Apresentamos aqui, as informações sobre os Trabalhos de Conclusão de Curso defendidos no curso de Física Licenciatura
2025
Título: Análise do Deslocamento Ortogonal à Direção do Movimento na Teoria da Relatividade Restrita
Discente: Davi Antônio Assunção
Orientador: Samuel Bueno Soltau
Resumo: Os problemas de Relatividade Restrita envolvendo a transformação de Lorentz propostos em manuais de Física alinham o movimento dos projéteis e dos observadores que o descrevem numa única coordenada, ou seja, na mesma direção e sentido. Contudo, estudar a situação na qual o movimento de um projétil é ortogonal à direção dos referenciais dos observadores permite graduar a dificuldade na análise até enfrentar a situação de movimentos em qualquer direção. Neste contexto, apresentamos aqui um caso simples, bidimensional ao estudarmos a quantidade de movimento de um projétil lançado perpendicularmente contra um alvo conforme descrito na perspectiva de observadores em dois referenciais distintos com a intenção de desenvolver a intuição física a respeito de fenômenos relativísticos e aprimorar a habilidade no uso das equações e conceitos Relatividade Restrita.
Banca: Samuel Bueno Soltau, Artur Justiniano Roberto Junior, Person Pereira Neves
Monografia: Monografia
Data: 2025/26/06
2024
Título: Um estudo sobre as teorias atômicas
Discente: Gabriel Antunes Dias
Orientador: Profa. Dra. Jordana Torrico Ferreira
Resumo: Este trabalho tem como objetivo reunir as principais informações acerca da teoria atomista. No século IV. a.C., filósofos e pensadores da Grécia antiga demonstraram interesse em desvendar os mistérios por trás da constituição da matéria, que parecia extremamente simples à primeira vista. A ideia de átomo (do grego, “a” = não, “tomo” = divisão) surge desta época, provando que algumas das mais atuais concepções sobre a constituinte fundamental da matéria tem surgimento de muito antes das contribuições clássicas, que começaram por volta do século XVI d.C., para o campo da Física. Com um notório salto no tempo, as discussões em torno da teoria dos átomos voltaram a se aquecer quase 2000 anos após as contribuições dos antigos gregos, onde desenvolveu-se significativamente. A cronologia desenvolvida passa pela descoberta do elétron, do próton, do nêutron e de partículas ainda menores, regidas pelo modelo padrão.
Banca: Prof. Dr. Person Pereira Neves; Prof. Dr. Tiago José Arruda
Monografia: Monografia
Data: 2024/04/12
Título: Campos Intermedidores na Leitura da Quebra Espontânea de Simetria: Implicações no Modelo Padrão e Além
Discente: João Paulo Pereira Leal
Orientador: Prof. Dr. Anderson Antunes Nogueira
Resumo: Temos como proposta nesse trabalho de conclusão de curso advindo de um projeto de pesquisa (iniciação cientı́fica) investigar mecanismos que geram massa para campos vetoriais que intermediam as interações, observando nas entrelinhas o papel fundamental da simetria de calibre nesse estudo. Primeiramente iremos comtemplar como a massa afeta a eletrodinâmica de Maxwell tendo em mente os modelos de Proca e Stüeckelberg. Ganhando familiaridade com campos vetoriais massivos, estudaremos classicamente o teorema de Goldstone, onde campos vetorias comem os bósons de Goldstone adquirindo massa devido à quebra espontânea de simetria, não somente no modelo de Higgs U(1) mas também no modelo SU(2). Em seguida, aplicaremos toda experiência anterior para deduzir a massa dos intermediadores da interação eletrofraca não apenas pelo modelo de Leite Lopez mas também pelo modelo de léptons de Steven Weinberg. Dando continuidade, adicionaremos no modelo de léptons o conceito de quarks envolvendo sabores e cores e, dessa forma, completando o que conhecemos como Modelo Padrão das partı́culas elementares. Por fim, apresentaremos os campos vetoriais da teoria eletrofraca na leitura de Stüeckelberg, investigando uma física além do Modelo Padrão.
