Neste trabalho, medimos o raio da Terra reproduzindo o histórico experimento de Eratóstenes, realizado por volta de 240 a.C., nas antigas cidades de Siena e Alexandria. Aqui, obtemos as medidas nas cidades do Rio de Janeiro-RJ e Teresina-PI, cidades cujas coordenadas de longitude são muito próximas. Utilizando equipamentos simples, como fios de prumo e cartolinas, medimos, de forma simultânea, a inclinação dos raios solares sobre a superfície da Terra quando o Sol está no ponto mais alto do céu. Através de dados de satélites – para a determinação da distância (latitude) entre as cidades – e pelas medidas obtidas para a diferença dos ângulos em cada cidade, estimamos o raio médio volumétrico da Terra com um erro de 0 , 5% em relação aos valores da literatura. Ademais, a partir da diferença do horário em que o Sol fica no ponto mais alto do céu nos locais de medida, estimamos a velocidade angular de rotação da Terra em torno do seu próprio eixo. Com isso, apresentamos (de forma didática e simples) como obter a curvatura média do planeta, assumindo uma superfície de forma aproximadamente esférica, além da sua velocidade de rotação.

In this work, we measure the volumetric mean radius of the Earth, reproducing the historical experiment of Eratosthenes, carried out around 240 BC, in the ancient cities of Siena and Alexandria. Here, we perform measurements in the cities of Rio de Janeiro-RJ-Brazil and Teresina-PI-Brazil, whose longitude coordinates are close. Using simple equipment, such as plumb lines and rulers, we simultaneously measure the height of an object and its shadow’s length at midday, when the Sun is at its highest elevation, in order to obtain the shadow angle. After determining the distance (latitude) between cities from satellite data, we use the measured shadow angles to estimate the volume mean radius of the Earth, from basic trigonometric arguments, finding a result whose error is 0.5% with respect to the literature. Furthermore, from the difference of time in which the Sun is at the highest point in the sky in each location, we also estimate the Earth’s angular velocity. In summary, we pedagogically present how to obtain the mean curvature of the planet, assuming an approximately spherical surface, in addition to its angular velocity.

Neste trabalho, apresentamos a adaptação da disciplina de Física Experimental II do Instituto de Física da UFRJ para o ensino totalmente remoto, motivada pelas restrições impostas pela pandemia de COVID-19. A disciplina consiste em atividades práticas nos temas de hidrostática, oscilações harmônicas e ondas, que foram reformuladas para que o estudante pudesse realizá-las em casa, a partir de materiais de uso cotidiano ou de fácil acesso, enfatizando a abordagem “mão-na-massa” (montagem e realização dos experimentos pelo próprio estudante). Os alunos foram orientados pelo método de sala de aula invertida, combinando a visualização prévia de videoaulas (sessões assíncronas) e aulas de orientação por videoconferência (sessões síncronas) para cada experimento. A avaliação do desempenho foi realizada por relatórios que incluíam vídeos ou fotos das montagens e da realização dos experimentos. Os resultados obtidos permitem concluir que os alunos apresentaram engajamento por vezes superior àquele comumente obtido nos cursos presenciais, com evidentes benefícios para o aprendizado. As montagens experimentais são suficientemente simples para que possam ser replicadas sem dificuldade em outras instituições universitárias ou mesmo de ensino médio.

In May 2020, the Physics Institute of Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ) started a program aiming to reformulate its experimental courses to a completely remote format due to the restrictions imposed by the COVID-19 pandemic. In this work, we describe the results of this effort in the particular case of the Experimental Physics II course, which combines practical sessions on hydrostatics, oscillations and waves. The reformulated course focus on a “hands-on” approach, in which students were required to build their own experimental kit and perform measurements using easily accessible materials. Classes followed the inverted classroom method, in which recorded videos were watched by students previously to real-time orientation sessions. Students were evaluated based on their individual reports of each experiment, which necessarily included videos or pictures of the experimental setup and data acquisition procedure. Overall, we observed excellent results in terms of stronger commitment and enthusiasm from students in the remote version of the course as compared to the traditional one. The experimental kits and their assembly are simple enough so they can be reproduced without substantial difficulty in other universities or even in high-schools.

Resumo Um cenário comum de ser observado nos cursos de ciências exatas de diversas universidades espalhadas pelo Brasil é uma sala composta, majoritariamente, por estudantes masculinos. O que observamos é uma intensa segregação por gênero nas áreas de ensino superior: homens predominam nas ciências exatas, enquanto as mulheres seguem se profissionalizando em ciências da saúde ou educação básica. Alguns aspectos sociais podem contribuir para essa segmentação, como por exemplo, as meninas serem menos expostas do que meninos a assuntos relacionados à Física. Como forma de incentivar meninas estudantes do ensino médio a enxergarem a Física e outras áreas das ciências exatas e naturais como uma oportunidade de carreira, foi criado no ano de 2014 o projeto “Tem Menina no Circuito” que vem sendo desenvolvido desde então. Com o objetivo de entender as influências e contribuições do projeto no período de 2014 a 2019 foi distribuído um questionário às participantes deste. Como uma das conclusões, foi observado que a formação prévia dessas alunas parece ter influência na escolha de suas carreiras profissionais e que o projeto faz com que as alunas vejam outras áreas de atuação como possibilidade, antes desconhecidas por elas.

Abstract A common scenario to be observed in the exact sciences courses of several universities around Brazil is a room composed mostly of male students. What we see is intense segregation by gender in higher education areas: men predominate in the exact sciences, while women continue professionalizing in health sciences or basic education. Some social aspects may contribute to this segmentation, such as girls being less exposed than boys to subjects related to Physics. As a way of encouraging female high school students to see Physics and other areas of the exact and natural sciences as a career opportunity, the “Tem Menina no Circuito” project was created in 2014, and has been developed since then. In order to understand the project’s influences and contributions from 2014 to 2019, a questionnaire was distributed to the project’s participants. As a conclusion, it was observed that the students’ previous education seems to have influence over their career choice and that the project makes the students look to other areas of expertise as possibilities which were previously unknown to them.

Cobalt ferrite composite thin films, CoFe2O4/SiO2, were prepared by sol-gel process, using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a precursor for silica, and metallic nitrates as precursors for ferrite. The obtained dip-coated films thermally treated at 550, 750, and 950 ºC were transparent, homogeneous and adherent. Their magnetic properties were measured from 2.5 K to 300 K using a SQUID magnetometer. Superparamagnetic behaviour was observed at room temperature and below a blocking temperature appears with coercivity values increasing with annealing temperature.