O uso de smartphones para o desenvolvimento de atividades experimentais no ensino de física

O uso de smartphones como ferramentas experimentais oferecem uma versatilidade inspiradora para o Ensino de Física. Isso porque os sensores desses aparelhos fornecem várias possibilidades de medições. Com o objetivo de ratificar o uso de smartphones como ferramenta aliada ao processo de ensino e aprendizagem nas aulas de Física, o trabalho consistiu no compartilhamento de uma experiência de uso de smartphones durante aulas de Física do Ensino médio, realizada com alunos de uma escola pública do Ceará. A metodologia consistiu inicialmente numa pesquisa sobre sensores que podem ser aplicados para medir grandezas físicas, seleção de experimentos, realização dos experimentos durante as aulas e análise dos resultados. A partir dos dados obtidos, foi possível observar que o uso do smartphone foi eficaz na simulação de experimentos, proporcionou uma participação ativa dos alunos e medidas que trouxeram uma maior convergência entre a teoria estudada e o cotidiano do aluno. Palavras-chave: Práticas Laboratoriais. Experimentos de Física. Smartphones. Sensores

Physicochemical investigation of shrimp fossils from the Romualdo and Ipubi formations (Araripe Basin)

The Ipubi and Romualdo Formations are Cretaceous units of the Araripe Basin (Santana Group). The first and most ancient was deposited in a lake environment, and some fossils were preserved in shales deposited under blackish conditions. The second was deposited in a marine environment, preserving a rich paleontological content in calcareous concretions. Considering that these two environments preserved their fossils under different processes, in this work we investigated the chemical composition of two fossilized specimens, one from each of the studied stratigraphic units, and compared them using vibrational spectroscopy techniques (Raman and IR), X-ray diffraction and large-field energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) mappings. Calcite was observed as the dominant phase and carbon was observed in the fossils as a byproduct of the decomposition. The preservation of hydroxide calcium phosphate (Ca10(PO4)6(OH)2, hydroxyapatite) was observed in both fossils. In addition, it was observed that there was a smaller amount of pyrite (pyritization) in the Romualdo Formation sample than in the Ipubi one. Large-field EDS measurements showed the major presence of the chemical elements calcium, oxygen, iron, aluminum and fluoride in the Ipubi fossil, indicating a greater influence of inorganic processes in its fossilization. Our results also suggest that the Romualdo Formation fossilization process involved the substitution of the hydroxyl group by fluorine, providing durability to the fossils