Banca: Prof. Dr. Person Pereira Neves; Dr. Gabriel Brandão de Gracia
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2024/07/01
Título: No feitiço da simetria de calibre: Dinâmica das interações e a consistência dos acoplamentos entre os campos em Fı́sica Nuclear
Discente: Matheus Passos Luand
Orientador: Prof. Dr. Anderson Antunes Nogueira
Resumo: O presente trabalho explora os fundamentos da interação forte e suas conexões com simetrias de calibre SU(2) e SU(3), estabelecendo uma visão unificada das forças nucleares e subnucleares. Inicialmente, a teoria de hadrodinâmica, baseada na simetria de calibre SU(2) global (isospin), é apresentada como uma ferramenta crucial para descrever as interações entre bárions e mésons. Inspirada por Heisenberg e influenciada pelo modelo de Yukawa, esta teoria explica como a troca de mésons massivos gera a força nuclear de curto alcance, essencial para a estabilidade dos núcleos atômicos. A simetria SU(2) não só garante a conservação do isospin e da carga elétrica, mas também permite tratar prótons e nêutrons como estados de uma mesma partı́cula, integrando as forças nucleares e eletromagnéticas sob uma descrição coesa. A partir dessa base, iremos nos aprofundar na descrição da álgebra de isospin, que relaciona propriedades como carga elétrica e número bariônico à simetria SU(2). Essas ideias são estendidas à teoria de quarks, revelando que prótons e nêutrons são composições de quarks up e down. A estrutura matemática dessa simetria é representada por ferramentas como produtos tensoriais e diagramas de peso, que explicam a organização das partı́culas hadrônicas em termos de projeções de isospin. Por fim, vamos introduzir a cromodinâmica quântica (QCD) como o modelo que descreve a interação forte no nı́vel mais fundamental, com base na simetria SU(3) local. Os quarks, carregados com ”cores”vermelho, azul e verde, interagem por meio da troca de glúons, os mediadores dessa força. A estrutura lagrangiana da QCD, fundamentada na derivada covariante e nos geradores SU(3), garante a consistência das transformações locais e explica fenômenos como confinamento de cor e a dinâmica de glúons. Esses elementos consolidam uma compreensão robusta das interações subatômicas, conectando os conceitos de isospin e cromodinâmica em uma abordagem unificada da fı́sica nuclear e de partı́culas. Este trabalho busca integrar essas ideias fundamentais em uma estrutura coesa, utilizando das noções básicas sobre os núcleons, partı́culas que formam o núcleo atômico, as forças que as mantêm unidas, as partı́culas mediadoras de tais interações e as partı́culas mais fundamentais, que formam tais núcleons e partı́culas mediadoras. Oferecendo assim uma visão abrangente das interações fundamentais no nı́vel subatômico.
Banca: Prof. Dr. Person Pereira Neves; Prof. Luiz Henrique de Campos Borges; Prof. Gabriel Brandão de Gracia; Prof. Fabrício Augusto Barone Rangel
Monografia: Monografia
Data: 2024/12/12
Título: Efeito magnetocalórico do cluster molecular pentâmero de spin 1/2 Heisenberg
Discente: Derick Allan Ribeiro de Souza
Orientador: Profa. Dra. Jordana Torrico Ferreira
Resumo: Neste trabalho discutimos as propriedades magnéticas e termodinâmicas, bem como o efeito magnetocalórico, do cluster molecular pentâmero de spin-1/2 Heisenberg formado por um tetaedro com spin adicional em seu centro. Modelamos o sistema com o Hamiltoniano de de Heisenberg isotrópico, incluindo campo magnético externo, e usamos uma abordagem de diagonalização exata para investigar os diagramas de fases do estado fundamental e o espectro de energia da molécula. As propriedades magnéticas estudadas, como a magnetização total correspondente e susceptibilidade, são obtidas em função das interações de troca e do campo magnético externo. O comportamento termodinâmico do modelo em temperaturas finitas também é estudado, tais como a entropia e o calor específico. Focamos o interesse do trabalho no estudo do efeito magnetocalórico para vários valores dos parâmetros hamiltonianos, onde obtemos resultados interessantes do efeito magnetocalórico.
Banca: Prof. Dr. Person Pereira Neves; Prof. Dr. Tiago José Arruda
Monografia: Monografia
Data: 2024/12/12
Título: Uma análise comparativa entre os telescópios Hubble e James Webb
Discente: Fernanda Canova Faria
Orientador: Prof. Dr. Artur Justiniano Roberto Júnior
Resumo: Nesta pesquisa, será apresentado uma comparação entre os grandes telescópios espaciais Hubble e James Webb, revelando sua trajetória e suas características. No decorrer, encontram-se os três tipos de telescópios, o refrator, o refletor, e o catadióptrico. Neste trabalho serão identificados todos os detalhes que os constituem, entenderemos como eles funcionam, e exploraremos algumas de suas grandes descobertas que mudaram toda a história do universo. Portanto, ao saber como os telescópios surgiram, como foram construídos e desenvolvidos, e ao observar resultados surpreendentes, podemos acreditar que são ferramentas muito importantes para a astronomia e que sempre precisaremos deles para explorar o universo.
