novos produtos e novos materiais, e permite o estudo que envolve produtos farmacêuticos, a indústria alimentícia (conservantes, acidulantes, aromatizantes, edulcorantes), fertilizantes e agrotóxicos.

CONTEÚDOS ESPECÍFICOS

INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA

O mundo da Química (campo de estudo e atuação)

História da Química

A Química contemporânea e suas aplicações tecnológicas

MATÉRIA E SUA NATUREZA

Estrutura da matéria

Substâncias químicas

Misturas e métodos de separação

Fenômenos físicos e químicos

Estrutura atômica

Distribuição eletrônica

Tabela periódica

Ligações químicas

Funções químicas

Radioatividade

BIOGEOQUÍMICA

Soluções

Termoquímica

Cinética química

Equilíbrio químico

QUÍMICA SINTÉTICA

Química do carbono

Funções oxigenadas

Polímeros

Funções nitrogenadas

Isomeria

PROPOSTA DE AVALIAÇÃO

A avaliação será concebida de forma processual e formativa, sob os condicionantes do diagnóstico e da continuidade. Processo que ocorre em interações recíprocas, no dia-a-dia, no transcorrer da própria aula e não apenas de modo pontual; portanto está sujeita a alterações no seu desenvolvimento.

A avaliação deverá levar em conta o conhecimento prévio do aluno e como ele supera suas concepções espontâneas, além de orientar e facilitar a aprendizagem.

Em Química, o principal critério de avaliação é a formação de conceitos científicos, valorizando assim, uma ação includente dos conhecimentos anteriores dos alunos e a interação da dinâmica dos fenômenos naturais por meio de conceitos químicos.

Será avaliada às várias formas de expressão dos alunos, como: prova, leitura e interpretação de textos, produção de textos, leitura e interpretação da tabela periódica, pesquisas bibliográficas, relatórios de aulas em laboratório, entre outros. Estes instrumentos serão selecionados de acordo com cada conteúdo e objetivo de ensino.

1.ª avaliação - carga horária: 32 h/a

INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA

O mundo da Química (campo de estudo e atuação)

História da Química

A Química contemporânea e suas aplicações tecnológicas

MATÉRIA E SUA NATUREZA

Estrutura da matéria

Substâncias químicas

Misturas e métodos de separação

Fenômenos físicos e químicos

Estrutura atômica

Distribuição eletrônica

2.ª avaliação - carga horária: 32 h/a

MATÉRIA E SUA NATUREZA

Tabela periódica

Ligações químicas

Funções químicas

Radioatividade

3.ª avaliação – carga horária: 32h/a

BIOGEOQUÍMICA

Soluções

Termoquímica

Cinética química

Equilíbrio químico

4.ª avaliação – carga horária: 32 h/a

QUÍMICA SINTÉTICA

Química do carbono

Funções oxigenadas

Polímeros

Funções nitrogenadas

Isomeria

Notas

Atividades realizadas, listas de exercícios: valor 2,0 pontos

Trabalho: valor 2, 0 pontos

Prova de verificação: valor 6,0 pontos

Prova de reavaliação: valor 6,0 pontos

METODOLOGIA

O processo pedagógico deverá partir do conhecimento prévio dos estudantes, no qual se incluem as ideias preconcebidas sobre o conhecimento da Química, ou as concepções espontâneas, a partir das quais será elaborado o conceito científico.

A concepção espontânea sobre conceitos que o estudante adquire no seu dia-a-dia, na interação com os diversos objetos no seu espaço de convivência, faz-se presente no início do processo ensino-aprendizagem. Por sua vez, a concepção científica envolve um saber socialmente construído e sistematizado, que requer metodologias específicas para ser disseminado no ambiente escolar. A escola, é por excelência, o lugar onde se lida com o conhecimento científico historicamente produzido.

Quando os estudantes chegam à escola, não são desprovidos de conhecimento. Uma sala de aula reúne pessoas com diferentes costumes, tradições, preconceitos e ideias que dependem também dessa origem. Isso torna impossível a adoção de um único encaminhamento metodológico para todos os alunos.

O ensino de Química deve contribuir para que o estudante tenha uma visão mais abrangente do universo. Assim as fórmulas matemáticas não serão o objeto central da aprendizagem, pois apenas representam modelos, elaborados para entender determinado fenômeno ou evento químico.