Resonant Raman Spectroscopy in carbon nanotubes functionalized

Esta tese consiste no estudo do processo de sÃntese e funcionalizaÃÃo de nanotubos de carbono. A sÃntese dos nanotubos de carbono foi realizada usando a tÃcnica de deposiÃÃo quÃmica a partir da fase vapor (CVD). Foram sintetizados Nanotubos de parede simples (SWNTs) e mÃltipas (MWNTs) . A diferenÃa bÃsica das metodologias usadas para preparar as amostras foi o uso de diferentes catalisadores expostos ao gÃs hidrogÃnio por diferentes intervalos de tempo. As amostras obtidas foram caracterizadas por espectroscopia Raman ressonante e anÃlise tÃrmica. Os resultados de anÃlise tÃrmica mostraram que as amostras sintetizadas apresentam uma excelente estabilidade tÃrmica, quando comparada com algumas amostras disponÃveis no mercado. Foram estudados trÃs diferentes sistemas em relaÃÃo ao processo de funcionalizaÃÃo de nanotubos de carbono. No primeiro sistema, investigamos o efeito da irradiaÃÃo de Ãons de silÃcio (Si+) e carbono (C+) nas propriedades eletrÃnicas e estruturais dos nanotubos de parede dupla (DWNTs). A implantaÃÃo foi realizada à temperatura ambiente com concentraÃÃes de Ãons que variam de 1 a 100 x (1013 Ãons/cm2); e a espectroscopia Raman ressonante foi a principal tÃcnica utilizada para estudar os efeitos da implantaÃÃo. Os efeitos da implantaÃÃo dos Ãons de Si+ na estrutura dos nanotubos sÃo mais fortes do que os Ãons de C+ o que à atrÃbuido ao maior raio iÃnico do Si+. A razÃo das intensidades das bandas D e G foi usada para investigar a concentraÃÃo de Ãons para a qual o sistema perde a caracterÃstica sp2, deixando o sistema muito desordenado e com grande concentraÃÃes de ligaÃÃes sp3. Observamos que o aumento da dosagem de Ãons aumenta a intensidade da banda D e os modos radiais de respiraÃÃo dos nanotubos semicondutores (tubo externo) e metÃlicos (tubo externos) desaparecem primeiramente do que os tubos internos. Para altas dosagens de implantaÃÃo de Ãons de silÃcio ou carbono observamos que os nanotubos sÃo completamente deformados e os espectros Raman apresentam aspectos de grafite altamente desordenados. No segundo sistema estudado, investigamos os efeitos da dopagem da molÃcula de H2SO4 nos SWNTs e DWNTs com distribuiÃÃo de diÃmetros dos SWNTs similar aos tubos internos dos DWNTs. A comparaÃÃo destes dois sistemas permitiu ter um maior conhecimento dos efeitos da molÃcula H2SO4 nos sistemas DWNTs como tambÃm estabelecer diferenÃas entre a dopagem por intercalaÃÃo nos feixes de SWNTs e DWNTs. A dopagem com H2SO4 torna o perfil Breit-Wigner-Fano (BWF) dos nanotubos metÃlicos nos sistemas SWNTs menos acentuado e a freqÃÃncia da banda G aumenta indicando que uma transferÃncia de carga ocorre dos nanotubos para as molÃculas de H2SO4. O efeito nos DWNTs à o oposto ao que foi evidenciado para os SWNTs, mostrando que a interaÃÃo entre os tubos internos e externos no sistema DWNTs parece afetar mais fortemente as transiÃÃes eletrÃnicas dos tubos internos do que as transiÃÃes dos tubos externos. No terceiro sistema estudado, caracterizamos de maneira detalhada um novo sistema hÃbrido baseado em nanotubos de carbono que consiste de um cabo coaxial com carbono no interior e uma casca de selÃnio como tubo exterior. Demonstramos que o composto Butil-LÃtio promove a interaÃÃo entre os nanotubos de carbono e a casca de selÃnio levando a formaÃÃo destes nanocabos. O espectro Raman dos SWNTs da amostra resÃduo e selÃnio-nanotubos sugere que os nanocabos de selÃnio carbono interagem mais fortemente com os nanotubos semicondutores do que com os nanotubos metÃlicos. Estimamos que a quÃmica do selÃnio permitirà sintetizar nanocabos de selÃnio-carbono decorados com outros compostos funcionais tais como CdSe, ZnSe entre outros.In this Thesis we report a study of the synthesis and functionalization of carbon nanotubes. Regarding the synthesis, we produced carbon nanotubes samples using the chemical vapor deposition method. Both single-wall and multi-wall carbon nanotubes were produced. The basic difference between these two growth results was the catalyst employed. We also have changed the exposure time of catalyst particle to the hydrogen gas to find out the optimal parameters for growing the nanotubes. The obtained samples were characterized by resonance Raman spectroscopy and thermal analysis. The obtained samples show higher thermal stability compared with some commercially available samples. Regarding functionalization of the tubes we studied three different systems. Firstly, we investigated the effect of Si+ and C+ ions bombardment on the structural and electronic properties of highly pure double wall carbon nanotubes (DWNTs). The implantation was performed at room temperature with high fluencies of ions varying from 1 to 100 x( 10 13 ions/cm2) and the Raman spectroscopy was the main technique employed for studying the ion implantation-induced changes in the nanotubes. The effects of the Si+ implantation is stronger than that of C+ and this is attributed to the larger ionic radius of Si. The D to G band intensity ratio was used for probing the ion concentration for which the system looses its sp2 character leading to a highly disordered system with a high concentration of sp3 bonds. We observed that as the ion implantation dosage increases, the D-band intensity increases and the radial breathing modes (RBM) of the semiconducting (outer) and metallic (outer) tube disappear first, before from the inner tubes. At higher ion-implantation dosage, the carbon nanotubes are completely deformed and the Raman spectrum is typical of highly disordered graphite. Secondly, we investigated the effects of H2SO4 doping on DWNTs and SWNTs where the diameter of SWNTs are in the same range as the inner tube of the DWNTs. The comparison of these two systems allow to further improve the knowledge of doping effects on the constituents of DWNTs as well as to establish differences between the exohedral doping of SWNTs and DWNTs bundles. Upon doping with H2SO4 the Breit-Wigner-Fano lineshape of metallic tubes in the SWNTs samples decreases and the G band frequencies increase thus indicating that an electronic charge transfer is occurring from the nanotubes to the dopant molecule. The effect on the DWNTs is opposite to that of SWNTs thus evidencing that the inner and outer shell interaction seems to affect the inner tube electronic transitions more than those of the outer tubes. Thirdly, we report a detailed characterization of a novel carbon nanotube-based system that is a coaxial nanocable made of carbon as core and selenium as shell. Carbon nanotube bundles are wrapped up within a trigonal selenium shell. We have demonstrated that the Butyl-lithium compound plays an important role in promoting the interaction between the carbon nanotubes and the selenium shells and thus enables the preparation of these nanocable structures. The Raman spectra of the SWNTs in the residue and the Se-CNT nanocables suggests that this selenium-carbon interaction is stronger for semiconducting nanotubes than for metallic nanotubes. The chemistry of Selenium would allow the synthesis of carbon nanotubes decorated with other functional Se-based structures, such as CdSe, ZnSe, among others