Banca: Prof. Dr. Artur Justiniano Roberto Júnior, Prof. Dr. Person Pereira Neves e Prof. Mestre. José Carlos da Silva
Monografia: Monografia
Data: 2024/04/07
Título: IA generativa: uma análise do uso da tecnologia GPT-4 na resolução de problemas de Física
Discente: André Gomes Da Silva Junior
Orientador: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti
Resumo: A tecnologia de inteligência artificial generativa GPT já se encontra notavelmente inserida em nossa sociedade, estando presente em diversos níveis da educação. Logo, se faz necessário analisar e avaliar os impactos positivos e negativos trazidos pela mesma à educação e ao ensino. Diante de tal questão, este trabalho objetiva analisar a capacidade que a tecnologia de inteligência artificial generativa GPT-4, por meio do software Microsoft Copilot, possui para resolução de problemas de Física de nível superior, buscando responder ao seguinte problema de pesquisa: “Quais são algumas das possíveis implicações do uso da inteligência artificial generativa GPT-4 para o ensino de Física?”. Para isso, foram selecionadas 24 questões de 12 temas distintos de Física básica, sendo três temas de cada um dos quatro volumes da 8a edição da famosa coleção Halliday e Resnick. Estas foram posteriormente inseridas no prompt do software, sendo solicitado que ele os respondesse. Os resultados obtidos apontam que os problemas respondidos corretamente por tal inteligência artificial totalizam 16 acertos, o que representa 66,67% do total de questões elencadas, denotando, assim, um desempenho mediano do software. Com isso, ficou constatado que a tecnologia GPT-4 apresenta implicações potencialmente negativas para o ensino de Física e não detém capacidade para se sustentar sozinha como ferramenta de auxílio e pesquisa para os estudos de Física, sendo necessária a consulta a fontes mais sólidas e, também, ao professor.
Banca: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti, Prof. Dr. Anibal Thiago Bezerra e Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Monografia:Monografia
Data: 2024/11/10
Título: Um diagrama 3D do cone de luz para visualizar linhas de universo
Discente: Cassiano Faria Inacio
Orientador: Samuel Bueno Soltau
Resumo: Desenvolvemos um software para a visualização de linhas de universo no contexto das Teorias da Relatividade Restrita (TRR) e Geral (TRG). Através de um diagrama tridimensional do cone de luz, o código escrito em Python permite a classificação e localização de eventos facilitando a compreensão dos conceitos de espaço-tempo e causalidade. A implementação do código foi realizada de forma a simplificar os cálculos e a visualização, utilizando um trivetor (t, x, y) sem perda de generalidade do modelo. Os resultados mostraram a eficácia da ferramenta na promoção de uma abordagem intuitiva do estudo da TRR, com potencial para ser utilizada em metodologias de ensino em cursos de graduação e no ensino médio.
Monografia: Monografia
Data: 2024/10/12
Título: A Apropriação de Conceitos da Mecânica Quântica no Filme “Quem Somos Nós – Uma Nova Evolução
Discente: Tiago Luís Freire Aprigio
Orientador: Samuel Bueno Soltau
Resumo: Analisamos o filme “Quem somos nós – uma nova evolução” quanto às alegações de que a Mecânica Quântica é capaz de ser utilizada para alterar a realidade segundo a vontade do sujeito. Exploramos a apropriação dos conceitos de superposição, colapso da função de onda, problema da medição e emaranhamento da Mecânica Quântica no filme. O objetivo é fornecer um material de fácil entendimento para professores e divulgadores da ciência, além de servir como alerta contra este tipo de apropriação de termos científicos.
Monografia: Monografia
Data: 2024/13/12
2023
Título: Discussão do conceito de espaço absoluto: uma análise acerca do experimento do balde de Newton
Discente: Mateus Jesus de Oliveira Rodrigues
Orientador: Dr. Artur Justiniano Roberto Júnior
Resumo: Isaac Newton (1643 – 1727) no livro ‘Princípios Matemáticos de Filosofia Natural’, antes de definir as três leis da dinâmica, se preocupou em discutir o conceito de espaço absoluto. O espaço absoluto é, segundo ele, em sua própria natureza, sem relação com qualquer coisa externa, homogêneo em qualquer ponto e imóvel, sendo impossível determinar sua velocidade em relação a nenhum outro referencial inercial. Sendo assim, o espaço absoluto é uma entidade que se encontra parada em relação a qualquer coisa no Universo, sendo a inércia dos corpos, através dos referenciais inerciais, medida em relação a ele. Em defesa da existência de um sistema de referência inercial absoluto, Newton apresenta o famoso experimento do balde, do qual os resultados e análise a partir de suas teorias poderiam distinguir o movimento absoluto do relativo. Influenciados por essa definição de Newton e pelas críticas a ela, realizadas por Ernst Mach (1838 – 1916) em sua obra: A ciência da mecânica (1883) e por André Koch Torres Assis em seu livro Mecânica Relacional (1998), desenvolvemos uma simulação computacional 3D do experimento do balde de Newton, em linguagem Python, com o programa UPBGE Blender; um programa avançado para criação de jogos. Mostraremos que a simulação pode ser utilizada como uma ferramenta para a visualização do experimento do balde de Newton e para uma discussão a respeito da validade do conceito de espaço absoluto a partir dos trabalhos de Newton, Mach e Assis.
