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In this work, we investigate the magneto-optical effect in a binary mixture of water and glycerin doped with ferrofluid, emphasizing its relationship with the static and relaxation processes. We discuss the main features of magnetic fluids, the synthesis of these materials by the method of chemical co-precipitation, the optical transmittance and a data acquisition system which was developed to enable the relaxation measurements and other measurements of transmittance. We have also studied the behavior of the viscosity of our samples as a function of temperature, and by using the static magnetic birefringence technique, we describe the optical transmittance of a water sample doped with ferrofluid in a weak magnetic field. We investigate also the magneto-optical relaxation when the magnetic field is turned on and when it is turned off, considering several different concentrations of water and glycerin doped with different concentrations of ferrofluid. The mathematical procedures used to analyze our experimental data is also presented. Neste trabalho, investigamos o efeito magneto-óptico em uma mistura binária de água e glicerina dopada com ferrofluido, enfatizando a sua relação com os processos estáticos e de relaxação. Discutimos as principais características dos fluidos magnéticos, a síntese desses materiais pelo método de co-precipitação química, a transmitância óptica de luz polarizada e um sistema de aquisição de dados, que foi desenvolvido para possibilitar as medidas de relaxação magneto-óptica e as demais medidas de transmitância. Apresentamos, também, um estudo do comportamento da viscosidade de nossas amostras em função da temperatura e, por meio do método de birrefringência magnética estática, descrevemos uma análise da transmitância óptica de uma amostra de água dopada com ferrofluido, sob um campo magnético fraco. Fizemos, ainda uma discussão da relaxação magneto-óptica quando o campo magnético é ligado e quando ele é desligado, considerando diversas misturas de água e glicerina dopadas com diferentes concentrações de ferrofluido, assim como dos procedimentos matemáticos empregados para analisar os dados experimentais. vi, 117 f

In this work we are studying the optical behavior of fluids when submitted to an external magnetic field.These isotropic fluids are doped with different concentrations of ferrofluid. More specifically, three optically isotropic fluids have been studied: water, glycerine and liquid crystal in the isotropic phase. The liquid crystal is a mixture of potassium laurate (26.89%wt) decanol (6.39%wt) and water (66.72%wt). The phase transitions of this mixture (without ferrofluid) as a function of temperature determined by optical technique are: LAM (12.0 °C) ISO (50.0 °C) where LAM is lamellar phase and ISO is isotropic phase. Each doped samples is, independently, encapsulated in a sample holder made of glass with a rectangular section shape with 9.5mm x 5.0mm (optical path) x 43.2mm (height). The cells are carefully sealed to avoid concentration gradients in the sample. The doped mixture is placed between crossed polarizers. The optical transmittance is measured using a standard technique with a He-Ne laser (λ = 632.8 nm) and a photodiode connected to an oscilloscope (Tecktronix TDS 3012). In order to promote an alignment of the ferrofluid into the sample a pulsed magnetic field is applied perpendicularly to the laser beam. The magnetic field of about 600G is a square wave with the frequency controlled by a function generator (Stanford Research system DS335). The frequency range of the magnetic field is from 0.1Hz to 2.0Hz. The experimental results are interpreted by means of Bernoulli's approach and a characteristic time is discussed when the magnetic field is turned off. Furthermore we measured viscosity of the lyotropic samples as a function of temperature by using cone-plate rheometer. Neste trabalho fizemos um estudo óptico do comportamento de fluidos submetidos a um campo magnético pulsado. Esses fluidos foram dopados com diferentes concentrações de ferrofluido e as amostras opticamente isotrópicas estudadas foram: água, glicerina e cristal líquido na fase isotrópica. O cristal líquido utilizado é uma mistura de laurato de potássio (26,89%), decanol (6,39%) e água (66,72%). As transições de fase dessa amostra, sem ferrofluido, em função da temperatura são: LAM (12,0 °C), ISO (50,0 °C), onde LAM e ISO denotam as fases lamelar e isotrópica, respectivamente. Cada amostra dopada é encapsulada independentemente em uma cubeta de vidro com seção retangular de 9,5mm x 5,0mm (caminho óptico) x 43,5mm (altura). As células são cuidadosamente seladas para evitar gradientes de concentração na amostra. E, para medidas de transmitância de luz, a mistura dopada é colocada entre polarizadores cruzados. A transmitância óptica é medida usando uma técnica padrão com laser He-Ne (λ = 632; 8nm) e um fotodiodo conectado a um osciloscópio (Tektronix TDS 3012). Para ordenar o ferrofluido no interior da amostra é aplicado um campo magnético pulsado perpendicularmente ao feixe de luz do laser. O campo magnético de aproximadamente 600G é uma onda quadrada com freqüência controlada por um gerador de função (Standford Research System DS335). A faixa de freqüência do campo magnético é de 0,1Hz até 2,0Hz. Os resultados experimentais são avaliados por meio de um modelo descrito pela equação de Bernoulli. Discutem, também, os tempos de relaxação das partículas de ferrofluido quando o campo magnético é desligado. Além disso, medimos a viscosidade de amostras liotrópicas em função da temperatura utilizando um reômetro "cone-plate". v, 117 f