Os experimentos podem ser o ponto de partida para a compreensão de conceitos e sua relação com as ideias discutidas em sala de aula. Os estudantes, assim, estabelecem relações entre teoria e prática, ao mesmo tempo, expressam ao professor suas dúvidas.

A Química estuda o mundo material e sua constituição. Considera-se importante propor aos alunos leituras que contribuam para a sua formação e identificação cultural, que possam constituir elemento motivador para a aprendizagem da Química e contribuir, eventualmente, para a criação do hábito da leitura.

As aulas serão expositivas e práticas partindo do conhecimento prévio dos alunos, com a utilização do livro didático público, livros pedagógicos, apostilas da EJA, textos científicos, bem como, situações vividas na prática e relacionando com o conteúdo científico sistematizado.

Serão utilizados os laboratórios de ciências e informática, a tv pen-drive para vídeos e teleaulas(Novo Telecurso – Química), o Blog do Prof. Adão Reinaldo Farias: Física e Química no cotidiano, além de outros blogs e sites, que através de seu conteúdo possam auxiliar na construção e reconstrução de significados do conhecimento químico.

REFERÊNCIAS

PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares da rede pública de educação básica do Estado do Paraná: Química. Curitiba: SEED/DEM, 2009.

QUÍMICA. In: WIKIPÉDIA, a enciclopédia livre. Flórida: Wikimedia Foundation, 2011. Disponível.em:.. Acesso em: 23 fev. 2011.

BELTRAN, N. O.; CISCATO, C. A. Química. São Paulo: Cortez, 1991.

Plano de Trabalho Docente (EJA) - Física 2011

Plano de Trabalho Docente

EJA – C.E. Dr. Felipe S. Bittencourt

Professor: Adão Reinaldo Farias

Marialva – PR

2011

FUNDAMENTOS DA DISCIPLINA

Antigos registros históricos já mostravam que os seres humanos se preocupavam em entender e explicar o mundo no qual viviam. Ao longo do tempo, temos organizado muito desse entendimento e tentado, com ele construir nosso mundo.

Uma sociedade se caracteriza por uma visão de mundo que inclui conhecimento, hábitos e costumes, mitos e crenças. Também, caracteriza-se pelo modo de produção que determina as relações entre os homens, suas condições de vida, em cuja base está o trabalho.

A ciência surge na tentativa de decifrar o universo físico, a qual é determinada pela necessidade humana de resolver problemas práticos e demandas materiais em determinada época; logo é histórica e constitui visão de mundo.

Ciência significa “conhecimento”. Ela resulta de um processo de observação, estudo e tentativa de explicar o ambiente em que vivemos. Ciência é criatividade, é aprender a fazer. Por isso, explicar e fazer ciência tem que ser por meio de muitas atividades.

A Física pode ser considerada a base de todas as outras ciências e da tecnologia, pois estuda os componentes básicos de um determinado fenômeno e as leis que governam suas interações. Através da Física, dentro de uma perspectiva histórico-crítica, podemos formar sujeitos por meio de conteúdos que o levem a compreensão do universo, sua evolução, suas transformações e as interações que nele se apresenta.

OBJETIVO GERAL

A Física é uma ciência que tem como objeto de estudo o Universo, sua evolução e as interações que nele se apresentam. Por alguma razão, os fenômenos da natureza obedecem equações matemáticas, possibilitando elaborar modelos para compreender os fenômenos da natureza.

Compreender a importância da cultura produzida pelos homens, é importante para entender a relevância histórica dessa produção dentro da história da humanidade.

Visualizar a elegância das teorias físicas, a emoção dos debates em torno das idéias científicas, a grandeza dos princípios físicos, desafia a todos nós, professores e estudantes, de compartilharmos, ainda com um pouco de Matemática, os conceitos e a evolução da Física, presentes desde que o homem, por necessidade ou curiosidade, passou a se preocupar com o estudo dos fenômenos naturais. (MENEZES, 2005).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

O estudo dos movimentos, a mecânica de Newton, é importante por estar fortemente ligado às questões externas ao meio científico como, por exemplo, as guerras, o comércio, os mitos e a religião. Também permite compreender fenômenos ligados ao cotidiano, como caminhar, o movimento de projéteis e dos automóveis, o equilíbrio de corpos em um meio fluído, o movimento dos planetas em torno do Sol e o da Lua em torno da Terra. Ressalte-se, ainda, a importância de algumas entidades físicas, aplicadas a partículas como as ondas, por exemplo, o momentum e a energia, cuja compreensão é importante para estudos que vão desde a colisão de duas bolas de gude até a compreensão de processos que envolvem a moderna cosmologia.