Banca: Dr. Artur Justiniano Roberto Júnior, Prof. Dr. Pérson Pereira Neves e Prof. Dr. Tiago José Arruda
Monografia:Monografia, Apresentação
Data: 2023/14/04
Título: Modelo Unificado de Núcleos Galácticos Ativos: Uma Visão Geral
Discente: Leonardo de Lima Santos
Orientador: Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Resumo: O Modelo Unificado de Núcleos Galácticos Ativos (AGN) é uma estrutura teórica que reconcilia a diversidade observada dos fenômenos AGN em um arranjo coeso. Este modelo propõe que as diferenças entre os tipos de AGN se devem à orientação do observador em relação ao disco de acreção e à região de linha larga do AGN. Neste artigo, fornecemos uma visão geral das evidências observacionais, pesquisas empíricas e teóricas que sustentam o Modelo Unificado de AGN, descrevemos as propriedades dos objetos que o compõem e concluímos enfatizando o papel que pesquisas recentes podem desempenhar no aprimoramento do modelo. e nossa compreensão dos AGNs.
Banca: Dr. Samuel Bueno Soltau, Dr. Ricardo Bulcao Valente Ferrari e Dr. Cassius Anderson Miquele de Melo
Monografia:Monografia
Data: 2023/21/11
Título: Teoria de Campos e Simetrias no viez conceitual de Mecância Analítica: Um breve estudo no formalismo lagrangiano e hamiltoniano
Discente: Leonardo Ferreira Alves
Orientador: Prof. Anderson Antunes Nogueira
Resumo:
Banca: Prof. Anderson Antunes Nogueira, Prof. Dr. Fabrício Augusto Barone Rangel e Prof. Dr. Anibal Thiago Bezerra
Data: 2023/23/10
Título: Estudo da relatividade especial com simulação computacional gráfica
Discente: Péricles Antônio da Silva
Orientador: Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Resumo: Ao contrário dos fenômenos clássicos, os fenômenos relativísticos desafiam a compreensão devido a falta de analogias com situações do cotidiano. Neste estudo, desenvolvemos um código computacional para resolver numericamente as equações da relatividade especial e exibi-los por meio de representações gráficas a fim de mostrar efeitos como dilatação temporal, contração de Lorentz, variação da massa, da energia e do momento. Os resultados obtidos são apresentados como gráficos interativos usando uma interface visual utilizando bibliotecas Python. A aplicação implementada apresenta de forma clara e objetiva os efeitos relativísticos estudados, permitindo uma compreensão mais intuitiva destes fenômenos. O software fornece uma ferramenta eficaz para estudar e compreender os efeitos relativísticos. Através da interface gráfica desenvolvida, torna-se possível observar de forma visual e interativa os resultados das soluções numéricas, facilitando a compreensão de fenômenos relativísticos que de outra forma seriam de difícil visualização. Além disso, este trabalho destaca a importância do emprego de ferramentas computacionais na compreensão de conceitos abstratos da física teórica, reafirmando as expectativas dessa abordagem.
Monografia: Monografia
Data: 2023/20/07
Título: Ensino de Física por Meio da Aprendizagem Baseada em Casos no Ensino Médio
Discente: Rayssa Aparecida de Souza
Orientadora: Profa. Dra. Thirza Pavan Sorpreso
Resumo:
Monografia:
Data: 2023/29/11
Título: Análise de Elementos da Abordagem CTS em Videoaulas de Física do Nível Secundário Básico de Cuba
Discente: Fabiana Almeida Pinto
Orientadora: Profa. Dra. Thirza Pavan Sorpreso
Resumo: O baixo índice de analfabetismo em Cuba, instigou a curiosidade sobre as metodologias utilizadas no país para alcançar tal êxito educacional, considerando que o país tem um contexto político, educacional e social diferente do sistema brasileiro. Assim, o objetivo deste trabalho é investigar a presença de concepções Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) em vídeo aulas sobre eletromagnetismo, trabalhado na disciplina de Física, disponibilizadas pelo governo de Cuba. Inicialmente foram estudados periódicos sobre a metodologia CTS na área de ciências naturais, vendo assim como ela é trabalhada aqui no Brasil. Em seguida, foi analisado como o ensino CTS foi influenciando e suprindo a necessidade de Cuba, visto que esse método está relacionado a realidade social da região. Então, foi estudado como o ensino de Cuba é organizado, possibilitando entender em quais anos seria trabalhado a disciplina de Física e consequentemente foi determinado o conteúdo da disciplina que seria abordado no trabalho, sendo selecionado o ensino de Eletromagnetismo trabalhado no 11n0 ensino pré-universitário. Depois, foi determinado quais os contextos que seriam analisados, sendo eles o social, interdisciplinar, natureza da ciência e problematização. Ao total foram analisados a utilização destes contextos em 13 vídeos, sendo que o contexto problematização não foi abordado em nenhuma aula, o contexto disciplinar é abordado em apenas uma aula, o contexto natureza da ciência abordado em duas aulas apenas dando a entender como um cientista trabalha e o contexto social é abordado em em 6 aulas onde é o conteúdo trabalhado é relacionado com o exemplos do conhecimento do discente.
