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Resumo Revisamos a base conceitual sobre o Princípio de Equivalência, elucidando seu papel crucial na formulação das teorias gravitacionais. Analisamos as consequências diretas do princípio, reinterpretando de modo relativisticamente coerente a forma como deve ser considerado na dedução do redshift gravitacional via utilização do efeito Doppler relativístico, ponto que foi negligenciado por Einstein. Os experimentos mais importantes já realizados a procura por violações da equivalência entre massa gravitacional e massa inercial são comentados, analisando seus princípios de funcionamento e os resultados obtidos.

Abstract We review the conceptual basis on the Equivalence Principle, elucidating its crucial role in the formulation of gravitational theories. We analyze the direct consequences of the principle by reinterpreting in a relativistically coherent manner the way it should be considered in the derivation of gravitational redshift by using the relativistic Doppler effect. Einstein missed out this point. The most important experiments already carried out in the search for violations of the equivalence between gravitational mass and inertial mass are reviewed, their operational principles and results are analyzed.
Resumo O isqueiro pneumático é um equipamento que permite produzir fogo por meio de rápida compressão do ar e, quando construído com tubo de acrílico transparente, é possível observar a queima de uma pequena amostra de algodão colocada em seu interior. Por ser um instrumento pouco conhecido e cujo funcionamento chama a atenção vislumbramos seu uso em sala de aula como ferramenta auxiliar na construção significativa de conceitos de Termodinâmica, tanto na Física quanto na Química do processo, podendo ser usado como articulador de interdisciplinaridade. As muitas conversões de energia observadas no processo podem alavancar o interesse em conceitos que vão para além daqueles restritos à Termodinâmica. Em especial, relatamos como podem ser feitas estimativas da energia liberada no processo de queima do algodão utilizando para isso um software livre para processamento de vídeos quadro a quadro, o Tracker. Esperamos que este trabalho venha a divulgar o isqueiro pneumático como ferramenta de ensino para a Física e Química, estimular o uso de experiências simples em sala de aula visando o desenvolvimento significativo do conhecimento e evidenciar que a aquisição e o processamento de dados pode mostrar-se atividade potencialmente lúdica de investigação em física clássica já no nível médio de ensino.

Abstract The pneumatic lighter is a device that allows to produce fire by means of rapid air compression and, when constructed with transparent acrylic tube, it is possible to observe the burning of a small sample of cotton placed in its interior. Because it is a little known instrument and whose operation calls attention we see its use in the classroom as an auxiliary tool in the significant construction of concepts of thermodynamics, both in physics and in the chemistry of the process, so that it can be used as an articulator of interdisciplinary. The many energy conversions observed in the process can also leverage interest in concepts that go beyond those restricted to thermodynamics. In particular, we report how can be made estimates of the energy released in the cotton burning process using a free software for video processing frame by frame, Tracker. We hope that this work will divulge the pneumatic lighter as a teaching tool for Physics and Chemistry, to stimulate the use of simple experiments in the classroom aiming at the significant development of knowledge and to show that the acquisition and processing of data can be shown potentially playful activity of research in classical physics already at the average level of education.
Resumo Neste trabalho será apresentado um método didático e alternativo para correção das distorções harmônicas em sistemas elétricos de corrente alternada. Primeiramente será apresentado o problema das distorções harmônicas e como quantificá-las através da série de Fourier. Em seguida, métodos experimentais para a correção das distorções serão apresentados de forma didática visando associar conceitos básicos de física e ferramentas matemáticas para quantificação do problema. Para medir as taxas de distorção harmônica, antes e depois da correção, foi utilizado o espectro de FFT (Fast Fourier Transform), demonstrando sua aplicação. Os resultados irão demonstrar que as atividades experimentais tiveram como principal destaque a redução da TDH (Taxa de Distorção Harmônica) de 71% para 11% utilizando apenas interferência destrutiva.

Abstract In this paper, we will present a didactic and alternative method for correction of harmonic distortions in a.c. electric systems. First, the harmonic distortions problem and quantification through the Fourier series will be presented. Then, experimental methods for the correction of distortions will be presented in didactic way aiming to associate basic concepts of physics and mathematical tools to quantify the problem. To measure the harmonic distortion rates, before and after the correction, the FFT (Fast Fourier Transform) spectrum was used, demonstrating its application. The results will demonstrate that experimental activities had as main highlight the reduction of TDH (Harmonic Distortion Rate) from 71% to 11% using only destructive interference.
Resumo A partir de 2019, a unidade de massa do Sistema Internacional de Unidades (SI), o quilograma, terá sua definição modificada. Deixará de ser o artefato metálico guardado na sede do BIPM, nos arredores de Paris, para ser baseado na constante de Planck (h). Qual é a necessidade desta mudança? E como as medidas são realizadas? São algumas das perguntas que respondemos nesta comunicação, onde descrevemos a operação do experimento denominado Balança de Watt utilizado para a nova maneira de realizar a unidade de massa. Também detalhamos como montamos uma Balança para fins didáticos, utilizada em apresentações sobre o tema. O tópico é de interesse de todos, mas em especial para alunos que recebem aulas de física em qualquer uma das áreas de formação.