Na História, encontramos outra grande síntese, hoje chamada Leis da Termodinâmica. Seus estudos se baseiam nos conceitos de temperatura, calor, entropia e nas relações entre calor e trabalho mecânico. Através dos estudos da termodinâmica, foi possível entender o mundo microscópico da matéria. Entender os processos em que ocorrem trocas de calor, tão presentes no cotidiano, e seus principais conceitos, torna-se fundamental para que a Física seja vista como uma Ciência em construção e, também, para se compreender o universo.

Também são objetos de estudo da Física os fenômenos em que a carga elétrica se apresenta. O eletromagnetismo, seu conhecimento e sua aplicação não estão ligados apenas à compreensão da natureza, mas também às inúmeras inovações tecnológicas surgidas no último século, a partir dos trabalhos de Maxwell, cujas equações levam às quatro Leis do Eletromagnetismo clássico.

Assim, os três conteúdos – Movimento, Termodinâmica e Eletromagnetismo – são estruturantes porque indicam desdobramentos em conteúdos específicos que permitem trabalhar o objeto de estudo da Física da forma mais abrangente possível.

CONTEÚDOS ESPECÍFICOS

INTRODUÇÃO À FÍSICA

Campo de estudo e atuação da Física

História da física

A Física contemporânea e suas aplicações tecnológicas

MECÂNICA

Movimentos retilíneos

Movimentos curvilíneos

Movimento circular uniforme

Queda livre

Os Princípios da Mecânica (Leis de Newton)

Energia, Trabalho e Potência

Impulso e quantidade de movimento

Gravitação Universal

Hidrostática

FÍSICA TÉRMICA

Fenômenos térmicos

O calor e a temperatura

O fenômeno da dilatação nos sólidos, líquidos e gases

As mudanças de estado físico da matéria

Trocas e transmissão do calor

Comportamento térmico dos gases

Leis da Termodinâmica

ONDULATÓRIA

Fenômenos ondulatórios

Ondas mecânicas e eletromagnéticas

Natureza ondulatória e quântica da luz

ÓPTICA

Fenômenos luminosos

Princípios da Óptica Geométrica

Aplicações do fenômeno da reflexão e reflação da luz

Lentes e instrumentos ópticos de observação

Espelhos

A óptica e o olho humano

ELETRICIDADE E MAGNETISMO

Fenômenos elétricos e magnéticos

Aspectos estáticos e dinâmicos da eletricidade

A Lei de Coulomb

Campo elétrico e potencial elétrico

Corrente elétrica

Geradores e circuitos elétricos

Campo magnético

Indução magnética

Equações de Maxwell

ENERGIA

Energia e suas transformações

Fontes e tipos de energia

Energia, meio ambiente e os potenciais energéticos do Brasil

A energia elétrica nas residências

PROPOSTA DE AVALIAÇÃO

A avaliação deverá levar em conta os pressupostos teóricos adotados nas Diretrizes Curriculares. Ao considerar importantes os aspectos históricos, conceituais e culturais, a evolução das idéias em Física e a não-neutralidade da ciência, a avaliação se verifica pelo progresso do estudante quanto a esses aspectos. Avaliar é considerar a apropriação dos objetos da Física pelos estudantes.

A avaliação terá um caráter diversificado e verificará aspectos como:

- a compreensão dos conceitos físicos;

- a capacidade de análise de um texto, seja ele literário ou científico, para uma opinião que leve em conta o conteúdo físico;

- a capacidade de elaborar um relatório sobre um experimento ou qualquer outro evento que envolva a Física.