Monografia:
Data: 2023/15/12
Título: A Evolução do Magnetismo e Materiais Magnéticos
Discente: Sauam Ramires Jordão Marcelino
Orientador: Profa. Dra. Jordana Torrico Ferreira
Resumo: Por magnetismo engloba-se os fenômenos de atração e repulsão de materiais que possuem propriedades magnéticas, cujo suas aplicações devam ser desconhecidas ainda para diversas pessoas. O objetivo deste trabalho é fazer uma análise evolutiva dos conceitos relacionados ao magnetismo para a determinação dos materiais magnéticos. Inicialmente fizemos uma busca histórica sobre os conceitos de eletricidade, magnetismo e eletromagnetismo, ao qual serviram de base para o aprofundamento nos estudos atuais acerca do tema. Após isto, analizamos diversos conceitos como campo magnético, spin de um elétron, momento magnético para mostrar os tipos de magnetismo e algumas de suas propriedades. Finalmente, analisamos algumas aplicações significativas do magnetismo. Sobre essa visão, pode-se considerar de extrema importância a aplicação dos materiais magnéticos na sociedade, uma vez que eles se apresentam necessário em diversas ocasiões como em um simples fone de ouvido à trens de altas velocidades que transportam pessoas.
Monografia:
Data: 2023/21/12
2022
Título: A Teoria da Relatividade Geral no Ensino Médio nas publicações da Revista Brasileira de Ensino de Física e no Caderno Brasileiro de Ensino de Física
Discente: Lucas Vinícius Marques
Orientador: Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Resumo: Apresentam-se os resultados de uma revisão de literatura do tipo narrativa dos artigos publicados na Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF) e no Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF) cujo tema é o ensino de Relatividade Geral no Ensino Médio. Trata-se de uma pesquisa do tipo bibliográfica, pois a revisão cobriu os artigos publicados em todas edições dos periódicos, inclusive as especiais, desde o seu surgimento. De 3.897 artigos, sendo 2.659 da RBEF e 1.238 do CBEF, encontrou-se apenas seis artigos na RBEF e dois artigos no CBEF que continham discussões, elaboração ou aplicação de propostas de ensino no escopo estudado. Verificou-se que, apesar do interesse e atualidade do tema, são poucos os artigos que abordam a temática no Ensino Médio nestes dois periódicos, o que sinaliza uma lacuna a ser preenchida.
Banca: Profª. Drª. Elisângela Brauner, Prof. Dr. Frederico Augusto Toti
Monografia: Monografia
Data: 2022/07/13
Título: Análise da contribuição do som para a energia dissipativa em uma colisão inelástica
Discente: Regiley Pimenta Ramos de Oliveira
Orientador: Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Resumo: No estudo da queda livre costuma-se desprezar as energias dissipativas decorrentes do atrito, energia térmica e sonora durante a colisão quando a partícula atinge o solo. Apresentamos um método para efetuar medidas experimentais da contribuição do som em uma colisão elástica. Utiliza-se a técnica de video análise para obter a posição da partícula, com o uso do software “Tracker” e para a captação e análise do som, usa-se o software “Audacity”, sendo ambos livres. Os cálculos efetuados a partir das medições apresentam resultados convincentes em termos proporcionais quando comparados com outros observáveis no experimento. O método aplicado mostrou-se adequado quanto à precisão exigida, porém a execução do experimento evidenciou possibilidades de aperfeiçoamento na etapa das medições. Palavras-chave: Queda livre, Colisão elástica, Energias dissipativas, Vídeo análise, Áudio-análise.
Banca: Prof. Dr. Diego Samuel Rodrigues; Prof. Dr. Artur Justiniano Roberto Junior
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2022/04/27
Título: Um pacote em linguagem R para a propagação de erros no Laboratório de Mecânica
Discente: Rafael Alves Lozano
Orientador: Prof. Dr. Eric Batista Ferreira
Resumo: A experimentação é comumente realizada em laboratório e necessita de coleta de dados precisos para se obter resultados de uma dada grandeza desejada. É por este motivo, que quando tratamos experimentos em Física, não nos basta apenas o resultado da medição, mas também de sua incerteza. Por maior cuidado que se tenha ao efetuar uma medição, utilizando equipamentos dentro de um paradigma teórico e tecnológico, os resultados obtidos serão afetados por diversos tipos de erros, como os grosseiros, os sistemáticos, e os aleatórios. A partir disso, as grandezas físicas de saída (dependentes das medições) herdam os erros e incertezas, daí a necessidade de propagá-las. A propagação de erros pode se dar de forma analítica, numérica ou computacional. Dentre os recursos computacionais disponíveis, o software R é uma opção livre, gratuita e de código aberto, que auxilia no ensino e pode ser útil na propagação de erros. Este trabalho propõe um pacote de funções em linguagem R – ErrorMech – para os principais experimentos de Mecânica Clássica praticados em cursos de graduação em Física no Brasil. O referido pacote ficará disponível no repositório do software R para utilização com finalidade didática e/ou experimental.