Acompanha: Uma proposta didática para o ensino de calor e temperatura com uso de tecnologias O objetivo deste trabalho foi desenvolver, aplicar e investigar o potencial pedagógico de uma sequência didática, tendo como meta contribuir com o ensino e aprendizagem de fundamentos básicos em Física, envolvidos no estudo da Termologia, destacando a importância da compreensão dos conceitos de Temperatura, Calor e Calorimetria. Tal proposta visa a utilização das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs), as quais influenciam na prática do dia a dia dos alunos em sala de aula, porém utilizou-se de recursos metodológicos que possibilitassem ao aluno aprender de maneira significativa e crítica, tendo como base o papel frequente do aluno, portanto adotou-se a abordagem qualitativa onde observou-­se a participação e a pesquisa em ação tendo por intermédio a investigação. A aplicação da pesquisa tem como referencial teórico as teorias da aprendizagem significativa de David Ausubel e Marco Antônio Moreira sustentando as teorias da aprendizagem significativa e crítica, foi aplicada em uma turma do 2º ano do Ensino Médio, em um Colégio Estadual na cidade de São Pedro do Iguaçu, no Paraná. Para a elaboração da proposta inicial foram utilizados a plataforma Wordwall como forma de promover a ludicidade, o simulador PhetColorado para propor situações problemas e formulários do Google Forms para identificar os conhecimentos prévios e propor atividades avaliativas. No entanto, com a situação de isolamento social provocada pela pandemia Covid­19, as aulas passaram a ser ofertadas em ambiente de sala de aula virtual Google Classroom, por meio do recurso do Google Meet como forma de propor interações e aulas dialogadas sobre as temáticas abordadas e a plataforma Khan Academy para o desenvolvimento de atividades, destacando ainda a construção de Mapas Conceituais como ferramenta pedagógica ao final do trabalho. Neste contexto, destaca­se o papel do educador que vem contribuir com o ensino e aprendizagem da física, porém verificou­se, através dos dados, o sucesso da aprendizagem significativa crítica, que foram justificadas pelos resultados apontados, onde observa-­se a compreensão dos significados com clareza. The aim of this work was to develop, apply and investigate the pedagogical potential of a Teaching Sequence, having as our goal to contribute with the teaching and learning of basic Physic elements involved in the Thermology study, evidencing the importance of understanding of Temperature, Heat, and Calorimetry concepts. This putting aims the use of the TCIs, which influence the daily practice of students in the classroom, however, we used methodological resources that enable the student to learn in a meaningful and critical way, based on the frequent role of the student, so the qualitative approach was adopted, where participation and research in action was observed, through the investigation. The application of the research has as theoretical framework the theories of significant learning by David Ausubel and Marco Antônio Moreira, supporting the theories of significant and critical learning, and was applied on a Second grade of a public Highschool, in São Pedro do Iguaçu, Paraná. For drafting the initial proposal, It was used the Wordwall plataform to promote the playfulness, the Phet Colorado simulator to propose problem situations and the Google Forms to identify the previous knowledge and offer evaluative activities. However, the social isolation situation from COVID­19 pandemic, were inserted the Google Classroom as the virtual Classroom enviroment, the resources of Google Meet as the way to offer the interaction and dialogue classes about the addressed thenatics and Khan Academy platform to propound activities, also highlighting the construction of Conceptual Maps as pedagogical tools in the end of the work. In this context, the teacher role is contrasted in the learning development that contributes with the teaching and learning of the Physics footing, however, it was verified, through the data, the success of critical significant learning, which were justified by the results indicated, where the understanding of meanings is clearly observed.

