TCC - Licenciatura em Física (UAEADTec)
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Item Exploração dos mistérios cósmicos: investigação sobre como os buracos negros são formados(2024-08-26) Rodrigues, Danrlei Severino; Salazar, Domingos Sávio Pereira; http://lattes.cnpq.br/9312980461793107; http://lattes.cnpq.br/4033576639407184O presente Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) tem como principal objetivo o desenvolvimento de um material didático destinado a estudantes do ensino médio, que visa introduzi-los ao fascinante e complexo mundo dos buracos negros. Buscando uma abordagem acessível e didática, o trabalho foca nos conceitos fundamentais que envolvem esses fenômenos cósmicos. A ideia central é despertar a curiosidade e proporcionar uma compreensão inicial dos buracos negros, sem recorrer a explicações extremamente técnicas ou detalhadas, que seriam mais adequadas a níveis de estudo avançados, como o ensino superior. Em vez disso, a proposta deste TCC é oferecer uma introdução básica, porém significativa, com uma ênfase em transmitir de forma clara os conceitos essenciais e o impacto desses objetos astronômicos no entendimento atual do universo. Os buracos negros são, sem dúvida, um dos temas mais intrigantes da astrofísica moderna. Eles representam regiões do espaço onde a gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz pode escapar, desafiando a compreensão tradicional do espaço-tempo e das leis físicas. Como resultado, têm despertado a imaginação de cientistas, filósofos e do público em geral por décadas. Contudo, sua complexidade frequentemente cria uma barreira ao entendimento para aqueles que estão começando a explorar o campo da física e da astronomia. Nesse contexto, este trabalho se propõe a transpor essa barreira, oferecendo uma base que introduza os alunos aos conceitos-chave, como a formação, classificação e os impactos científicos dos buracos negros. Além disso, para alcançar esse objetivo, a presente pesquisa não se limita a discutir buracos negros em si, mas também explora os fundamentos teóricos que tornaram sua compreensão possível. Entre os principais pilares está a Teoria da Relatividade Geral, proposta por Albert Einstein, que forneceu a base matemática e conceitual para a descrição dos buracos negros. Neste trabalho, a relatividade será explicada de maneira simplificada, sem a necessidade de aprofundar-se nos complexos cálculos matemáticos que sustentam a teoria. Em vez disso, o foco será em como essas ideias revolucionaram a forma como entendemos a gravidade e o espaço-tempo, proporcionando uma estrutura acessível para estudantes do ensino médio. O desenvolvimento deste material didático é ancorado em uma cuidadosa seleção e organização dos temas que compõem a compreensão básica dos buracos negros. A ideia é que o conteúdo seja apresentado de forma gradual e sequencial, facilitando o aprendizado e permitindo que os estudantes adquiram uma visão coesa e progressiva sobre o assunto. Outro aspecto importante a ser tratado no material didático é a formação dos buracos negros. Será discutido o processo pelo qual estrelas massivas colapsam sob sua própria gravidade ao final de suas vidas, resultando em buracos negros estelares. Esse fenômeno será explicado de forma acessível, utilizando analogias e exemplos práticos para tornar o processo mais compreensível aos alunos. Também serão apresentadas outras categorias de buracos negros, como os supermassivos, que se encontram no centro de galáxias e desempenham um papel fundamental na formação e evolução dessas estruturas cósmicas. A metodologia deste TCC baseou-se em uma pesquisa em algumas fontes, incluindo livros, artigos científicos, e conteúdos digitais de confiança. A seleção do material foi feita com o objetivo de garantir que as informações fossem adequadas ao público-alvo. A linguagem técnica foi cuidadosamente adaptada para um nível mais acessível, levando em conta a capacidade de compreensão de estudantes do ensino médio. Foram utilizados exemplos cotidianos e analogias visuais para facilitar a internalização dos conceitos. Além disso, a organização do conteúdo seguiu uma lógica que respeita o ritmo de aprendizado dos alunos, permitindo que eles desenvolvam uma compreensão gradual e consistente dos temas abordados. A investigação sobre os buracos negros tem proporcionado contribuições significativas para a física teórica e para o entendimento mais amplo do universo. Estes objetos extremos não são apenas curiosidades cósmicas; eles desempenham um papel essencial na formação de galáxias, na dinâmica do espaço-tempo e no estudo das leis fundamentais da física. A própria existência dos buracos negros coloca desafios teóricos fascinantes, especialmente no que se refere à unificação das teorias da gravidade, como a relatividade geral, e da mecânica quântica. Ao introduzir os estudantes ao estudo dos buracos negros, abre-se um caminho para discussões sobre conceitos mais