Abstract In 2019, the unity of mass of the International System of Units (SI), the kilogram, will have its definition modified. It will not be anymore the metallic artifact kept in the BIPM building, in the neighborhood of Paris, to be based on Planck's constant (h). What is the need for this change? And how the measurements will be done? These are some of the questions that will be answered at this communication, where we describe the operation of the experiment named Watt Balance used in the new way to realize the unity of mass. Besides that, we will describe how we assembled a Balance for teaching purposes, used in talks about the theme. The topic interests everybody, but in special students that take physics courses in any area.
Resumo Apresenta-se um produto educacional que consiste no uso do jogo Em Busca do Prêmio Nobel para abordar tópicos de atomística em uma escola pública de Fortaleza, com INSE médio-baixo. O jogo contém dois ambientes administrados por um código PHP. O ambiente de estudo é aberto ao público a partir do endereço http://www.jpnobel.com.br/, e consiste em páginas html e mapas conceituais sobre atomística. O ambiente de jogo consiste em questões similares àquelas exigidas em várias edições do ENEM. Telas de transição são associadas a cada questão. Tais telas funcionam como o Mestre de Jogo ou Narrador nos jogos de RPG, e simulam a atuação de um orientador acadêmico. Essa estrutura de comunicação agradou a todos os que participaram do projeto. Atividades de socialização, com oficinas coordenadas pelos alunos à medida que progrediam no jogo foram planejadas mas não executadas em função da coincidência do cronograma do jogo com a realização do ENEM. Para minimamente avaliar esse tipo de atividade, quando todos concluíram o jogo, foi realizado um evento no qual cada um apresentou sua experiência durante o jogo. O evento foi apreciado por todos.

Abstract An educational product consisting of the use of the game In Search of the Nobel Prize is presented to address topics of atomistics in a public school at Fortaleza, with low-middle INSE. The game contains two environments managed by a PHP code. The study environment is open to the public from http://www.jpnobel.com.br/, and consists of html pages and conceptual maps on atomistics. The game environment consists of questions similar to those required in various editions of ENEM. Transition screens are associated with each question. Such screens function as the Game Master or Storyteller in RPG games, and simulate the acting of an academic advisor. This communication structure pleased everyone who participated in the project. Socialization activities, with workshops coordinated by the students as they progressed in the game were planned but not executed due to the coincidence of the game schedule with the realization of ENEM. To minimally evaluate this type of activity, when everyone finished the game, an event was held in which each one presented his experience during the game. The event was appreciated by all.
Resumo As condições simultâneas de equilíbrio Virial e equilíbrio hidrostático determinam a existência de soluções para os modelos estelares mais simples. Utilizando estes dois conceitos mostramos que é possível caracterizar o fim da seqüência estelar observando o comportamento da pressão do gás e a radiação, e apontamos que este valor coincide dentro das incertezas com a máxima massa diretamente inferida para estrelas reais.

Abstract The simultaneous occurrence of Virial and hydrostatic equilibrium determine the existence of solutions for the simplest stellar models. Using these concepts we show how it is possible to characterize the end of the stellar sequence by observing the behavior of the gas and radiation pressures, and point out that the extracted value coincides, within uncertainties, with the maximum mass directly inferred for actual stars.
Resumo Este artigo apresenta uma sequência didática acompanhada por um aparato experimental de baixo custo e fácil montagem e manuseio, a serem aplicados ao estudo da hidrostática e, particularmente, de uma composição de líquidos imiscíveis, como a água e o óleo. O Princípio de Stevin é utilizado para analisar a densidade de líquidos, tendo como referência a densidade da água (ρ = 1000 kg/m3). O professor nesta proposta tem papel fundamental, pois ele é o mediador de todo processo, para assim construir a relação entre os conceitos já existentes na estrutura cognitiva dos alunos com os novos temas. Os conteúdos físicos foram fundamentados a partir de aula expositiva, discorrendo sobre seus conceitos, história e aplicações no cotidiano, de forma a organizar os conhecimentos prévios dos alunos. Por fim, foi feita a reconciliação integrativa do conceito durante a experimentação, de maneira a melhor proporcionar aprendizagem significativa. Com os resultados, além de observar que, num recipiente qualquer, líquidos de menor densidade se posicionam sobre líquidos de maior densidade, os alunos também determinam a densidade de líquidos imiscíveis, obtendo valores similares aos encontrados na literatura. Por exemplo, determinou-se a densidade do óleo de soja como sendo de 0,87 g/cm3, sendo que o valor aceito é de 0,89 g/cm3 , uma diferença de cerca de 2 %.