Acompanha: Uma alternativa para o ensino da Lei de Coulomb e da Lei de Gauss na educação básica Este trabalho visa apresentar, desenvolver e discutir uma proposta para o ensino do conteúdo Lei de Coulomb e Lei de Gauss na disciplina de Física, aplicado na Educação Básica. Para tanto, utilizou-se diferentes estratégias de ensino, objetivando favorecer e facilitar o processo de ensino aprendizagem com aulas interativas e motivadoras, relacionando o conteúdo com aplicações no cotidiano do educando. Trata-se de uma pesquisa de Mestrado Profissional, conduzida no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campo Mourão (UTFPR-CM), em parceria como a Sociedade Brasileira de Física (SBF). Tendo em vista as características desta pesquisa, usou-se como referencial teórico-metodológico a Pedagogia Histórico Crítica (SAVIANI, 1992), que visa, dentre outros aspectos, contribuir para apropriação dos conhecimentos historicamente produzidos por todos, indistintamente, dando especial atenção à classe trabalhadora, majoritariamente atendida pela rede pública. Iniciou-se a pesquisa realizando um levantamento bibliográfico das principais obras sobre o tema, a fim de identificar um panorama atual sobre as contribuições científicas sobre o conteúdo. Considerando os dados obtidos dessa revisão, em um segundo momento, tendo em vista auxiliar e aprofundar as discussões, desenvolveu-se uma pesquisa-intervenção de abordagem qualitativa com três turmas do 3º ano do Ensino Médio nos Colégios Estaduais pertencentes ao Núcleo Regional de Educação de Toledo - Paraná, nos períodos matutino, vespertino e noturno, abrangendo um total de 61 alunos. Para tanto, foi elaborado um material paradidático utilizando recursos de baixo custo que está detalhado no produto educacional. Este produto está estruturado na forma de um Plano de Unidade, que apresenta o conteúdo fazendo uso de recursos, tais como um simulador, atividades teórico-práticas, resolução de problemas, trazendo conceitos científicos aplicados aos fenômenos físicos manifestados na vivência do cotidiano do educando. Diante das atividades aplicadas, pode-se afirmar que os resultados alcançados foram satisfatórios, no qual houve envolvimento dos educandos e assimilação dos conceitos no ensino aprendizado, relacionado com aplicações do cotidiano deles. Também se teve por intenção oferecer aos professores e estudantes uma alternativa diferenciada, simples, coerente e de investigação na abordagem dos conteúdos de Lei de Coulomb e da Lei de Gauss no Ensino Médio. This work aims to present, develop and discuss a proposal for teaching the content Coulomb's Law and Gauss's Law in the discipline of Physics, applied in Basic Education. For that, different teaching strategies were used, aiming to favor and facilitate the teaching-learning process with interactive and motivating classes, relating the content to applications in the student's daily life. This is a professional Master's research, conducted in the Graduate Program in Physics Teaching at the Federal Technological University of Paraná - Campo Mourão (UTFPR-CM), in partnership with the Brazilian Physics Society (SBF). In view of the characteristics of this research, Historical-Critical Pedagogy (SAVIANI, 1992) was used as a theoretical-methodological framework, which aims, among other aspects, to contribute to the appropriation of the knowledge historically produced by all, indistinctly, paying special attention to working class, mostly served by the public network. The research was initiated by conducting a bibliographic survey of the main works on the subject, in order to identify a current panorama on the scientific contributions on the content. Considering the data obtained from this review, in a second step, in order to assist and deepen the discussions, a research-intervention of qualitative approach was developed with three classes of the 3rd year of High School in State Schools belonging to the Regional Education Center of Toledo - Paraná, in the morning, afternoon and evening periods, covering a total of 61 students. For that, a paradidical material was elaborated using low cost resources that are detailed in the educational product. This product is structured in the form of a Unit Plan, which presents the content using resources, such as a simulator, theoretical-practical activities, problem solving, bringing scientific concepts applied to the physical phenomena manifested in the student's daily experience. In view of the applied activities, it can be said that the results achieved were satisfactory, in which there was involvement of students and assimilation of concepts in teaching and learning, related to their everyday applications. It was also intended to offer teachers and students a differentiated, simple, coherent and investigative alternative in approaching the contents of Coulomb's Law and Gauss's Law in High School.