No entanto, a avaliação não poderá ser usada para classificar os alunos com uma nota, com o objetivo de testar o aluno ou mesmo puni-lo, mas sim de auxiliá-lo na aprendizagem. Ou seja, trata-se de tomá-la como instrumento para intervir no processo de aprendizagem do estudante, cuja finalidade e sempre seu crescimento.

1.ª avaliação - carga horária: 32 h/a

Introdução à Física

História da Física

A Física contemporânea e suas aplicações tecnológicas

Movimentos retilíneos

Movimentos curvilíneos

Movimento circular uniforme

Queda livre

2.ª avaliação – carga horária: 32 h/a

Os Princípios da Mecânica (Leis de Newton)

Energia, Trabalho e Potência

Impulso e quantidade de movimento

Gravitação Universal

Hidrostática

3.ª avaliação – carga horária: 32 h/a

Fenômenos térmicos

O calor e a temperatura

O fenômeno da dilatação nos sólidos líquidos e gases

As mudanças de estado físico da matéria

Trocas e transmissão de calor

Comportamento térmico dos gases

Leis da Termodinâmica

Fenômenos ondulatórios

Ondas mecânicas e eletromagnéticas

Natureza ondulatória e quântica da luz

Fenômenos luminosos

Princípios da Óptica Geométrica

Aplicações do fenômeno da reflexão e refração da luz

Lentes e instrumentos ópticos de observação

Espelhos

A óptica e o olho humano

4.ª avaliação – carga horária 32h/a

Fenômenos elétricos e magnéticos

Aspectos estáticos e dinâmicos da eletricidade

A Lei de Coulomb

Campo elétrico e potencial elétrico

Corrente elétrica

Geradores e circuitos elétricos

Campo magnético

Indução magnética

Equações de Maxwell

Energia e suas transformações

Fontes e tipos de energia

Energia, meio ambiente e os potenciais energéticos do Brasil

A energia elétrica nas residências

Notas

Atividades realizadas, lista de exercícios: valor 2,0 ponto

Trabalho realizado: valor 2,0 ponto

Prova de verificação: valor 6,0 pontos

Prova de reavaliação: valor 6,0 pontos

METODOLOGIA

É importante que no processo pedagógico, na disciplina de Física, parta do conhecimento prévio dos estudantes, pois, o estudante adquire a concepção espontânea no dia a dia, na interação com os diversos objetos no seu espaço de convivência, os quais, na escola, fazem-se presentes ao iniciar o processo de ensino-aprendizagem. Por sua vez, a concepção científica envolve um saber socialmente construído e sistematizado, que requer metodologias específicas para ser transmitido no ambiente escolar. A escola é, por excelência, o lugar onde se lida com o conhecimento científico historicamente produzido. A composição de uma sala de aula mistura pessoas com diferentes costumes, tradições, preconceitos e idéias que dependem também dessa origem, o que torna impossível moldá-las como se fossem iguais. Num determinado conteúdo, o professor terá que considerar o que eles conhecem. Talvez será o ponto de partida para o início de uma aprendizagem que agregue significados para professor e estudantes. É imprescindível que o professor cumpra sua função de uma espécie de “informante científico”, para ir além do limite da informação e atingir a fronteira da formação, através de uma mediação não-aleatória, mas identificada pelo conhecimento físico, num processo organizado e sistematizado pelo professor.

No desenvolvimento dos conteúdos será abordado a importância da Física no mundo, com relevância aos aspectos históricos, o conhecimento enquanto construção humana e a constante evolução do pensamento científico, assim como, as relações das descobertas científicas com as aplicações tecnológicas na contemporaneidade.

O uso da experimentação é viável e necessário no espaço e tempo da EJA mesmo que seja por meio de demonstração feita pelo professor, ou da utilização de materiais alternativos e de baixo custo, na construção e demonstração dos experimentos.

A estratégia de brinquedos e jogos no ensino de Física será utilizado para que o educando possa ser instigado a pesquisar e propor soluções.

As aulas serão expositivas e práticas partindo do conhecimento prévio dos alunos, utilizando textos do livro didático público, livros pedagógicos, apostilas da EJA, textos científicos, bem com situações vividas na prática e relacionando com o conteúdo científico sistematizado.