amplos, como a natureza do tempo, a estrutura do universo e os limites do conhecimento humano. A importância de oferecer uma base introdutória a esses tópicos está no fato de que eles são capazes de inspirar os alunos a explorar questões profundas e complexas, incentivando o pensamento crítico e a curiosidade científica. Dessa forma, este trabalho não se propõe apenas a transmitir conhecimento, mas também a cultivar o desejo por exploração e descobertaItem Uma proposta de aplicação de sequência didática em circuitos elétricos com materiais de baixo custo e no simulador virtual PHET(2024-08-07) Silva, Weslainy Roberta Chaves da; Silva, Wellington Moreira da; http://lattes.cnpq.br/7676688107190556O presente trabalho propõe uma sequência didática para o ensino de circuitos elétricos, por meio de atividades experimentais realizadas com materiais de baixo custo e com a utilização do simulador educacional PHET. Com a atual revolução tecnológica, é necessário reestruturar os métodos de ensino e inserir os equipamentos tecnológicos na sala de aula, bem como utilizar atividades experimentais, uma vez que a forma tradicional de apresentação e memorização de conteúdos não se faz eficaz nos dias atuais. O uso de metodologias ativas, da aprendizagem como práticas experimentais (físicas ou virtuais), emerge como uma estratégia importante, uma vez que buscam o aluno como atuante efetivo no processo de ensino-aprendizagem, desenvolvendo de forma autônoma capacidades diversas como pesquisar, analisar e selecionar as informações, resolver problemas e situações análogas à realidade e assim gerar o conhecimento requerido.Item Estudo do experimento das chamas coloridas e sua relação com o modelo atômico de Bohr(2023-12-13) Gomes, Wagner Emerson Ferreira; Santos, Flávia Portela; http://lattes.cnpq.br/4010793113764185; http://lattes.cnpq.br/0123315171308559O ensino de Física na Educação Básica tem enfrentado inúmeros desafios e um dos principais reside na falta de interesse dos estudantes pela ciência. Essa problemática tem sido frequentemente atribuída à metodologia predominante nas aulas, que se baseia principalmente em abordagens expositivas tradicionais. A aprendizagem da Física requer uma abordagem focada nos conceitos, permitindo que os estudantes construam uma base sólida de compreensão dos fenômenos. Uma das áreas bastante rica em conceitos e que traz forte base para o desenvolvimento tecnológico da sociedade é a Física Moderna. Esta, por seu contraste com a teoria clássica, exige maior criatividade e pesquisa por parte do educador por possuir, entre outras coisas, pouco material didático voltado para seu ensino. Uma alternativa é utilizar experimentos que proporcionam uma compreensão mais tangível dos conceitos teóricos. Este trabalho propõe estudar o experimento das chamas coloridas, investigando as melhores condições para sua aplicação em sala de aula. Dentre os resultados, apresenta-se a construção de um aparato experimental de baixo custo e sua viabilidade econômica, a verificação das diferentes colorações das chamas e a melhor proporção da mistura sal e combustível para obtenção da melhor visualização do efeito. Espera-se que esse estudo contribua para os professores da educação básica, facilitando e incentivando a realização e aplicação do experimento, e para os estudantes, despertando maior interesse pela ciência.Item Lançamento de foguete de propulsão a água e ar comprimido : uma aplicação didática para alunos do ensino fundamental II (anos finais)(2023-12-29) Silva, Suzana Ferreira da; Santos, Flávia Portela; http://lattes.cnpq.br/4010793113764185Este trabalho traz um relato de experiência no desenvolvimento do ensino da física com alunos do 8. e 9. anos do ensino fundamental II (anos finais) através de experimentos, utilizando materiais de baixo custo para o entendimento do funcionamento dos foguetes através de seu lançamento com aparato experimental. A metodologia envolveu a aplicação didática de seis aulas com alunos do Ensino Fundamental II (anos finais) em uma disciplina eletiva de uma escola municipal de ensino integral de Igarassu – PE. Os foguetes desempenharam e desempenham um papel importante para a humanidade. Ao longo da história, ele já auxiliou em guerras, já proporcionou o deslocamento de objetos e pessoas e, diariamente, tem contribuído no lançamento de satélites para, por exemplo, atuar no funcionamento dos GPSs. Para fins didáticos, podemos construir o foguete de várias formas e com diversos materiais, como garrafas PET, usando como combustível algo comum e fácil, a água. Nesta pesquisa, foi construído o aparato experimental para lançamento de foguete e sua base de lançamento possuindo mecanismo de propulsão à água e ar comprimido. Com esse tipo de experimento, podemos observar a ação das forças que atuam neste fenômeno e a aplicação das leis de Newton. Diante dos resultados, pode-se afirmar que atividades como essas estimulam os estudantes e instigam sua curiosidade