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O presente estudo propõe a elaboração e investigação do potencial pedagógico de uma sequência didática envolvendo alguns recursos metodológicos para o ensino de Gravitação Universal, a uma discente com Transtorno do Espectro Autista (TEA). Este material é composto por textos e vídeos com enfoque histórico, utilização de TDIC como simuladores e elaboração de maquetes buscando a inserção e contribuição para o processo de ensino-aprendizagem. Foram realizadas entrevistas com uma discente que possui Transtorno do Espectro Autista, pais, professores e equipe pedagógica, visando compreender como ocorrem os processos de ensinoaprendizagem desta. O conteúdo de física foi trabalhado em período contraturno, concomitante as aulas regulares com a aluno do 1º ano do ensino médio, em um Colégio da rede pública de ensino do Município de São Tomé, Estado do Paraná. O material desenvolvido foi aplicado no segundo semestre de 2019, a uma aluna com o TEA. Os dados coletados durante a implementação da sequência didática apresentaram significativas mudanças em relação a aprendizagem da aluna, o que pode ser observado mediante a realização de avaliações e no desenvolvimento das atividades propostas na sequência didática. This study proposes the elaboration and investigation of the pedagogical potential of a didactic sequence involving some methodological resources for teaching of Universal Gravitation, to a student with Autistic Spectrum Disorder (ASD). This material consists of texts and videos with a historical focus, the use of TDIC as simulators and the development of models seeking insertion and contribution to the teaching-learning process. Interviews were carried out with a student who has Autism Spectrum Disorder, parents, teachers and the pedagogical team, in order to understand how the teaching-learning processes occur. The physics content was worked in the evening, concurrent with regular classes with the student of the 1st year of high school, in a public school in the city of São Tomé, State of Paraná. The material developed was applied in the second half of 2019 to a student with TEA. The data collected during the implementation of the didactic sequence showed significant changes in relation to the student's learning, which can be observed through the performance of evaluations and in the development of the activities proposed in the didactic sequence.

Acompanha: Momento angular e conservação do momento angular Neste trabalho objetivamos elaborar, desenvolver e avaliar uma proposta didáticopedagógica para o ensino do conteúdo de conservação de momento angular na disciplina de Física do ensino médio, o qual tem sido pouco discutido atualmente com os estudantes em sala de aula, tendo em vista sua relevância. Para tanto, tomamos como referencial teórico-metodológico a Pedagogia Histórico-Crítica, uma teoria educacional que está baseada no método dialético de ensino, tem como ponto de partida e de chegada a prática social dos homens historicamente situados. Em um primeiro momento foi realizada uma revisão bibliográfica, a fim de que fosse possível identificar o atual contexto do tema, foco deste trabalho. Em um segundo momento, tendo em vista contribuir e ampliar as discussões e produções já realizadas, desenvolvemos uma pesquisa-intervenção de abordagem qualitativa com uma turma do 1º ano do ensino médio de um colégio Estadual pertencente ao Núcleo Regional de Educação de Assis Chateaubriand, Paraná, no período vespertino, abrangendo um total de 30 alunos. Para tanto, elaboramos alguns materiais e recursos que constituirão nosso produto educacional. Este produto, inicialmente composto por um Plano de Unidade, que detalha a montagem e desenvolvimento de atividades teóricopráticas, teve por finalidade oferecer uma alternativa diferenciada, acessível e aprofundada aos professores e estudantes na abordagem do conteúdo de momento angular no ensino médio. Este trabalho se faz parte integrante de uma pesquisa de Mestrado vinculada ao programa de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física ofertado pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Campo Mourão. In this work we aim to elaborate, develop and evaluate a didactic-pedagogical proposal for the teaching of the conservation content of angular momentum in the discipline of Physics of secondary education, which has been little discussed currently with students in the classroom, in view of their relevance. For that, we take as a theoreticalmethodological reference the