Serão utilizados o laboratório de ciências para aulas práticas e o laboratório de informática para pesquisa em blogs e sites que tenham como conteúdo a Física e outras ciências e o Blog do Prof. Adão Reinaldo Farias (Física e Química no Cotidiano).

Na TV pendrive será exibido vídeos e aulas do Novo Telecurso para auxiliar na compreensão dos conceitos físicos.

REFERÊNCIA

PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares da rede pública de educação básica do Estado do Paraná: Física. Curitiba: SEED/DEM, 2009.

Temperatura abaixo do Zero Absoluto....

Temperaturas abaixo do zero absoluto podem ser alcançadas

Com informações da New Scientist - 14/02/2011

É possível saltar sobre a barreira do zero absoluto, passando diretamente de uma determinada temperatura absoluta positiva - acima do zero absoluto - para uma temperatura absoluta negativa - abaixo do zero absoluto. [Imagem: Croisy/Shutterstock/New Scientist]

A relatividade do zero absoluto

Zero ABSOLUTO é um termo que impressiona.

Soa como um limite inviolável, além do qual é impossível pensar em qualquer experimento.

Mas, na realidade, há um estranho reino de "temperaturas negativas absolutas", abaixo do "zero absoluto", que não só são previstas pela teoria, como também já se mostraram alcançáveis na prática.

Agora, cientistas acreditam ter encontrado uma maneira melhor de ultrapassar esse absoluto.

Se eles estiverem corretos, experimentos poderão revelar novos estados da matéria em um futuro muito próximo - dentro de mais ou menos um ano.

Entropia

A temperatura é definida pela forma como a adição ou a remoção de energia afeta a quantidade de desordem, ou entropia, em um sistema.

Para os sistemas nas temperaturas positivas com as quais estamos acostumados, o acréscimo de energia aumenta a desordem: aquecer um cristal de gelo vai fazer com que ele se derreta em um líquido mais desordenado, por exemplo.

Continue a remover energia e você vai chegar cada vez mais perto do zero na escala absoluta, ou escala Kelvin, estabelecido em -273,15 ° C, onde a energia do sistema e a entropia estarão no mínimo.

Temperaturas absolutas negativas

Sistemas de temperatura negativa - entendidas como abaixo do zero absoluto - têm comportamento oposto: acrescentar energia reduz sua desordem e, portanto, sua temperatura.

Mas eles não são frios no sentido convencional de que o calor irá fluir para eles a partir de sistemas com temperaturas positivas.

Na verdade, os sistemas com temperaturas absolutas negativas têm mais átomos em estados de alta energia do que é possível mesmo nas mais elevadas temperaturas na escala das "absolutas positivas".

Assim, o calor deve sempre fluir deles para os sistemas acima de zero Kelvin.

Como criar temperaturas abaixo do zero absoluto

Criar sistemas de temperatura negativa para estudar as propriedades desse mundo bizarro, contudo, pode ser complicado.

Não dá para criá-los de maneira suave e contínua, sempre baixando a temperatura, já que não será possível romper a barreira do zero absoluto da maneira usual.

Mas é possível saltar sobre essa barreira, passando diretamente de uma determinada temperatura absoluta positiva - acima do zero absoluto - para uma temperatura absoluta negativa - abaixo do zero absoluto.

Isso já foi feito em experimentos nos quais núcleos atômicos foram colocados em um campo magnético, sob o qual eles agem como minúsculos ímãs, alinhando-se com o campo.

Quando o campo é subitamente revertido, os núcleos ficam momentaneamente alinhados na direção oposta àquela que corresponde ao seu menor estado de energia.

Na fração de tempo em que permanecem nesse estado fugaz, eles se comportam de forma coerente com a de um sistema com temperaturas absolutas negativas. Logo, contudo, eles se viram e se realinham com o campo.

Esquema da entropia como uma função da energia para sistemas com limites superior e inferior de energia. [Imagem: Rapp et al./PRL]

Experimento para superar o zero absoluto

Como os núcleos só podem alternar entre dois estados possíveis - paralelo ao campo ou oposto a ele - este set-upoferece poucas possibilidades para investigação.

Em 2005, Allard Mosk, atualmente na Universidade de Twente, na Holanda, idealizou um experimento que poderia oferecer mais possibilidades de estudos do regime de temperaturas negativas.

