Uma variação da conhecida queda de um imã de neodímio – ferro – boro por dentro de um tubo de material condutor não magnético é apresentada nesse trabalho; o imã retirado de um mecanismo de movimento do braço de gravação e leitura de um disco rígido é colocado a deslizar por uma rampa de alumínio colocada próxima à vertical. Essa configuração possui a grande vantagem de poder ser vista por uma (eventualmente) grande audiência; adicionalmente, as transformações de energia são suficientemente simples para serem tratadas em cursos de física de nível médio. O tratamento dado a essa atividade didática, adequado ao nível médio de ensino de Física, ou mesmo ensino superior introdutório, envolve a exploração de princípios ligados à conservação de energia.

A variation of the well-known drop of a neodymium – iron – boron magnet inside a tube of non-magnetic conductive material is presented in this work; the magnet removed from a movement mechanism of the recording and reading arm of a hard disk is placed to slide through an aluminium ramp placed close to the vertical. This configuration has the great advantage of being able to be seen by a (eventually) large audience; energy transformations are simple enough to be dealt with in medium level school physics courses. The treatment given to this teaching activity, appropriate to the medium level of teaching Physics, or even introductory higher education, involves the exploration of principles related to energy conservation.

Neste artigo focalizamos o nosso estudo no movimento diário do Sol projetado sobre cartas solares, um saber mais elaboradamente investigado nos cursos superiores de arquitetura e engenharias, com inúmeras aplicações práticas. Um saber também sugerido pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para a área das Ciências da Natureza, devendo ser estudado a partir do 2° ano do Ensino Fundamental. Falaremos então do movimento do Sol e de sua projeção sobre cartas solares, um assunto que, devido aos inúmeros objetos-modelo conceituais envolvidos, deveria ser investigado a partir dos anos finais do Ensino Fundamental, a partir do 8° ano e, principalmente, no Ensino Médio, onde o conhecimento adquirido no Fundamental deve então ser ampliado e aprofundado. Assim, neste artigo, buscamos fornecer aos leitores um entendimento inicial e importante sobre o que é, para o que serve e como funciona uma carta solar, bem como, alguns de seus fundamentos básicos. Ao final, a título de exemplo, sugerimos alguns problemas que poderão ser resolvidos na Escola. Esperamos com este trabalho fornecer subsídios ao estudo de pesquisadores, professores e alunos, principalmente aqueles dos anos finais do Ensino Fundamental e do Ensino Médio, onde também se observa uma maior carência de materiais didáticos de astronomia.

In this article we focus our study on the daily Sun movement projected on solar charts, a knowledge more elaborately investigated in higher education courses in architecture and engineering, with numerous practical applications. A knowledge also suggested by the National Common Curricular Base (BNCC) for the area of Natural Sciences, and should be studied from the 2nd year of Elementary School. We will then talk about the movement of the Sun and its projection on solar charts, a subject that, due to the countless conceptual model objects involved, should be investigated from the final years of Elementary School, from the 8th year on, and mainly in Teaching Medium, where the knowledge acquired in Fundamental must then be expanded and deepened. Thus, in this article, we seek to provide readers with an initial and important understanding of what a solar charger is, what it is for and how it works, as well as some of its basic foundations. At the end, as an example, we suggest some problems that can be solved at the School. With this work we hope to provide subsidies to the study of researchers, teachers and students, mainly those of the final years of Elementary School and High School, where there is also a greater lack of astronomy teaching materials.

Resumo Neste manuscrito apresentamos a noção de objeto-modelo mecânico concreto analógico didático (OMMCAD), um tipo de modelo didático nascido na fusão da epistemologia Bungeana dos modelos (modelos científicos) com a didática das ciências (modelos didáticos), desenvolvido para fins de ensino-aprendizagem da temática astronômica do a) movimento aparente do Sol, b) das diferentes direções do nascimento do Sol ao longo do ano e c) da duração aproximada do “dia claro” para qualquer região da Terra. Alguns resultados do nosso trabalho de modelização realizado com 11 alunos do último ano do Ensino Médio são divulgados. Apresentamos também a visão de alguns educadores em ciências, a nível internacional, que trabalham com modelização na escola, isto é, com ações práticas de elaboração, de confecção e de exploração de modelos para representação da realidade; atividades criativas que são propulsoras de uma educação científica escolar. Os resultados indicam fortes indícios de que o OMMCAD pode ser utilizado como um material suplementar ao livro didático escolar, contribuindo para a superação de um dos desafios para o ensino de ciências na atualidade: as insuficiências do livro didático.