Historical-Critical Pedagogy, an educational theory that is based on the dialectical method of teaching, has as its starting point and arrival the social practice of historically situated men. At first, a bibliographic review was carried out, in order to identify the current context of the theme, the focus of this work. In a second moment, in order to contribute and expand the discussions and productions already made, we developed a qualitative-intervention research with a class of the 1st year of high school of a State college belonging to the Regional Center of Education of Assis Chateaubriand, Paraná, in the afternoon period, covering a total of 30 students. To do so, we elaborate some materials and resources that will constitute our educational product. This product, initially composed of a Unit Plan, which details the assembly and development of theoretical-practical activities, had the purpose of offering a differentiated, accessible and in-depth alternative to teachers and students in the approach of angular momentum content in high school. This work is an integral part of a Master's research linked to the National Professional Master's Program in Physics Teaching offered by the Federal Technological University of Paraná (UTFPR), Campo Mourão Campus.

Acompanha: Produto educacional: Uma proposta para o ensino da física das radiações ionizantes com ênfase em radiologia O ensino da Física deve ser capaz de fazer com que os alunos consigam interpretar o mundo de um ponto de vista das Ciências, manejando conceitos, leis e teorias científicas, ao mesmo tempo em que deve identificar aspectos inseridos no seu dia-a-dia principalmente os sociais e culturais. No entanto, alguns estudos afirmam que os alunos estão encontrando dificuldades, ou até mesmo não conseguem, correlacionar os conteúdos científicos com o cotidiano, construindo de tal forma representações inadequadas da Ciência. Devido a isto, este trabalho teve como objetivo principal desenvolver uma Sequência Didática destinada ao ensino de Física das radiações no ensino médio considerando as relações Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) deste conteúdo, para a 3ª série do ensino médio dentro do contexto da Física Moderna. Foram realizadas dez aulas com atividades referentes à introdução á física das radiações, raiosx, rejeitos radioativos e utilização da radiação em outros campos, e para finalizar ainda uma visita técnica, onde os alunos puderam melhor correlacionar e ver na pratica os assuntos teóricos abordados em sala de aula. Como resultado, a realização da Sequência Didática alcançou os objetivos propostos, constatando-se ainda que os alunos obtiveram uma participação acima das expectativas. Teaching physics must enable students to interpret the world from the sciences point of view, managing concepts, physics laws and scientific theories, while at the same time developing aspects inserted in their daily lifes, mainly in the social and cultural ones. However, some studies claim that students have experienced difficulties, or even fail to achieve or construct adequate representations of Science. In this context, this work had as main goal to develop a Didactics Sequence for the teaching of Radiation Physics in High School considering the relations Science, Technology and Society (CTS), for a class in the last year of high school. It was conducted ten classes about introducing radiation physics, x-rays, radioactive waste and the use of radiation in other fields. And to finish a technical visit, where students could correlate and verify the practice of lectures subjects addressed in the classroom. As a result, the accomplishment of the Didactics Sequence reached the proposed objectives, and it was possible to notice a greater interest and the student‟sparticipation

Acompanha: Produto educacional: Caderno de atividades experimentais: um guia para auxiliar o uso do kit 1 SEED/DEB O presente trabalho propõe um caderno de atividades experimentais como forma de auxiliar o uso do kit 1 de física SEED/DEB, bem como, investigar seu potencial pedagógico junto aos professores da educação básica do Núcleo Regional de Educação de Campo Mourão e alunos do terceiro ano do curso Técnico Integrado em Informática da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Campo Mourão. O referido kit foi encaminhado pela Secretaria de Educação do Paraná, no ano de 2012 para todas as escolas públicas que ofertam o Ensino Médio, no entanto não apresentava nenhum manual ou proposta de atividade experimental, o que dificultou a utilização do mesmo pelos professores. O caderno de atividades experimentais foi desenvolvido em virtude da solicitação de alguns professores das escolas estaduais de Campo Mourão e