no desenvolvimento da aprendizagem, sendo muito pertinente a prática experimental para o ensino da física.Item A robótica educacional e a inclusão de alunos com deficiência(2023-12-22) Santos, Márcio Bezerra dos; Santos, Francisco Luiz dos; http://lattes.cnpq.br/1904504927574797A robótica educacional é um campo em rápida evolução que oferece abordagens inovadoras para o ensino e a aprendizagem. De maneira mais específica, o uso dessa ferramenta pode ser explorado no contexto da educação especial, que envolve os educandos com deficiência, os quais, por lei, têm garantia do acesso à educação. Dentro desse contexto, a robótica pode ser um instrumento para envolver, motivar e dinamizar as aulas, promovendo a aprendizagem ativa e aprimorando a compreensão dos conceitos fundamentais de maneira lúdica e prática. Assim, esta pesquisa buscou verificar de que forma a robótica educacional é usada em experiências pedagógicas com alunos com deficiência no ensino básico. Analisou-se, para tanto, a relação entre a robótica e a inclusão desses alunos no contexto educacional em que se encontravam inseridos, a fim constatar os potenciais benefícios e desafios de tal uso. Metodologicamente, adotou-se uma abordagem de revisão sistemática da literatura, adotando como base de dados o Google Acadêmico, com vistas a identificar estudos que tivessem como foco a integração da robótica educacional como ferramenta para a mediação de aulas de diferentes componentes curriculares para alunos atendidos pela educação especial. Os artigos selecionados passaram por uma revisão completa, incluindo extração, análise e síntese de dados, para atender aos objetivos estipulados. Utilizamos como termos de busca “robótica”; “ensino básico”; “educação especial” e “deficiência”.Item Ilusão de óptica e os desvios na trajetória da luz : uma revisão bibliográfica(2023-12-26) Nascimento, Lilian Mirele Melo do; Salazar, Domingos Sávio Pereira; http://lattes.cnpq.br/9312980461793107; http://lattes.cnpq.br/6064366524854612As ilusões de óptica há muito capturam a imaginação de cientistas e leigos. Para compreender plenamente estas ilusões é necessário aprofundar os princípios subjacentes da física, particularmente o comportamento da luz quando encontra diferentes meios. Este contexto traz o embasamento necessário para uma exploração abrangente do tópico. O objetivo principal desta pesquisa é analisar diversos tipos de ilusões de óptica e suas conexões com os princípios da física. A metodologia empregada nesta pesquisa envolveu principalmente a descrição de dois estudos de caso: o fenômeno de miragem em ambientes áridos e teoria de Albert Einstein sobre a curvatura da luz das estrelas pela gravidade. A análise abrangente de uma variedade de ilusões ópticas revelou consistentemente conexões intrincadas com os princípios fundamentais da física, com ênfase particular no fenômeno da refração da luz. O estudo discute que estas ilusões, que muitas vezes cativam os nossos sentidos e desafiam a nossa percepção, estão intrinsecamente interligadas com o comportamento da luz à medida que ela passa por diferentes meios e interage com condições variadas. Esta conexão sublinha a importância da física na explicação e desvendamento dos mistérios por trás das ilusões de óptica. A pesquisa alcançou com sucesso o seu objetivo de esclarecer a profunda relação entre esses fenômenos cativantes e as leis da física. Em conclusão, esta pesquisa aprofundou nossa compreensão das ilusões de óptica e sua conexão com a física da refração da luz. Também destacou a validação histórica da teoria de Einstein através de expedições de eclipses solares, solidificando o seu lugar na história científica.Item Olimpíada brasileira de Astronomia e o uso dos foguetes no ensino da Física(2023-12-26) Aguiar, Keylla Cristiane Barbosa de; Santos, Francisco Luiz dos; http://lattes.cnpq.br/1904504927574797; http://lattes.cnpq.br/7795616118954076Esta pesquisa objetiva analisar os lançamentos e contribuições da experimentação com foguete de garrafa PET para abordar conteúdos de mecânica no ensino de Física com os alunos da Escola Municipal Professora Terezinha Barbosa da Costa e Silva, de Bom Jardim-PE. A Física por sua vez se faz presente em toda parte do nosso cotidiano e os movimentos e técnicas bem trabalhadas pelos autores deixam os assuntos mais compreensíveis para os alunos. O referencial teórico está dirigido para o ensino da Física Base Nacional Comum Curricular e na construção do foguete de garrafa PET na orientação da Mostra Brasileira de Foguetes (MOBFOG). Este trabalho de pesquisa é de cunho qualitativo com metodologia do tipo exploratória, descritiva e experimental. Foi realizada em três etapas: a construção do foguete com garrafas PET, as técnicas de lançamento e análise dos movimentos com assuntos de Física. O lançamento do foguete foi o ponto principal para compreender os conteúdos de Física.Item A robótica em propostas de ensino com kits lego : um mapeamento