Abstract In this manuscript we present the notion of didactic analog concrete mechanical model object (OMMCAD), a type of didactic model born of the fusion of the Bungeana epistemology of models (scientific models) with the didactics of sciences (didactic models), developed for teaching-learning purposes of the astronomical theme of the a) apparent movement of the Sun, b) of the different directions of the sun's rise throughout the year and c) the approximate duration of the "clear day" for any region of the Earth. Some results of our modeling work with 11 senior students are disclosed. We also present the insight of some science educators at the international level who work with modeling at school, that is, with practical actions to elaborate, make and explore models to represent reality; creative activities that propel a school science education. The results indicate strong evidence that OMMCAD can be used as supplemental material to the school textbook, contributing to overcoming one of the challenges for science education today: the insufficiencies of the textbook.

Resumo O que é um modelo? Neste artigo apresentamos alguns aspectos históricos e epistemológicos da noção de modelo desde sua inserção na ciência até a sua concepção mais contemporânea. O cenário é limitado às ciências formais e factuais. Analisando algumas discussões entre filósofos da ciência e cientistas, a respeito das diferentes noções de modelo, partimos do final do século XIX onde aparecem os modelos mecânicos e as analogias em física (1860), passamos pelos modelos em lógica matemática (1920), depois pelos modelos matemáticos, objetos-modelos e seus modelos teóricos (1950) e chegamos à metade final do século XX onde aparecem os modelos computacionais (1980). Percebe-se então que a resposta à pergunta “o que é um modelo?” não pode ser dada de modo universal. Um desenho, um diagrama, um esboço, uma ilustração, um objeto concreto (maquete), uma estrutura matemática (modelo simbólico), um software de computador, uma cópia de alguma coisa (modelo icônico), tudo isso pode ser considerado modelo de algo. Tomados no sentido epistemológico todos podem ser considerados como estruturas concretas ou abstratas que visam de alguma forma representar diferentes aspectos de uma determinada realidade, coisa, fato ou fenômeno.

Abstract What is a model? In this article we present some historical and epistemological aspects of the notion of model from its insertion in science to its more contemporary conception. The scenario is limited to formal and factual sciences. Analyzing some discussions between philosophers of science and scientists, regarding the different notions of model, we start from the end of the 19th century when mechanical models and analogies in physics appear (1860), we go through the models in mathematical logic (1920), then by mathematical models, object-models and their theoretical models (1950) and we arrive at the end half of the 20th century when the computational models appear (1980). It is then realized that the answer to the question "what is a model?" cannot be given universally. A drawing, a diagram, a sketch, an illustration, a concrete object (mockup), a mathematical structure (symbolic model), a computer software, a copy of something (iconic model), all this can be considered a model of something. Taken in the epistemological sense, all can be considered as concrete or abstract structures that aim in some way to represent different aspects of a certain reality, thing, fact or phenomenon.

Resumo É descrita a construção e exploração de um dispositivo didático simples, destinado à detecção de gotas de água (chuva), a partir da reflexão interna total da luz. O dispositivo é de construção simples, baixo custo, e pode ser empregado mesmo em ambientes com grande número de alunos.

Abstract The construction and operation of a simple didactic device is presented, designed to detect water droplets (rain), from the total internal reflection of light. The device is simple to construct, low cost, and can be used even in environments with large numbers of students.

