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Imagine um tubo tão largo como Portugal e tão longo quanto a Terra. Agora imagine que esse tubo está cheio de gás que se move a 50 000 quilómetros por hora. Imagine ainda que esse tubo não é feito de metal, mas sim um campo magnético. Se conseguiu fazê-lo, visualizou uma de uma miríade de espículas na superfície do Sol. Na imagem deste artigo pode ver uma das imagens de maior resolução que existem destas enigmáticas espículas. Adaptado daqui, onde pode obter mais informação.
Durante uma actividade laboratorial foi necessário saber qual o valor da aceleração da gravidade na latitude em que nos encontrávamos. Como na altura não tínhamos meio de o saber, utilizámos o valor de 9,8 m/s2.
Pedi para os alunos procurarem confirmação para o valor. Alguns talvez tenham encontrado algo parecido a isto:
Nesta expressão, φ representa a latitude do lugar. Caso queira introduzi-la directamente numa folha de cálculo, pode copiar e adaptar isto: =9,78049*(1+0,0052884*(SEN(latitude))^2-0,0000059*(SEN(2*latitude))^2)
Caso também pretenda corrigir para a altitude do lugar, utiliza-se seguidamente a expressão: 
Na tabela seguinte estão alguns exemplos obtidos através das expressões anteriores.
Esta informação foi retirada daqui, onde também pode encontrar algumas deduções interessantes relacionadas com a Lei da atracção gravitacional de Newton.
O artigo que publiquei no início da época de exames de 2009/2010 foi actualizado com os exames de 1ª e 2ª fase de 2010.
O trabalho está completo até ao próximo teste intermédio de Física e Química – A. Pode consultar aqui o calendário dos testes intermédios.
Encontrei aqui no seu sítio de apoio às aulas de Física e Química uma apresentação que a professora Marília Peres produziu como apoio à actividade laboratorial 1.1 (FQ-10ºano).
Tem como título Medição em Química, mas claro que a informação que contém também é válida para a Física. Nele pode encontrar informação relativa à obtenção e tratamento de medições experimentais, algarismos significativos, unidades e notação científica, erros, diferença entre precisão e exactidão, média, desvios e incertezas.
Utilizei o serviço Slideshare para criar a apresentação do PDF que está na ligação que anterior indiquei. Para ver a apresentação em formato maior seleccione a opção view fullscreen no menu do canto inferior esquerdo.
Um leitor do Átomo e meio perguntou-me quando é que eu colocaria conteúdos para o 12º de Química. Em vez de ser eu a publicá-los, o melhor que posso fazer é recomendar o blogue Química 12. Vale muito a pena visitá-lo.
Tal como há um ano, volto a publicar a média mínima com que foi possível ingressar neste último concurso (2010) em cada um dos cursos do ensino superior.
Se for do seu interesse, descarregue aqui o documento em pdf (fonte) e vá dedicando algum tempo a pensar nestes assuntos.
Qual o interesse de ter presente estas médias?
Porque um defeito que muitos alunos têm está relacionado com o facto de só se preocuparem com as médias quando começam a fazer os exames ou quando começam a preencher os impressos para concorrerem à universidade.
Infelizmente nessa altura já é demasiado tarde e ficam muitos sonhos pelo caminho.
É importante ter objectivos e ter sempre presente a média desejada. Só desta forma um aluno pode controlar de forma eficaz todos os resultados que vai obtendo ao longo de 3 anos.
Comece o mais cedo possível a interessar-se sobre este assunto. Fique a saber que cursos existem e em que universidades. Repare no número de vagas e nas médias do último que entrou. Repare também na diferença entre as médias para o mesmo curso ente universidades diferentes.
“Das três uma: ou a teoria está incompleta e há qualquer coisa que ela não consegue prever; ou os cálculos estão errados; ou o valor de uma das constantes mais bem conhecidas da física está errado”, diz-nos pelo telefone Joaquim Santos, da Universidade de Coimbra. A teoria de que fala é a Electrodinâmica Quântica, ou QED, um dos pilares da física, que descreve as interacções entre a luz e a matéria e é uma das mais bem sucedidas na previsão das propriedades dos átomos. Os cálculos de que fala são aqueles que, a partir dessa teoria, permitem calcular o tamanho (o raio) do protão, um dos constituintes de base dos átomos. A constante de que fala é uma constante física fundamental, chamada constante de Rydberg e cujo valor também está ligado ao tamanho do protão. (…)
Por que é que uma destas três coisas poderá ter um problema? Porque uma equipa internacional de cientistas, entre os quais a de Joaquim Santos (onde se incluem também investigadores da Universidade de Aveiro) publica hoje na revista “Nature” um resultado que mostra que o protão poderá ser mais pequeno do que se pensava.