Banca: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti, Prof. Dr. Person Pereira Neves
Monografia: Monografia
Data: 2022/08/26
Título: Simulação da magnitude e trajetória de meteoroides de pequena massa
Discente: Christian Andrade Bruzigues
Orientador: Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Resumo: Este artigo busca através de simulações computacionais estudar o comportamento de meteoroides ao adentrar a atmosfera terrestre. Utilizando o método matemático de integração de Euler modificado para resolver as equações que descrevem o comportamento de um meteoroide em queda. Os resultados simulados obtidos através de valores arbitrários inseridos na simulação demonstram-se convincentes em comparação com os observáveis retirados da base de dados da IAU, porém evidenciam que aperfeiçoamentos na precisão podem ser realizados em trabalhos futuros.
Monografia:Monografia
Data: 2022/14/07
Título: Simulação da magnitude e trajetória de meteoroides de pequena massa
Discente: Christian Andrade Bruzigues
Orientador: Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Resumo: Este artigo busca através de simulações computacionais estudar o comportamento de meteoroides ao adentrar a atmosfera terrestre. Utilizando o método matemático de integração de Euler modificado para resolver as equações que descrevem o comportamento de um meteoroide em queda. Os resultados simulados obtidos através de valores arbitrários inseridos na simulação demonstram-se convincentes em comparação com os observáveis retirados da base de dados da IAU, porém evidenciam que aperfeiçoamentos na precisão podem ser realizados em trabalhos futuros.
Banca: Prof. Dr. Carlos Fernando Jung; Prof. Dr. Diego Samuel Rodrigues
Monografia:
Data: 2022/14/07
2021
Título: Argila expandida na construção civil – uma inovação sustentável
Discente: Letícia Carolaine Silva Faria
Orientador: Prof. Dr. Tales Alexandre Aversi-Ferreira
Resumo: Versa sobre o uso da argila expandida na construção civil com foco sobre os benefícios sobre a sustentabilidade, os menores custos, menor peso da estrutura com efeitos sobre o cálculo das fundações. As vantagens sobre as funções de isolamento acústico e sonoro foram comentadas. As bases matemáticas, físicas e da engenharia civil foram usadas para justificar as vantagens citadas do material, a explicação de sua fabricação e estrutura que permite viabilizar os efeitos na construção civil. De fato, a estrutura com poros permite um menor peso para um volume igual ao das pedras britadas usadas na confecção de concreto, dentro desse escopo, o menor peso do concreto permite uma fundação menos compacta e uma estrutura mais leve diminuindo rachaduras e patologias na construção.
Banca: Prof. Dr. Aníbal Thiago Bezerra; Prof. Rogério Benedito de Brito
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2021/03/25
Título: Construção e aplicação do gerador de Van der Graaff de baixo custo nas aulas de física no ensino médio com participação dos estudantes.
Discente: Istenio Nunes de Morais
Orientador: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti
Resumo: Pensando nas dificuldades encontradas por alunos do ensino médio na disciplina de física, e na expectativa de incrementar as discussões no que diz respeito ao uso da experimentação no ensino de física no ensino médio de forma a buscar propostas que tornem as aulas mais atrativas e dinâmicas, o presente projeto apresenta a construção de um Gerador de Van de Graaff e seu uso nas aulas de Eletrostática considerando que sua confecção, a teoria e demonstração de seu funcionamento geral vêm adequar-se perfeitamente no ensino da área escolhida. O projeto fundamenta-se no conceito dos Modelos Mentais da teoria de Johnson Laird, o que nos permite traçar as ideias dos alunos a respeito dos fenômenos e aos poucos avançar para modelos conceituais que expliquem o que está sendo observado e estudado a partir dos conceitos da Física.
Banca: Profa. Dra. Mirta Mir Caraballo; Prof. Dr. Tiago José Arruda
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2021/02/09
Título: Modelagem do trânsito planetário do exoplaneta Kepler-8b
Discente: João Carlos Pereira Alves
Orientador: Prof. Dr. Artur Justiniano Roberto Junior
Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo realizado a partir da modelagem do trânsito planetário do exoplaneta Kepler-8b. Apresentamos a técnica de trânsito planetário e uma descrição dos parâmetros físicos que podem ser estimados a partir da modelagem do trânsito. Descrevemos a metodologia para a obtenção dos dados do telescópio espacial Kepler e o processo de desenvolvimento de um código para simular a curva de luz do trânsito e a partir dele estimar alguns parâmetros do exoplaneta. Nos resultados apresentaremos o ajuste do modelo aos dados de Kepler-8b e os parâmetros estimados. A comparação com a literatura nos mostra que o nosso código produz resultados compatíveis com os já publicados.
