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O que é vida? O aspecto físico da célula viva de Erwin Schrödinger
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0527
S. A. D. Silva, A. S. D. Mata
{"title":"O que é vida? O aspecto físico da célula viva de Erwin Schrödinger","authors":"S. A. D. Silva, A. S. D. Mata","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0527","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0527","url":null,"abstract":"Neste trabalho apresentamos a resenha do livro O que é vida? de Erwin Schrödinger, escrito há quase 80 anos. Sua leitura nos permite uma experiência única de apreciar como um dos maiores físicos do século XX levantava suas questões e como buscava soluções das mesmas. A interdisciplinaridade é uma característica da obra. O leitor será apresentado a conteúdos de física, química, biologia, filosofia, religião, entre outros. Os temas abordados na obra foram, e continuam sendo, de grande importância para o desenvolvimento da ciência. Esse é mais um dos motivos para considerar sua leitura extremamente atual. Com esta resenha, esperamos auxiliar a leitura dessa obra atemporal.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80863392","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Metodologia do design educacional no desenvolvimento de sequências de ensino e aprendizagem no ensino de física 物理教学中教与学顺序发展中的教育设计方法论
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0443
Lucas Mesquita, G. Brockington, L. Testoni, Nelson Studart
{"title":"Metodologia do design educacional no desenvolvimento de sequências de ensino e aprendizagem no ensino de física","authors":"Lucas Mesquita, G. Brockington, L. Testoni, Nelson Studart","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0443","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0443","url":null,"abstract":"Neste artigo, é apresentada uma visão geral sobre a pesquisa, o desenvolvimento e implementação de Sequências de Ensino e Aprendizagem (SEA) orientadas para tópicos de Ciências, além de sua validação em sala de aula. Como a literatura do tema é extensa, a escolha foi discutir fundamentos teóricos e ferramentas metodológicas para construir essas sequências e apresentar algumas propostas que foram, de fato, implementadas em salas de aula e que obtiveram bons resultados. De início, a metodologia de pesquisa chamada Aprendizagem Baseada em Design é analisada e sugerida como uma metodologia eficiente que abrange tanto o processo de design como a análise dos resultados de aprendizagem. Em relação às SEA, são discutidos os modelos Demanda de Aprendizagem, Reconstrução Educacional, modelo de “Dois-Mundos”, Engenharia Didática e as Unidades de Ensino Potencialmente Significativas. Exemplos ilustrativos da aplicação e avaliação de SEA baseadas nesses modelos em vários contextos são apresentados. O objetivo principal do artigo é contribuir para que, com o aprofundamento das questões aqui colocadas, professores possam elaborar SEA teoricamente fundamentadas e didaticamente consistentes, com implementação factível no contexto real de sala de aula.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82071477","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Exact analysis of spontaneous phase synchronization of two identical coupled electrical linear LC oscillators 两个相同耦合电线性LC振荡器自发相位同步的精确分析
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0126
I. Barbi
{"title":"Exact analysis of spontaneous phase synchronization of two identical coupled electrical linear LC oscillators","authors":"I. Barbi","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0126","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0126","url":null,"abstract":"This paper provides contributions to the study of the phase synchronization transient of two identical linear LC oscillators, coupled through a resistor. The main contribution is obtaining an exact equation that represents, as a function of time, the evolution of the phase angle between the two oscillators, from the initial condition until the synchronization. It is demonstrated that the system has two equilibrium points, one unstable when the phase angle is equal to π, and the other stable when it is equal to zero and to which the phase converges for any initial value other than π. It is also demonstrated that the dynamics of the two coupled oscillators can be described by the Kuramoto model. An analysis of the energy dissipated during synchronization is presented and the concept of synchronization energy is introduced. The results of the theoretical analysis are verified with the use of computer simulation.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"74 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80474560","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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O Gato e a Borboleta: propriedades quânticas de sistemas caóticos 猫和蝴蝶:混沌系统的量子性质
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0385
M. Novaes