Nos textos de ensino e divulgação de astronomia que abordam a determinação de distâncias estelares, encontra-se que o ângulo de paralaxe é o menor ângulo do triângulo retângulo formado pelo raio da órbita da Terra e as semirretas que vão de suas extremidades até uma estrela próxima, da qual se quer medir a distância. O problema didático do qual trata esse texto é então o que segue: apesar da recorrente informação sobre a “mudança de posição” da estrela próxima em relação às estrelas de fundo, na medida em que a Terra se move em volta do Sol, não há nos textos de divulgação consultados, indicações claras de como esse ângulo é medido. Sugerem-se então duas abordagens para tratar desse problema: a primeira é uma atividade essencialmente geométrica, a ser desenvolvida pelos estudantes no ambiente de sala de aula. A segunda diz respeito a uma atividade de campo envolvendo fotografias, na qual a distância a objetos terrestres é determinada por paralaxe. Nas considerações finais, os autores argumentam que se trata de um problema didático, e que portanto deve ser tratado nesse âmbito.

In the school texts of astronomy, we find that the angle of parallax is the smallest angle of the right-angled triangle formed by the Earth's orbit radius and the lines that go from its ends to a nearby star, from which one wants to measure distance. The didactic problem addressed by this text is as follows: despite the recurrent information about the ”shifting” of the near star relative to the background stars, as the Earth moves around the Sun, there is no clear indication of how this angle is measured in the sources consulted. Two approaches are suggested to address this problem: the first is an essentially geometric activity, to be developed by the students in the classroom environment. The second concerns a field photographic activity, in which the distance to terrestrial objects is determined by parallax. In the final considerations, the authors argue that this is a didactic problem, and that it must therefore be dealt with in this context.

Há muitas sugestões de "demonstrações" da lei de inércia, tanto na rede mundial de computadores quanto em livros texto de ensino de Física. A questão explorada nesse trabalho é: essas demonstrações põem de fato a inércia em destaque? Na primeira parte do artigo, argumenta-se que, em muitos casos, não. É então explorada a manipulação na qual uma tira de papel colocada entre duas garrafas, equilibradas pelos seus gargalos, é retirada, sem que elas caiam. O resultado final (a garrafa não cair) dependerá da existência de uma força resultante, não dependerá (ou dependerá muito pouco) das massas envolvidas, e dependerá de forma decisiva da magnitude do intervalo de tempo de aplicação da força; ou seja, a inércia não aparecerá em primeiro plano. Então, um procedimento alternativo é sugerido no qual objetos com massas diferentes apresentam estados finais de movimento também diferentes, quando submetidas a forças (aproximadamente) idênticas em intensidade e duração; nesse caso, é a segunda lei de Newton que é posta em evidência. Por fim, de um ponto de vista didático, os autores preconizam atividades experimentais argumentativas, em vez de demonstrativas.

There are many suggestions of "demonstrations" of the law of inertia, both in the internet and teaching physics textbooks. This work explores the following question: these demonstrations actually put the inertia in highlight? In the first part of the paper it is argued that not. The experiment explored in this work consists in a strip of paper between two bottles, balanced by its bottlenecks, which is removed without them falling. The experiment result, i.e., the upper bottle does not fall, will depend on the existence of a resultant force that does not depend (or depends a little) of the masses involved and decisively depends on the magnitude of the force application time interval. Then, an alternative experiment is suggested in which two objects with different masses receive different accelerations when subjected to forces (approximately) identical in magnitude and duration. In this experiment, Newton's second law allows a very rich analysis of the results. Finally, from a didactic point of view, the authors recommend that if the experiments are based on arguments instead of "demonstrations", the teaching of physics would be more clear and plausible.

O objetivo deste estudo foi investigar as representações dos docentes sobre a relação entre o ensino dos conteúdos programáticos da disciplina de química e as tecnologias digitais, com a finalidade de identificar aspectos que permeiam e/ou circundam as estratégias didático-pedagógicas. A pesquisa teve como sujeitos cinco docentes. O instrumento de coleta de dados foi a entrevista aberta. A análise dos dados foi baseada no método da análise textual discursiva. Do contexto emergiram duas categorias: i) Aqui não tem condições; e ii) Ajuda a ver o cotidiano. Foi possível constatar a existência de divergências com relação aos discursos e às práticas no que concerne à utilização das tecnologias digitais.

