Medindo a constante dielétrica em líquidos: um estudo de caso para elaboração de uma proposta para formação de físicos experimentais

Resumo Partindo de um problema clássico de livro texto de ensino superior (capacitor semipreenchido com dois dielétricos) propõem-se uma nova abordagem experimental que é empregada para a determinação da constante dielétrica estática de um líquido (hexano). Denominada de técnica do preenchimento do capacitor (TPC) esta consiste em medir a capacitância de um capacitor de placas paralelas com diferentes volumes de dielétrico e permite a eliminação de erros causados pela existência de capacitância parasita. Tendo sido o presente projeto elaborado a partir de um problema de livro texto, traçamos comentários sobre a possibilidade de que esta experiência, e as reflexões subjacentes, possam servir para a elaboração de uma proposta metodológica visando a formação de pesquisadores experimentais nas áreas de exatas (física, química e engenharias). Tal proposta é baseada em metodologias de aprendizagem por projetos e traz potencialidades para reformulação de cursos de física básica via uma maior integração entre teoria e prática. Ao final são feitas considerações a respeito das competências e habilidades desenvolvidas pelo estudante que participou da investigação. Abstract Starting from a classical problem of a college textbook (the half-filled capacitor with two dielectrics), we propose a new experimental approach that is used to determine the static dielectric constant of a liquid (hexane). Called capacitor-filling technique, it consists in measuring the capacitance of a parallel plate capacitor with different volumes of dielectric and allows the elimination of errors caused by the parasitic capacitance. Since this project have been elaborated from a textbook problem, we have commented on the possibility that this experiment, and the underlying reflections, could serve to elaborate a methodological proposal aiming at the formation of experimental researchers in areas like physics, chemistry, and engineering. The proposal is supported on project-based learning methodology and brings potentialities for the reformulation of basic physics courses through the enhancement of the integration between theory and practice. Finally, considerations are made regarding the skills and competencies developed by the student who participated in the research.