Primeiro, lasers são usados para agrupar os átomos até formar uma bola muito coesa, que estaria em um estado altamente ordenado, ou de baixa entropia.

Outros lasers são então disparados sobre a bola de átomos para criar uma matriz de luz, a chamada grade óptica, que circundaria a bola de átomos com uma série de "poços" de baixa energia.

O primeiro conjunto de lasers é então reajustado de modo que eles passam a tentar desconstruir a bola de átomos.

Isso deixa os átomos em um estado instável, como se estivessem equilibrados no pico de uma montanha, prestes a rolar ladeira abaixo.

A grade óptica funciona como uma série de fendas ao longo da montanha, travando a "descida" dos átomos montanha abaixo.

Neste estado, remover parte da energia potencial dos átomos, levando-os a rolar e se distanciar uns dos outros, levaria a uma maior desordem - a exata definição de um sistema de temperaturas absolutas negativas.

Testando as temperaturas absolutas negativas

Agora a ideia de Mosk foi refinada por Achim Rosch e seus colegas da Universidade de Colônia, na Alemanha.

A nova proposta de experimento é essencialmente a mesma, mas os cálculos de Rosch e sua equipe dão mais fundamento à ideia, sustentando que ela é realmente factível.

O grande avanço, contudo, é que eles sugerem uma maneira de testar se o experimento realmente produzirá temperaturas negativas absolutas.

Como os átomos no estado de temperaturas negativas têm energias relativamente altas, eles deverão se mover mais rapidamente quando liberados da armadilha do que ocorrerá com uma nuvem de átomos com temperatura positiva.

"O novo trabalho mostra que atingir temperaturas negativas desse modo no laboratório é algo realístico," afirma o próprio Mosk, que não está envolvido neste novo estudo. "Isso é algo que eu ficaria muito entusiasmado em ver."

Surpresas à frente

Rosch e seus colegas são físicos teóricos, não estando preparados para realizar o experimento que propõem.

Mas eles acreditam que uma equipe de experimentalistas poderia testar sua proposta dentro de um ano ou pouco mais.

"Pode-se usar isto para estudar e criar novos estados da matéria e jogar com eles em regimes nos quais não estamos acostumados," disse Rosch.

Segundo ele, contudo, este é um território desconhecido, nunca antes mapeado, com grande potencial para revelar surpresas.

Bibliografia:
Equilibration Rates and Negative Absolute Temperatures for Ultracold Atoms in Optical Lattices
Akos Rapp, Stephan Mandt, Achim Rosch
Physical Review Letters
Vol.: 105, 220405
DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.220405

Fonte:  Site Inovação Tecnológica- www.inovacaotecnologica.com.brURL: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=atingir-temperaturas-abaixo-zero-absoluto

Stardust chega a mais um cometa

Depois de terminar sua missão – de colher amostras do cometa Wild 2 e trazê-las para a Terra –, a sonda continua em operação e sobrevoará nesta segunda-feira (14/2) o Tempel 1 (Nasa)

Notícias

14/2/2011

Agência FAPESP – A partida já acabou, mas o jogador se recusa a deixar o campo. Lançada em 7 de fevereiro de 1999, a sonda Stardust já cumpriu sua missão – de voar cerca de 3 bilhões de quilômetros para retirar partículas de poeira do cometa Wild e outros tantos para retornar à Terra –, mas continua em operação.

As amostras do cometa vieram com a unidade de retorno, em 2006, quando a sonda passou pela Terra – e vem sendo analisados por cientistas desde então –, mas o veículo da Nasa, a agência espacial norte-americana, continuou seu caminho.

“Colocamos a Stardust em ‘manobra de estacionamento’, em uma órbita que a trará de volta à Terra em alguns anos e pedimos à comunidade científica propostas de outras tarefas que ela possa executar, uma espaçonave que tem muitos zeros no odômetro mas ainda muito combustível para voar”, disse Jim Green, diretor da Divisão de Ciência Planetária da Nasa.

Uma das propostas foi escolhida em 2007, a de retornar ao cometa Tempel 1, alvo de uma missão anterior, em 2005 – a Deep Impact, que acertou o cometa com um impactador de mais de 300 quilos para poder analisar aspectos químicos e físicos internos.