The aim was to investigate the role of teachers on the relationship between teaching the syllabus content of chemical and digital technologies, with the aim of identifying aspects that permeate and/or surround the didactic and pedagogical strategies. The research had five teachers as subjects. The instrument for data collection was open interview. Data analysis was based on the method of discursive textual analysis. Context emerged two categories: i) There are no conditions; and ii) Help to see the everyday. It was established that differences exist with respect to the discourses and practices regarding the use of digital technologies.

El objetivo de este estudio fue investigar las representaciones de los docentes acerca la relación entre la enseñanza de contenidos programáticos de química y las tecnologías digitales, con la finalidad de identificar aspectos que permean y/o circundan las estrategias didáctico-pedagógicas. La investigación tuvo como sujetos cinco docentes. El instrumento de colecta de datos fue la entrevista abierta. El análisis de los datos estuvo basada en el método de análisis textual discursivo. Emergieron dos categorías a partir del contexto: i) Aquí no hay condiciones; y ii) Ayuda a ver el cotidiano. Fue posible constatar la existencia de divergencias con respeto a los discursos y a las prácticas en lo que concierne al uso de tecnologías digitales.

O comprimento da escala, o diâmetro, a tensão e o material de que é feita uma corda de instrumento musical são, via de regra, fornecidos pelos fabricantes, e com esses dados a frequência do harmônico fundamental pode ser facilmente calculada, como é mostrado nesse trabalho. Os resultados, adequados para as cordas de violão (ou guitarra) não encapadas, deixam de sê-lo quando cordas de maior calibre, cuja massa foi aumentada por meio de um enrolamento adicional de fio de bronze ou níquel, são consideradas. O cálculo é então aperfeiçoado para levar em conta esse fator; um modelo desenhado para o laboratório de física é proposto. Os resultados da teorização proposta revelam-se acurados, tanto para as cordas encapadas quanto para o modelo didático proposto.

The manufacturers of stings usually supply the scale length, diameter, tension and material of a musical instrumentstring. With these data the fundamental harmonic frequency is easily calculated. The results are accurate for the first three guitar strings, but they are not for the larger diameter ones, in which the mass is increased by an additional winding brass or nickel wire. The calculation is then refined to take into account this factor. A model designed for the physics laboratory is proposed. The results of theorization prove to be accurate, both for strings with additional winding wire as for the proposed didacticmodel.

As afinações abertas em instrumentos musicais envolvem alterações nas frequências de algumas cordas, com uma consequente modificação em suas tensões. De quanto se deve alterar o diâmetro de uma corda de um instrumento musical, de modo que, ao ser afinada acima ou abaixo da frequência prevista originalmente, sua tensão permaneça o mais próxima possível da tensão original da afinação padrão? A resposta a esta questão apresenta interesse para os professores de física, dado que envolve os principais conceitos de mecânica ondulatória. São apresentados os princípios básicos da física ondulatória aplicada às cordas, e por meio deles e dos dados fornecidos pelos fabricantes, conclusões a respeito do diâmetro que as cordas deveriam ter são então estabelecidas. Também é proposta a construção de dois dispositivos para a medida da tensão de cordas, naqueles casos em que tais dados não são fornecidos pelos fabricantes; um dos dispositivos é mais elaborado, enquanto que o outro é bastante simplificado. Tanto os dados fornecidos pelos fabricantes quanto os retirados dos dispositivos propostos podem propiciar um enriquecimento das aulas de física ondulatória.

The open tunings of musical instruments involve changes in the frequencies of some strings, with a consequent change in tension. How much should be altered the diameter of a musical instrument string so that, as tuned above or below the pitch originally planned, the tension is kept as close as possible to the original of standard tuning? The answer to this question presents interest to physics teachers, since it involves various concepts of wave mechanics. The basic principles of wave physics applied to the strings are presented. Using these principles and the data given by the manufacturers, conclusions are established about the expected diameter of the strings. It is also proposed the construction of two string tension measuring devices for the occasions in which these data are not supplied by the manufacturers. One of the devices is more elaborate, while the other one is greatly simplified. Both data from the manufacturer and the proposed devices can provide an enrichment of lessons on wave physics.