Banca: Prof. Dr. Ihosvany Camps Rodriguez; Prof. Dr. Samuel Bueno Soltau
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2021/04/05
2020
Título: Levantamento de perfis motivacionais de alunos em atividades de ensino de Física
Discente: Amanda Aparecida Borges da Silva
Orientador: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti
Resumo: Neste trabalho pretendemos explorar resultados da literatura acerca de teorias de aprendizagem, especialmente, resultados que indicam que os indivíduos podem ter diferentes motivações associada ao estilo de aprendizagem mais eficiente que varia individualmente de um indivíduo para o outro. Este projeto tem por finalidade identificar o estilo potencialmente mais eficaz para alunos de Física no primeiro ano do curso e para isso utilizaremos técnicas de análise de expressões faciais, batimentos cardíacos com o uso do oxímetro, espectro da voz, dentre outras variáveis biométricas, cuja relação com emoção e aprendizagem esteja estabelecida na literatura especializada. Palavras-Chaves: Teorias de Aprendizagem, Motivação, Discentes de Física.
Banca: Prof. Dr. Aníbal Thiago Bezerra; Prof. Dr. José Antônio Pinto
Monografia: Monografia
Data: 2020/01/29
Título: Ensino de Física: conexões entre o mundo do trabalho e conhecimentos científicos
Discente: Francielli de Fatima Dos Santos David
Orientador: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti
Resumo: A busca de uma conexão entre as ideias científicas e aquelas decorrentes do cotidiano dos discentes no Ensino de Ciências revelou-se uma promissora estratégia de ensino com tendências internacionais, Etnociência e tendências pedagógicas Freirianas alinhadas com a LDB. Entretanto dificuldades surgiram ao tentar relacionar ideias científicas em problemas do cotidiano do qual o aluno já tinha algum conhecimento. Diante dessas dificuldades propagou-se o uso de exemplos de situações postiças e pouco realísticas no Ensino de Física, afastando as reais circunstâncias em que os estudantes possam vivenciar em seu cotidiano. Perante este obstáculo e um crescente afastamento da Física escolar com o cotidiano dos alunos é importante buscar conectar o conhecimento de Física adquirido com áreas da vida dos alunos fora do ambiente escolar. Também questões sobre a economia real do Sul de Minas são pouco colocadas em perspectivas por meio dos conhecimentos escolares, criando um abismo entre o mundo do trabalho e a Física escolar, desconsiderando a Lei de Diretrizes e Bases da Educação (LDB), e os esforços de melhorar a aprendizagem dos alunos. O objetivo deste trabalho é investigar a economia real do Sul de Minas, buscando elementos para estabelecimento de relações reais e evidentes entre os conceitos da Física e as atividades produtivas locais gerando uma investigação de conteúdos capazes de irrigar aulas e atividades de Ensino de Física em um plano curricular.
Banca: Prof. Dr. Artur Justiniano Roberto Junior; Prof. Dr. José Antônio Pinto
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2020/01/29
Título: Longitudinal multivariate profile of Brazilian journals on Science Education 1 from 2013 to 2019
Discente: Eric Batista Ferreira
Orientador: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti
Resumo: Scientific findings travel in the light speed in the information revolution century. Particularly, scientific journals spread research on Science and Physics education worldwide. Brazilian journals play an important role in the scientific international scenario and can be monitored by bibliometric and scientometric evaluations. This paper analysed 3557 papers from thirteen Brazilian electronic journals focused on Science education and/or Physics education. We use impact and bibliometric metrics and Qualis Journals for multivariate profiling Brazilian journals, as well as evaluating their temporal course from 2013 to 2018. Journals could be classified in four clusters fairly distinct in terms of impact and individual temporal path could be identified.
Banca: Profa. Dr. Iraziet da Cunha Charret; Prof. Dr. Luiz Alberto Beijo
Monografia: Monografia
Data: 2020/01/31
2019
Título: Modelagem Farmacocinética da biodistribuição de nanopartículas magnéticas via equações diferenciais ordinárias
Discente: Lucas Marques Fagundes Silva
Orientador: Prof. Dr. Aníbal Thiago Bezerra
Resumo: O presente trabalho trata-se de um estudo teórico-quantitativo de um modelo farmacocinético de equações diferenciais ordinárias aplicado à biodistribuição de nanopartículas magnéticas no coração e no fígado. A modelagem investigada foi baseada em resultados de experimentos in vivo de administração intravenosa de nanopartículas magnéticas e seu trânsito nas cavidades torácica e abdominal de ratos. Nela, interligações entre os compartimentos da rota de trânsito da nanopartícula magnética são representadas matematicamente por meio de taxas de transferência, sendo o modelo matemático dado por um sistema não-linear de equações diferenciais ordinárias no tempo. Para o estudo e análise do sistema desse sistema foi utilizado método de Runge-Kutta de Ordem 4, um método de resolução numérica de equações diferenciais ordinárias. Obtivemos o comportamento das NPMs em cada um dos compartimentos, modelamos o sistema para duas injeções, analisamos valores para o qual o método de Runge-Kutta de Ordem 4 utilizado se mostrou instável.