Abstract This work presents a didactic sequence followed by a low cost, easy to set up and easy to operate, experimental apparatus applied to the study of hydrostatics and, particularly, of a composition of immiscible liquids like water and oil. The Stevin Principle is used to analyze density of such liquids, having density of water (ρ = 1000 kg/m3) as reference. The teacher has a fundamental role in this proposal, since he is the mediator of the whole process, allowing the construction of connections between the existing concepts in student's cognitive structure with the new themes. The physical concepts were built through an expositive class, discussing on the physical concepts, history and everyday applications, as a form to better organize the previous knowledge of the students. Finally, an integrative reconciliation was made during the experimentation, intended to better provide meaningful learning. With the results, besides the observation that, in any given recipient, lower density liquids positionate itself above higher density ones, the students also determine the densities of such liquids, obtaining values similar to those found in literature. For example, the density of soy oil was determined as 0,87 g/cm3 using the proposed experiment, against an accepted value of 0,891 g/cm3 , a difference of about 2%.
Resumo Neste artigo, primeiramente será apresentada uma revisão do problema que relaciona a temperatura da superfície do solo com sua temperatura a uma dada profundidade, ou seja, através de variação periódica de temperatura na superfície do solo, deseja-se verificar a influência causada por essa a uma certa profundidade, ignorando influências dos processos radioativos do interior da Terra, que representam condições ideais. Na modelagem do problema em questão, é empregada a conhecida Equação do Calor fazendo uma analogia com o problema da condução de calor em uma barra semi-infinita, isolada termicamente em suas laterais. Detalhes matemáticos da solução da equação do calor serão apresentados. Será utilizado como estudo de caso a variação da temperatura do solo em relação a superfície em um dia de verão e em um dia inverno na cidade de São Paulo com os dados fornecidos pela estação meteorológica do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP.

Abstract In this article, firstly will be presented a review of the problem that relates the temperature of the soil surface to its temperature at a given depth, i. e. , through periodic variation of temperature at the soil surface, will be wanted to verify the influence caused by this a certain depth, ignoring influences of the radioactive processes of the interior of the Earth, that represent ideal conditions. In the modeling of the problem in question, the known Heat Equation is used, making an analogy to the problem of conducting heat in a semi-infinite bar, thermally isolated on its sides. Mathematical details of the solution of the heat equation will be presented. The soil temperature variation in relation to the surface on a summer day and on a winter day in the city of São Paulo will be used as a case study with the data provided by the meteorological station of the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences (IAG) of USP.
Resumo Tem sido tema comum, nas propostas curriculares, o estudo e experiências de observação do céu e dos principais fenômenos relacionados, a fim de possibilitar a compreensão de características da Terra, do Sol, da Lua e de outros corpos celestes. Recentemente, a proposta de BNCC (Base Nacional Curricular Comum) destaca a necessidade do ensino de astrofísica para estudantes do Ensino Médio. Dentro desta proposta se encaixa a discussão de nascimento, vida e morte das estrelas, assunto atualmente pouco contemplado nos encaminhamentos metodológicos das práticas educativas em curso. Pensando em contribuir com a modelização e aproximação do fenômeno a ser visualizado pelos estudantes apresentamos animações e simulações que podem se tornar importantes ferramentas para o ensino desse conteúdo. Produziu-se então uma animação GIF (Graphics Interchange Format), por meio do software livre Maxima, que retrata o fenômeno da fusão nuclear entre prótons, a força coulombiana repulsiva de aproximação e a interação de força forte, a partir de certa distância de aproximação. Por meio da interação dialógica entre o saber científico, a observação dos fenômenos cotidianos, e o uso de imagens animadas GIF, propõe-se situações que promovam a apropriação de novos conhecimentos.