PROPRIEDADES VIBRACIONAIS E ESTRUTURAIS EM CRISTAIS DE K2MO2O7 (H2O)

O composto de propriedades vibracionais de estruturas de cristais, dimolibdato de potássio hidrato, K2Mo2O7 (H2O), pertencente ao sistema triclínico, grupo espacial (P-1), com duas fórmulas (Z = 2) por célula unitária. As dimensões dos parâmetros de rede são: a = 7,635 (4) ?, b = 8,906 (4) ?, c = 7,647 (4) ?, ? = 109.44 (7) º, ? = 95,73 (6) °, ? = 119.20 (7) °

A Inclusão no Ensino da Física: Uma forma didática para o sucesso do aluno com deficiência visual

A pesquisa tem como objetivo de apresentar práticas pedagógicas metodológicas para a inclusão no ensino da física da educação básica. Possibilitando reflexões para o desenvolvimento da inclusão do aluno com deficiência visual. A partir de levantamentos dos estudos vivenciados na escola por um professor de física, foram selecionadas duas turmas da escola de ensino médio de Pacoti-CE: uma de 2ª série, tendo um aluno com deficiência visual e outra de 3ª série. Algumas práticas foram realizadas apenas com o deficiente visual. Utilizando-se de uma metodologia de pesquisa-ação, qualitativa, exploratória, para a construção e análise dos dispositivos que foram aplicados aos alunos. Com os resultados obtidos por meio dos questionários e avaliações, verificou-se que os objetivos destacados para cada assunto da física estudado, foram alcançados, valendo ressaltar que os alunos (deficiente visual e videntes) descreveram que essa metodologia torna as aulas mais interessantes e fáceis de entender. Com base nos materias que foram desenvolvidos e aplicados aos estudantes, possibilitou a criação de um manual com as ideias formadas. Por fim, considera-se que as as práticas pedagógicas, devem serem sempre analisadas e modificadas conforme as necessidades, para que o processo de ensino-aprendizagem e desenvolvimento do estudante com deficiência visual tenha sucesso

Revista iberoamericana de educación

Resumen basado en el de la publicaciónTítulo, resumen y palabras clave en español, inglés y portuguésMonográfico con el título: "Educación Científica. Nuevas metodologías para una sociedad cambiante"La enseñanza de la Física en Brasil se centra en la memorización y preparación para las pruebas, haciendo que el proceso de enseñanza sea un aprendizaje superficial. Los conceptos se imparten la mayor parte del tiempo sin una contextualización y aproximación con la vida cotidiana. Ante este contexto, se propone el uso de lecturas paradidácticas como metodología para trabajar la FCM en Educación Básica. Se pretenden presentar los conceptos de FMC, con un lenguaje más accesible e inspirador, para aprender los fenómenos físicos a través de la lectura. Se mostró un porcentaje de acierto superior al 75% para las cuestiones fenomenológicas y de contenido. Sin embargo, se sabe que la enseñanza de la Física es desafiante y que esta propuesta no resuelve todos los problemas, pero puede ser una de las formas de consolidar mejor la enseñanza de esta ciencia.ES

Styrene Oxidation to Valuable Compounds over Nanosized FeCo-Based Catalysts: Effect of the Third Metal Addition

Nanosized FeCo-based solids were prepared via distinct preparation procedures. The catalytic performances of the solids for styrene oxidation in the presence of hydrogen peroxide were evaluated. The addition of promoters in FeCo such as Sn, Mo, or Cu was also investigated. The catalysts were characterized with XRD, Raman spectroscopy, TEM, chemical analyses, EPR and SEM-EDS. Of these solids obtained via four different methods, the catalyst prepared via the NC and CM procedures enabled a partial incorporation of the Sn into the FeCo matrix forming a very active phase, namely the Heusler alloy. This was ascribed to the high initial dispersion of Sn as a promoter into the FeCo matrix, which led to available FeCoSn (FCS) particles well dispersed and stable on the catalyst surface. In the case of incorporating Mo or Cu to the nanosized FeCo catalyst, a poor stability towards leaching was observed when operating under the same reaction conditions. Cu was much less active than both Sn and Mo, mainly leading to acetophenone, ethylbenzene, 2-phenyl ethanol, 2-phenyl acetic acid, and 2-phenyl acetaldehyde products. The best catalytic results under the optimized reaction conditions, especially at 50 °C and styrene/H2O2 molar ratio of 1 were achieved with nanosized FCS. This solid had a conversion of ca. 70% and selectivity for aldehydes of ca. 27%, and the selectivity for the condensation products was 29%