Banca: Prof. Dr. Diego Samuel Rodrigues; Profa. Dra. Christiana Schmidt Magalhães
Monografia: Monografia
Data: 2019/12/12
Título: Análise de Células Solares de Banda Intermediária a Partir do Método Fourier Grid Hamiltonian
Discente: João Victor de Almeida
Orientador: Prof. Dr. Aníbal Thiago Bezerra
Resumo: A maturidade tecnológica proveniente de estudos específicos na área de dispositivos semicondutores optoeletrônicos tem aumentado significativamente nas últimas décadas. Dentre estes avanços podemos evidenciar a utilização da energia limpa e renovável por meio de células solares. Contudo, a busca crescente por tais fontes energéticas demanda um aumento contínuo na eficiência de geração de corrente elétrica dessas células. Visando o aumento da eficiência e a viabilização do uso em grande escala dessas células solares, a comunidade cientifica vem se mobilizando com o intuito de as otimizar por meio da utilização de poços quânticos cujo papel é fornecer bandas intermediárias de transição ótica. Com isso, essa nova geração de dispositivos, respondem adequadamente à necessidade de aumento da eficiência de conversão elétrica. O uso de subbandas eletrônicas geradas a partir do confinamento quântico na região dos poços quânticos possibilita caminhos alternativos para absorção de fótons de menor frequência, estendendo o espectro de captação solar e, consequentemente, possibilitando o melhor aproveitamento da luz. Dessa forma, foi proposta a análise das propriedades das células solares de banda intermediaria. Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos numéricos para a resolução da equação de Schroedinger independente do tempo, escritos por meio da linguagem de programação Julia, desenvolvida pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology). Para a resolução da equação foram usados dois métodos; o Fourier Grid Hamiltonian que consiste em encontrar os autovalores e autofunções do Hamiltoniano, que descrevem o movimento eletrônico na célula solar, e o DVR (discrete variable representation) que além de resultar nos autovalores e autofunções é estendido para sistemas contendo massas efetivas distintas entre as camadas de semicondutores, componentes da célula solar. Aplicado os métodos foi possível, a partir da diagonalização da matriz do hamiltoniano, obter os autoestados e autoenergias do sistema. Com estes valores foi possível calcular e analisar os estados energéticos ligados e não ligados ao poço de potencial, assim como as taxas de transição entre níveis energéticos. Por fim foi feito uma rápida comparação entre as eficiências dos métodos.
Banca: Prof. Dr. Frederico Augusto Toti; Prof. Dr. Pérson Pereira Neves
Monografia: Monografia; Apresentação
Data: 2019/12/13
Título: Qiskit aplicado ao ensino de conceitos básicos de informação quântica
Discente: Raphael César de Souza Pimenta
Orientador: Prof. Dr. Aníbal Thiago Bezerra
Resumo: Informação Quântica é um assunto que tem ganhado destaque na mídia nos últimos anos dado o crescente interesse pela Computação Quântica, pela Inteligência Artificial e pela possibilidade de uma quebra de paradigma no que diz respeito à capacidade e velocidade de processamento de dados. Na computação quântica a superposição de estados quânticos exerce papel fundamental no seu funcionamento e aplicação. Dada por uma combinação linear de todos os estados possíveis à esse sistema, cada um com sua probabilidade de ser determinado ao realizar uma medição, a superposição leva à contrassensos que não podem ser entendidos e nem possui análogos do ponto de vista clássico, como o emaranhamento quântico. Os estados quânticos emaranhados estão na base dos protocolos de computação quântica, dentre os quais destacamos os chamados estados os estados de Bell, que formam a base para o funcionamento dos algorítmicos nessa área. Uma plataforma de código aberto para desenvolvimento de softwares para computação quântica chamada Qiskit, lançada em 2017 pela IBM Research, foi criada para facilitar a programação e execução de experimentos em processadores quânticos bem como em simuladores de processadores quânticos. Por se tratar de uma plataforma gratuita e de software livre, o Qiskit tem potencial para beneficiar estudantes de Mecânica Quântica trazendo para eles uma aplicação de conceitos abstratos que são de difícil compreensão durante os estudos em livros, elucidando de modo aplicado o funcionamento desse universo não-determinístico que não faz parte de sua realidade vivente.
Banca: Prof. Dr. Artur Justiniano Roberto Junior; Prof. Dr. Ihosvany Camps
Monografia: Monografia
Data: 2019/12/19