Hoje em dia, o raio do protão é conhecido com uma precisão de apenas um por cento, principalmente através da espectroscopia feita ao átomo de hidrogénio (que não é senão um protão com um electrão à volta). E o que os 32 investigadores da equipa – do Instituto Max Planck, na Alemanha; do Instituto Paul Scherrer e do ETH Zurique, ambos na Suíça; do Laboratório Kastler Brossel em Paris; dos EUA e de Taiwan; e de Coimbra e Aveiro – pretendiam era aumentar essa precisão de um por cento para um por mil, acrescentando mais uma casa decimal ao valor oficial em vigor, que é de 0,8768 femtometros (milésimos de bilionésimo de metro). “Precisávamos de melhorar a precisão porque [as previsões] da teoria QED estão limitadas pela precisão do raio do protão”, explica Joaquim Santos. Só que, quando o mediram, o valor que obtiveram estava vários pontos percentuais abaixo do previsto. O novo valor, obtido através de um dispositivo experimental novo e muito sofisticado, é de 0,84184 femtometros – ou seja, cerca de quatro por cento mais pequeno. (…) Pode continuar a ler no Público
Consultei a página da nature e encontrei mais alguma informação sobre o assunto. Apesar de saber que é complicada, não resisti a apresenta as imagens que acompanham o artigo pois permitem um pequeno vislumbre daquilo que está por detrás de uma (eventual) descoberta científica.
Figure 1: Energy levels, cascade and experimental principle in muonic hydrogen.
a, About 99% of the muons proceed directly to the 1S ground state during the muonic cascade, emitting ‘prompt’ K-series X-rays (blue). 1% remain in the metastable 2S state (red).
b, The μp(2S) atoms are illuminated by a laser pulse (green) at ‘delayed’ times. If the laser is on resonance, delayed Kα X-rays are observed (red).
c, Vacuum polarization dominates the Lamb shift in μp. The proton's finite size effect on the 2S state is large. The green arrow indicates the observed laser transition at λ = 6 μm.
Figure 2: Muon beam.
Muons (blue) entering the final stage of the muon beam line pass two stacks of ultra-thin carbon foils (S1, S2). The released electrons (red) are separated from the slower muons by E×B drift in an electric field E applied perpendicularly to the B = 5 T magnetic field and are detected in plastic scintillators read out by photomultiplier tubes (PM1–3). The muon stop volume is evenly illuminated by the laser light using a multipass cavity.
Figure 3: Laser system.
The c.w. light of the Ti:sapphire (Ti:Sa) ring laser (top right) is used to seed the pulsed Ti:sapphire oscillator (‘osc.’; middle). A detected muon triggers the Yb:YAG thin-disk lasers (top left). After second harmonic generation (SHG), this light pumps the pulsed Ti:Sa oscillator and amplifier (‘amp.’; middle) which emits 5 ns short pulses at the wavelength given by the c.w. Ti:Sa laser. These short pulses are shifted to the required λ ≈ 6 µm via three sequential Stokes shifts in the Raman cell (bottom). The c.w. Ti:Sa is permanently locked to a I2/Cs calibrated Fabry-Perot reference cavity (FP). Frequency calibration is always performed at λ = 6 µm using H2O absorption. See Online Methods for details.
Figure 4: Summed X-ray time spectra.
Spectra were recorded on resonance (a) and off resonance (b). The laser light illuminates the muonic atoms in the laser time window t ∈ [0.887, 0.962] µs indicated in red. The ‘prompt’ X-rays are marked in blue (see text and Fig. 1). Inset, plots showing complete data; total number of events are shown.
Figure 5: Resonance.
Filled blue circles, number of events in the laser time window normalized to the number of ‘prompt’ events as a function of the laser frequency. The fit (red) is a Lorentzian on top of a flat background, and gives a χ2/d.f. of 28.1/28. The predictions for the line position using the proton radius from CODATA3 or electron scattering1, 2 are indicated (yellow data points, top left). Our result is also shown (‘our value’). All error bars are the ±1 s.d. regions. One of the calibration measurements using water absorption is also shown (black filled circles, green line).
Nos últimos dias tenho trocado comentários com um leitor do Átomo e meio, no post Algumas considerações sobre o facilitismo dos exames nacionais – parte 2 (as calculadoras gráficas) (na realidade, não é só nos exames nacionais, mas em todo o percurso escolar).