Atividades didáticas que envolvem o uso de CDs como redes de difração não são novidade. A confecção de espectroscópios simples e a projeção de espectros para grandes audiências são algumas das sugestões de uso. Neste trabalho, é sugerido o uso de um retroprojetor como fonte de luz, munido de uma fenda circular. As vantagens desta montagem vão da interpretação bastante simples da figura de difração obtida ao estudo dos CDs como "lentes difrativas". Uma variante da montagem aqui sugerida permite a medida acurada da distância entre trilhas adjacentes de um CD gravável. Os dividendos didáticos que podem ser auferidos a partir da exploração de objetos do quotidiano (neste caso, o CD) vão da aprendizagem ativa a "resolução" destes objetos como geradores de reflexão, indagação e conscientização.

Didactic activities involving the use of CDs as diffraction grattings are not new. The preparation of simple portable spectroscopes and the projection of spectra for large audiences are some of the suggestions for use. A overhead projector as light source, along with a circular slit, is also suggested. The advantages of this assembly are the very simple interpretation of the diffraction figure obtained. A small change in the assembly suggested here allows for accurate measure of the distance between adjacent tracks of a recordable CD. The didactic dividends can be earned from the exploitation of objects of everyday life (in this case, the CD) goes from active learning to the "resolution" of the everyday objects as generators of reflection, inquiry and awareness.

O recurso de múltiplas fotos, disponível na maioria das câmeras digitais populares, é aqui empregado na organização de uma situação de aprendizagem em cinemática. O foco deste trabalho é a transposição didática que pode advir de uma aprendizagem significativa; obtida através do envolvimento dos alunos na coleta, manipulação e interpretação dos dados, além da re-significação dada aos objetos do quotidiano. Para isso, é estudado o movimento de um automóvel, com base em dados retirados diretamente do velocímetro deste. A medida direta da distância percorrida é comparada com aquela obtida a partir da área de um gráfico v vs. t. As incertezas das medições são discutidas com base na lei de trânsito vigente

The use of multiple photos, available in most popular digital cameras, is used here in the organization of a learning situation in kinematics. This work focuses the didactic transposition that could make a significant learning, achieved through the involvement of students in the collection, manipulation and interpretation of data, besides the re-signification given to objects of everyday life. The motion of a car is studied, on the basis on data taken directly from the speedometer. The direct measurement of distance is compared with that obtained from the area in a graphic v vs. t. Uncertainties of measurements are discussed on the basis of current traffic laws

Diversas possibilidades de uso da câmera fotográfica digital no ensino de astronomia são apresentadas neste trabalho. As técnicas aqui descritas envolvem recursos acessíveis e de baixo custo quando comparados com equipamentos profissionais que são usados para este fim. Na primeira parte do trabalho são apresentadas configurações da câmera que permitem obter imagens do céu noturno; na segunda parte são descritas estratégias didáticas de ensino de astronomia por meio destas imagens.

Several possible applications of digital cameras for the teaching of astronomy are presented in this work. The techniques described here involve low cost resources when compared to professional equipment used for the same purpose. In the first part of the work the suitable settings to obtain images of the night sky are described; in the second part strategies for astronomy teaching with the aid of these images are presented.

Este trabalho descreve a informatização de um experimento tradicional envolvendo a medida de coeficientes de atrito. A montagem experimental aqui sugerida é destinada ao ensino de física a nível médio. Nela, as forças de atrito cinético e estático, para um par de superfícies, são obtidas em tempo real quando um corpo é levado do repouso ao movimento. A relação entre a força de atrito e a força normal também é apresentada. Os dados são adquiridos por um sensor de força e um sensor de posição acoplados a uma interface conectada a um computador. Os gráficos da força de atrito em função do tempo são obtidos em tempo real.

This paper describes the computer handling of a traditional experiment involving the measure of friction coeficients. The experimental setup suggested here is intended to physics teaching at high school level. The forces of kinetic and static friction, for a pair of surfaces, are obtained in real time, when a body is taken from the rest to movement. The relationship between the friction force and the normal force is also presented. The data are obtained through a force sensor and a position sensor, coupled to an interface connected to a computer. The graphics of the friction force versus time are obtained in real time.