“Agora, queremos ser mais amigáveis com o Tempel 1. Chegaremos a cerca de 200 quilômetros de sua superfície e poderemos ver quais foram as mudanças no cometa nesses últimos cinco anos”, disse Joe Veverka, pesquisador principal dessa nova missão.

A Stardust atingirá o ponto máximo na aproximação com o Tempel 1 na segunda-feira (14), às 14h56 (hora de Brasília). Em seguida, as primeiras imagens do cometa serão feitas e transmitidas à Terra. Serão produzidas 72 imagens e cada uma levará 15 minutos para chegar ao controle da missão, nos Estados Unidos.

Mais informações: http://stardustnext.jpl.nasa.gov 

 

O Cosmos

Embarque em uma jornada cósmica do planeta Terra aos confins do universo com uma singular combinação de imagens reais obtidas por veículos espacias, pelos maiores telescópios do mundo e pelo telescópio espacial Hubble, além de efeitos visuais...



para assistir em tela cheia: http://www.mundofox.com.br/br/videos/o-cosmos/o-documentario/11501671001/

Novo sistema planetário descoberto...

Com dados da sonda Kepler, cientistas descobrem sistema planetário. Dos seis, cinco estão entre os menores até hoje encontrados (Nature)

Divulgação Científica

Sistema com seis planetas

Agência FAPESP – Encontrar outra Terra entre os trilhões (ou mais) de planetas no Universo é um desejo recorrente entre os astrônomos. Mas, até agora, dos mais de 500 planetas além do Sistema Solar que foram descobertos, nenhum se mostrou semelhante em massa, composição ou qualquer outra característica importante da Terra.

De qualquer maneira, a busca nunca viveu um momento como o atual. O motivo é a sonda Kepler, lançada em março de 2009 pela Nasa, a agência espacial norte-americana, com a missão de descobrir justamente planetas parecidos com a Terra em órbita de outras estrelas.

A edição desta quinta-feira (3/2) da revista Nature destaca na capa a nova e notável descoberta de um sistema formado por uma estrela parecida com o Sol, denominada Kepler-11, que tem seis planetas em trânsito (passam pela linha de visão entre a Terra e a estrela).

A descoberta, segundo os cientistas envolvidos, é importante por ampliar o conhecimento a respeito da formação de sistemas planetários. Poucas estrelas conhecidas têm mais de um planeta em trânsito, o que faz com que o Kepler-11 seja bastante incomum.

Segundo o artigo de Jack Lissauer, do Centro de Pesquisas Ames, da Nasa, e colegas os cinco planetas mais próximos à estrela têm órbitas relativamente curtas, que variam entre 10 e 47 dias, e uma configuração muito compacta. O sexto tem uma órbita mais extensa, de 118 dias.

Os primeiros cinco planetas estão entre os menores até hoje encontrados – com entre 2,3 e 13,5 vezes a massa da Terra – e, segundo as análises feitas, devem conter envelopes de gases leves. A missão Kepler coletará novamente dados sobre o sistema, que ajudarão os cientistas a conhecer melhor os planetas e suas interações no sistema.

“Dos seis planetas, o mais massivo é potencialmente semelhante a Netuno ou Urano, mas os três de menores massas são diferentes de qualquer coisa que tenhamos no Sistema Solar”, disse Jonathan Fortney, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, um dos autores do estudo.

Até então, apenas três exoplanetas (além do Sistema Solar) menores que Netuno haviam sido descobertos. Mais de 100 planetas em trânsito de suas estrelas haviam sido identificados com a ajuda da sonda Kepler e de outros telescópios, mas a grande maioria é composta por gigantes gasosos e quase todos estão em sistemas com um único planeta.

Dois textos na Nature comentam a descoberta e o sucesso da missão Kepler. Mas ressaltam que, apesar da identificação de vários planetas e de centenas de objetos candidatos que aguardam confirmação, o prospecto para os próximos anos não é otimista. O motivo é que as missões que sucederiam a Kepler foram ou canceladas ou adiadas indefinidamente por cortes no orçamento da Nasa.

O artigo A closely packed system of low-mass, low-density planets transiting Kepler-11 (doi:10.1038/nature09760), de Jack Lissauer e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com.