Num dos meus comentários afirmei que já por várias vezes foi tornada pública a opinião de professores do ensino superior, sobre a falta de capacidade com que os alunos estão a chegar às universidades, principalmente na área de ciências. Estes professores estão de acordo que os estudantes não estão menos inteligentes, apenas infantilizados e subaproveitados.
Ora, nem de propósito. Hoje vem publicado no Público um interessante artigo sobre este mesmo tema: Estudantes têm cada vez mais dificuldades de base a Matemática (Falhas na preparação dos alunos estão a afectar cursos)
Este é um tema que sobe de importância se atendermos ao facto de muitos estudantes estarem, muito em breve, a realizar as suas candidaturas ao ensino superior, enquanto que outros estarão a decidir a área em que irão prosseguir estudos no secundário e outros ainda estão a pensar quais as disciplinas opcionais que irão seleccionar no 12º ano.
Segue parte do artigo que, apesar de focar a Matemática, encontra grande paralelismo com a situação da Física e da Química.
(…) Estamos a falar de um problema que afecta cada vez mais os “caloiros” nas universidades. O PÚBLICO ouviu vários professores universitários portugueses que leccionam cadeiras onde “o bicho-de-sete-cabeças” é central. Confrontam-se, diariamente, com alunos “sem hábitos de trabalho e sem espírito de sacrifício”. E temem os efeitos desta “cultura de facilitismo”. (…)
Uma opinião corroborada por Paulo de Carvalho, que lecciona Teoria da Informação e Computação Gráfica na licenciatura em Engenharia Informática na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. “Classifico-os como uma geração wikipedia: satisfazem-se muito facilmente com conhecimentos superficiais”, explica o docente de 42 anos, a dar aulas há 19 anos. “Há ausência de consolidação de conceitos e os alunos estão viciados no uso da calculadora.”
Ana Isabel Filipe, do departamento de Matemática e Aplicações da Escola de Ciências Universidade do Minho, que tem dado cadeiras de Álgebra Linear, Análise Matemática e Cálculo em cursos na área das engenharias, faz uma radiografia: “Os alunos estão dentro de cursos que não gostam. Procuram um curso com empregabilidade e ocupam a vaga de quem até tinha uma nota menor mas tinha gosto. Estão todos fora do sítio”, explica a professora de 55 anos que dá aulas desde 1978.
O Instituto Superior Técnico, da Universidade Técnica de Lisboa, não é excepção. Luísa Ribeiro, docente do departamento de Matemática que tem leccionado cadeiras como Cálculo Diferencial e Integral em várias engenharias, admite que os alunos mudaram. Fizeram há dois anos uma prova de aferição para perceberem as suas dificuldades. Uma das perguntas – que servia para “aquecer” – era quanto é um meio mais um meio e a resposta era de escolha múltipla. Cerca de 27 por cento falhou. Em jeito de ironia Luísa Ribeiro, de 53 anos, assume que chegam “infantilizados”, o que não estranha tendo em conta que “até a idade pediátrica foi alargada até aos 18 anos”. “Em algum lado têm de começar a ser responsáveis. Têm uma preparação de uma pessoa de início de secundário ou pior. São ensinados a não pensar e isso em Matemática é desastroso. Foram treinados como um cãozinho para um exame”, diz Luísa Ribeiro. (…)
Para estes docentes um dos “culpados” é o (ab) uso da calculadora. “Explico- lhes que não é nenhum oráculo e que a Matemática é simples mas exige trabalho. É preciso treinar o raciocínio abstracto e a verdade é que já nem sabem somar fracções, multiplicar potências...”, prossegue Luísa Ribeiro, que critica o facto de “tudo se fazer para ter estatísticas de sucesso sem nunca defi nir o que é sucesso”.
(…) Ana Rute Domingos também sublinha que ao disseminar-se a ideia de que o ensino tem de ser muito divertido esqueceu-se a importância, por exemplo, da memorização. (…) Ressalva, no entanto, que os alunos de hoje não são menos inteligentes, “não se trabalha é o que têm”. Um factor que Paulo de Carvalho também não coloca em causa. “Os alunos são igualmente inteligentes. A formação é que é o problema. Na década de 1990 instalou-se a ideia romântica de que a aprendizagem tem de dar prazer e isso não é uma verdade absoluta. Vivemos um problema de inteligência pública”, defende. (…) “Criou-se a ideia de que a aprendizagem não é dolorosa. Há um culto do facilitismo e de desvalorizar o conhecimento que se acentuou com os cursos de três anos”, conclui Oliveira Martins. Fonte
Para reflectir.
Fonte (Cartoon de Dave Granlund, inspirado pela diminuição da preparação base dos alunos dos Estados Unidos)
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