{"title":"O Gato e a Borboleta: propriedades quânticas de sistemas caóticos","authors":"M. Novaes","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0385","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0385","url":null,"abstract":"Neste artigo apresento uma introdução ao problema do caos quântico, ou seja, da caracterização e do tratamento de sistemas quânticos cujo análogo clássico tem dinâmica caótica. Duas das principais abordagens a esse problema são discutidas: uma delas é estatística, fazendo uso de matrizes aleatórias, enquanto a outra é baseada na aproximação semiclássica. Resultados obtidos por meio dessas abordagens são mencionados para sistemas fechados (funções de correlação espectral), para transporte (momentos como condutância e ruído de disparo) e para ressonâncias (lei de Weyl fractal e funções de onda fractais).","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"18 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83424669","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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On the capacitance of a sphere in the presence of another nearby conducting sphere 在附近有另一个导电球时，球的电容
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0459
V. Ivchenko
{"title":"On the capacitance of a sphere in the presence of another nearby conducting sphere","authors":"V. Ivchenko","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0459","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0459","url":null,"abstract":"We present the numerical analysis of the capacitance dependence of a conducting sphere on the distance to another sphere and its relative size. Among other results, we find that the greatest deviations from the model of a secluded sphere are observed for the case of the presence of infinite conducting plane near it. We provide a simple physical explanation of this fact. For example, our numerical calculations show that the value of relative error in the determination of the sphere capacitance is equal to 5% if the distance from the sphere center to the infinite plate is ten times more than its radius. The consideration of this problem will be useful for advanced undergraduates, who study the methods for solving electrostatic problems.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"18 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81518695","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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O Interferômetro de Mach-Zehnder e a Escolha Retardada Quântica 马赫-泽德干涉仪与量子延迟选择
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0085
Diogo O. Soares-Pinto, Caio Naves
{"title":"O Interferômetro de Mach-Zehnder e a Escolha Retardada Quântica","authors":"Diogo O. Soares-Pinto, Caio Naves","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0085","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0085","url":null,"abstract":"A proposta do presente trabalho é analisar o experimento da Escolha Retardada através de um experimento idealizado utilizando um interferômetro de Mach-Zehnder aliado a uma partícula quântica de prova como controladora do resultado: padrão de interferência ou comportamento corpuscular. Inicialmente, estudamos a proposta original do experimento da escolha retardada e também como o aparato se encaixa como modelo de um experimento análogo ao de dupla fenda. Dentro desse contexto, também analisamos os conceitos de partícula e onda e a sua relação com o princípio de complementaridade de Bohr. Mostramos como a extensão para um experimento de escolha retardada quântica pode ser feita no contexto de interferômetros de Mach-Zehnder. As conclusões gerais são de que os comportamentos ondulatório e corpuscular devem ser associados às distribuições de probabilidades resultantes e que estes emergem no contexto do experimento de escolha retardada quântica através de uma correlação entre os resultados da partícula principal e da partícula auxiliar.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"CE-30 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72605059","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Potência de Larmor de uma partícula carregada submetida a um campo elétrico gerado por dois discos dielétricos homogeneamente carregados 带电粒子在两个均匀带电介质盘产生的电场下的拉莫尔功率
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0412
Ellen Carolinie Gomes e Silva, Yony Walter Gonzales
{"title":"Potência de Larmor de uma partícula carregada submetida a um campo elétrico gerado por dois discos dielétricos homogeneamente carregados","authors":"Ellen Carolinie Gomes e Silva, Yony Walter Gonzales","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0412","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0412","url":null,"abstract":"Neste artigo, investigamos a dinâmica de uma partícula carregada quando submetida a um campo elétrico gerado por dois discos dielétricos e homogêneos. Analisamos a construção da equação de movimento para a carga acelerada, que na aproximação linear da força elétrica resulta num Movimento Harmônico Simples (MHS). Posteriormente, a força de radiação de Abraham-Lorentz é incorporada na equação de movimento devido o movimento acelerado da carga resultar na emissão de radiação de energia e, nessa situação, se comporta como um Oscilador Harmônico Amortecido (OHA). E calculamos a potência de radiação de Larmor para esse movimento amortecido da partícula.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88967302","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Chua’s oscillator: an introductory approach to chaos theory 蔡氏振荡器:混沌理论的入门方法