sistemático da literatura(2023-12-18) Santos, Josivan Felix dos; Lima, Felipe de Brito; http://lattes.cnpq.br/0144075272556954; http://lattes.cnpq.br/6133391680427577A robótica educacional se apresenta como uma ferramenta útil na sala de aula, pois proporciona aos alunos a oportunidade de aplicar os conceitos aprendidos de maneira prática e interativa. Além disso, os alunos sentem-se motivados e engajados no processo de aprendizagem, tornando-o mais significativo e contextualizado. Dentre as inúmeras possibilidades que podem auxiliar o professor no planejamento das atividades a partir do uso da robótica, o kit LEGO é usado para ensinar conceitos variados de forma prática e tangível. Esse instrumento vai ao encontro das discussões da BNCC (2018) sobre a importância de desenvolver propostas que integrem diferentes saberes, de maneira integrada e contextualizada, para que os estudantes possam ter a capacidade de avaliar e resolver de forma holística os problemas complexos do mundo real. O paradigma educacional adotado, então, deve romper com a fragmentação tradicional do conhecimento, estimulando a conexão entre diferentes áreas. Nessa direção, objetivamos neste trabalho analisar pesquisas sobre o uso do LEGO como ferramenta para educacional de maneira inter, multi e transdisciplinar no contexto da educação básica. Para tanto, foi feito um mapeamento sistemático de artigos publicados no Brasil entre os anos de 2018 e 2023. De forma geral, percebeu-se, tanto por dados estatísticos quanto por uma análise qualitativa das informações, que os trabalhos publicados durante os últimos cinco anos apresentam um crescimento gradual, atuando no sentido de contribuir para o avanço científico na área da educação e ajudar a desenvolver teorias mais robustas e práticas mais eficientes.Item Astronomia e Física : contribuições de um clube de Astronomia Amadora atuando dentro e fora da escola(2023-12-12) Donato, Felipe José Virgínio; Silva, Ana Paula Teixeira Bruno; http://lattes.cnpq.br/7567099861370352Este trabalho propôs investigar as contribuições de um clube de Astronomia Amadora, localizado no município de Surubim, no estado de Pernambuco. O Clube atua dentro e fora de escolas públicas e privadas, e desenvolve atividades em espaços públicos, como praças e no centro cultural do município, atendendo ao público em geral. As atividades, teóricas e práticas, contemplam temas envolvendo conceitos de Astronomia e Física, com a finalidade de contribuir na construção de conhecimentos científicos; promover a divulgação científica e despertar o interesse de jovens pela ciência. A pesquisa foi desenvolvida com estudantes e um grupo de representantes do público geral, com o objetivo de analisar se a atuação do Clube impacta positivamente na construção de conhecimentos de Astronomia e Física, contribuindo para alfabetização científica. A metodologia teve uma abordagem qualitativa. Os instrumentos de coleta de dados foram dois questionários, elaborados através da ferramenta Google Forms e impressos, que abordaram questionamentos específicos, de acordo com os sujeitos de pesquisa, os quais revelaram como o Clube conseguiu atuar positivamente. Os estudantes afirmaram que a atuação do Clube na escola ajudou a esclarecer conceitos da Física, tais como: Mecânica, Energia, Gravitação Universal, Fenômenos Ondulatórios, Cosmologia, entre outros. Observou-se que os propósitos promovidos pelo Clube de Astronomia Amadora foram revelados nos resultados, demonstrando impacto positivo nos envolvidos. Percebeu-se também que as ações do Clube contribuem de forma significativa para a educação científica e conhecimentos de Astronomia e Física.Item Ensino por investigação de transformações gasosas : elaboração de uma sequência didática(2023-12-20) Silva, Erivaldo Correia da; Santos, Flávia Portela; http://lattes.cnpq.br/4010793113764185; http://lattes.cnpq.br/5888241056559998Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma sequência didática baseada no ensino por investigação, focada no ensino do conteúdo das transformações gasosas. A abordagem do ensino por investigação promove a aprendizagem ativa e significativa dos alunos, colocando-os como protagonistas na construção do conhecimento. A sequência didática proposta segue uma estrutura progressiva, envolvendo atividades práticas por meio de simulação virtual, experimentos e análise de dados. Espera-se que os alunos desenvolvam uma compreensão aprofundada dos conteúdos das transformações isobárica, isovolumétrica e isotérmica, além de habilidades de pensamento crítico e científico, e que aprimorem suas habilidades de investigação e trabalho em equipe. As atividades propostas podem também servir, para outros professores de física, como uma ferramenta de auxílio durante sua prática docente no ensino das transformações dos gases. A sequência didática busca promover uma educação mais contextualizada, formando alunos críticos, reflexivos e cientificamente alfabetizados.