região e para sua elaboração foram usados como referência os princípios e pressupostos que fundamentam a utilização da experimentação como estratégia no ensino de física. Ele contém 10 atividades experimentais envolvendo os temas de Mecânica, Calorimetria e Oscilações. Considerando a natureza e os objetivos do presente trabalho, optou-se por desenvolver uma pesquisa qualitativa de abordagem exploratória. Para a coleta dos dados utilizou-se questionários e diário de campo. Os resultados obtidos revelaram indícios de que o caderno de atividades experimentais tem potencial para auxiliar os professores na elaboração e execução das aulas práticas desenvolvidas em laboratório. Os dados apontam ainda para um fator motivacional relacionado à utilização do kit, visto que durante sua implementação os docentes se envolveram em todas as atividades propostas. As atividades desenvolvidas com os alunos possibilitaram uma melhor compreensão acerca dos conteúdos abordados pelas práticas; além disso, permitiu a manipulação de materiais, discussão e reflexão da prática realizada, o que se acredita ser importante para a interpretação dos fenômenos físicos associados e relevante para o ensino de física. The present dissertation proposes a experimental activities notebook as a way of assisting use of the SEED/DEB physics kit 1, as well as investigating its pedagogical potential with the teachers of the basic education of the Regional Nucleus of Education of Campo Mourão and students of the third year of the course Technical in Computing of the Federal Technological University of Paraná, Campo Mourão câmpus. This kit was sent by the Secretary of Education of Paraná in 2012 to all public schools that offer high school, but did not present any manual or proposal of experimental activity, which made it difficult for teachers to use it. The experimental activities notebook was developed due to the request of some professors of the state schools of Campo Mourão and region and for its elaboration were used as reference the principles and assumptions that base the use of the experimentation as strategy in the physics teaching. It contains 10 experimental activities involving the subjects of Mechanics, Calorimetry and Oscillations. Considering the nature and the objectives of the present work, we opted to develop a qualitative exploratory approach. For the data collection, were used questionnaires and field diary. The obtained results revealed signs that experimental activities notebook has the potential to assist the teachers in the elaboration and execution of the practical classes developed in laboratory. The data also point to a motivational factor related to the use of the kit, since during its implementation the teachers were involved in all proposed activities. The activities developed with the students allowed a better understanding of the contents covered by the practices; in addition, allowed the manipulation of materials, discussion and reflection of the practice performed, which is believe to be important for the interpretation of the associated physical phenomena and relevant for physics teaching.

Acompanha: Produto educacional: Sequência didática para o conteúdo de indução eletromagnética Neste trabalho, foi organizada a aplicação de uma sequência didática sobre indução eletromagnética, baseada na atividade experimental por meio da abordagem investigativa, com uma turma do 3º ano do Ensino Médio de uma escola Pública Estadual da cidade de Assis Chateaubriand/PR. O tema abordado foi obtido por meio de uma pesquisa com os professores de Física da região, ao passo que as atividades propostas foram analisadas e definidas entre o autor da pesquisa e seus orientadores. Foi constatado que os alunos traziam um conhecimento bem superficial sobre o tema abordado, necessitando elevar seus conhecimentos a fim de obter um domínio científico maior. Os dados analisados mostram que tal domínio foi alcançado com a aplicação da sequência didática elaborada. In this work the application of a didactic sequence on electromagnetic induction, based on the experimental activity was studied by means of the investigative approach with a class of the 3rd year of the High School of a State Public School of the city of Assis Chateaubriand / PR. The topic was obtained through a research done with the physics teachers of the region, while the proposed activities were analyzed and defined between the author and his advisers. It was found out that the students had a very superficial knowledge about the subject, needing to raise their knowledge in order to obtain a larger scientific domain. The data analyzed show that such domain was reached with the application of the didactic sequence elaborated.