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0437
A. Sordi
{"title":"Chua’s oscillator: an introductory approach to chaos theory","authors":"A. Sordi","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0437","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0437","url":null,"abstract":"The purpose of this article is to build an introductory approach to chaos theory from the Chua’ oscillator for students of mathematics, physics and engineering. The Chua’ circuit is one of the simplest dynamic systems that produce irregular behavior. Despite its simplicity, this oscillating circuit is a very useful device for studying basic principles of chaos theory. This study begins with the definition of equilibrium points, this is done in a graphic and analytical way. The analysis of the stationary solution of differential equations system allows to show the occurrence of pitchfork bifurcation. The eigenvalues are calculated and the trajectories of the Chua’ oscillator are analyzed, then the occurrence of Hopf bifurcation is demonstrated. Period-doubling cascade are observed using phase portrait and orbit diagram. Finally, sensitivity to initial conditions is studied by calculating Lyapunov exponents.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"65 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73656249","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Ladder Operators for the Spherical 3D Harmonic Oscillator 球面三维谐振子的阶梯算子
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0393
João Marcos Costa Monteiro, E. Drigo Filho
{"title":"Ladder Operators for the Spherical 3D Harmonic Oscillator","authors":"João Marcos Costa Monteiro, E. Drigo Filho","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0393","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0393","url":null,"abstract":"The Schrödinger equation for an isotropic three-dimensional harmonic oscillator is solved using ladder operators. The starting point is the shape invariance condition, obtained from supersymmetric quantum mechanics. Generalized ladder operators can be constructed for the three spherical spatial coordinates. Special emphasis is given to the adaptation made to each of these coordinates. The approach used is general and is indicated as an alternative method to solve the Schrödinger equation.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"51 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73053688","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Fenômenos estocásticos em migração celular: teoria, experimentos e simulações 细胞迁移中的随机现象:理论、实验与模拟
Revista Brasileira De Ensino De Fisica Pub Date : 2021-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0400
Rita M.C. de Almeida
{"title":"Fenômenos estocásticos em migração celular: teoria, experimentos e simulações","authors":"Rita M.C. de Almeida","doi":"10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0400","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0400","url":null,"abstract":"Migração celular é um ingrediente importante no desenvolvimento de seres multicelulares e em processos como resposta imunológica ou metástases em câncer. Apresentamos uma revisão sobre modelagem de migração celular de célula isolada sobre substratos planos. Reanálise de dados experimentais mostraram um comportamento que se desvia do modelo canônico, o modelo de Langevin para uma partícula com um movimento Browniano. A proposição de um modelo semiempírico que prevê um comportamento difusivo em escalas de tempo muito curtas, ajusta os dados experimentais mas coloca em cheque a definição usual de velocidade e o correspondente protocolo de medidas. A solução é apresentada sob a forma de um modelo anisotrópico para a migração celular com uma variável interna representando a quebra de simetria espacial da célula em migração. A previsão teórica possibilita a definição de unidades naturais do sistema que resultam no colapso de curvas teóricas e experimentais em uma família de curvas com um só parâmetro. Adicionalmente, discutimos um modelo de simulações para células em três dimensões, que foi validado por comparações quantitativas com dados experimentais, possibilitadas pelo modelo teórico proposto. Estes resultados podem agora ser aplicados para situações mais complexas, que implicam em interações não lineares e requerem soluções numéricas.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"74 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83499525","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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