Abstract It has been common theme in the curricular proposals the study and experiences of observation of the sky and the main related phenomena, in order to make possible the understanding of characteristics of the Earth, Sun, Moon and other celestial bodies. Recently, the proposal of BNCC (Common National Curricular Base) highlights the need to teach astrophysics to high school students. Within this proposal fits the discussion of birth, life and death of the stars, subject currently little contemplated in the methodological directions of educational practices in progress. In order to contribute to the modeling and approximation of the phenomena to be visualized by the students we present animations and simulations that can become important tools for the teaching of this content. A GIF (Graphics Interchange Format) animation was produced using the Maxima free software, which depicts the phenomenon of nuclear fusion between protons, the repulsive coulombian approach force, and the strong force interaction, from a certain approximation distance. Through the dialogical interaction between scientific knowledge, observation of everyday phenomena, and the use of animated GIF images, situations are proposed that promote the appropriation of new knowledge.
Resumo Os tiros de comemoração referem-se aos tiros dados para o alto por ocasião de celebrações festivas. Este é um hábito em países como o Afeganistão, Paquistão e algumas regiões da América Latina. Neste artigo, resolvemos o problema de projéteis com velocidade subsônica atirados para alto, considerando a resistência do ar. Com fins didáticos, traçamos um paralelo entre esse caso e aquele em que a resistência do ar é desprezada. Concluímos que mesmo projéteis de pequeno calibre podem ser letais na queda, apesar da diminuição da velocidade e da energia cinética.

Abstract Celebratory gunfire is the shooting of a firearm into the air in celebration. This is common in countries as Afghanistan, Pakistan and regions of Latin American. In this article, we have solved the problem of a projectile with subsonic speed shooted upward, considering the air resistance. For didactic purposes, we draw a parallel between the case with and without air resistance. We conclude that even small-caliber projectile can be lethal when falling, a despite the decrease in speed and kinetics energy.
RESUMO  Racional: Os protocolos de recuperação otimizada após as operações têm as suas bases na cirurgia colônica, através das primeiras diretrizes publicadas em 2012. Desde então, tal prática difundiu-se pelo mundo, principalmente em virtude de melhorias nos resultados cirúrgicos associadas à economia de recursos.  Objetivo: Apresentar os primeiros resultados prospectivos após a implementação das novas medidas.  Métodos: Foram analisados de forma retrospectiva 48 pacientes operados na instituição previamente à aplicação do protocolo. Esse grupo foi então comparado com uma série de 25 pacientes operados de forma consecutiva após a implementação das diretrizes.  Resultados: Com taxa de adesão de 68.6% às medidas propostas, observou-se redução do tempo de internação hospitalar (p=0.002), do uso de drenos abdominais (p<0.001) e do preparo mecânico do cólon (p<0.001). As taxas de mortalidade, de fístula da anastomose, de abscessos abdominais e de reoperações também foram reduzidas, porém sem significância estatística.  Conclusão: A adesão às medidas recomendadas no protocolo é benéfica para pacientes e equipe de assistência, acarretando em melhores resultados e possível economia de recursos. Mesmo com algumas limitações, a sua implementação é factível no Sistema Único de Saúde Brasileiro.

ABSTRACT  Background: Guidelines for enhanced recovery after surgery have their bases in colonic surgery, through the first protocols published in 2012. Since then, this practice has spread throughout the world, mainly due to improvements in surgical outcomes associated with resource savings.  Aim: To analyze the first prospective results after the implementation of the guidelines.  Methods: Were retrospectively analyzed 48 patients operated in the institution prior to the standardization. This group was then compared with a series of 25 patients operated consecutively after the guidelines were implemented.  Results: With a 68.6% compliance rate, hospital length of stay (p=0.002), use of abdominal drains (p<0.001) and mechanical bowel preparation (p<0.001) were reduced. Mortality rates, anastomotic fistula, abdominal abscesses and reoperations were also reduced, but without statistical significance.  Conclusion: Enhanced recovery after surgery protocols benefit patients care, resulting in better outcomes and possibly resource savings. Even with some limitations, its implementation is feasible in the Brazilian Public Health System.
RESUMO  Racional: O reparo laparoscópico da hérnia inguinal tem se mostrado superior aos reparos abertos, com retorno mais rápido às atividades diárias e diminuição na ocorrência de dor crônica. No entanto, custos diretos mais altos e o uso obrigatório de anestesia geral são argumentos contra seu uso. Além disso, o aumento da complexidade da operação resultante de uma anatomia incomum aos cirurgiões gerais impede a ampla adoção da abordagem laparoscópica.  Objetivo: Propor uma sistematização técnica para reparo laparoscópico transabdominal (TAPP) de hérnias inguinais com base em conceitos anatômicos.  Método: Oferecer sistematização do reparo do TAPP baseado em pontos anatômicos bem definidos, descrevendo o conceito de “Y invertido”, identificação de cinco triângulos e três zonas de dissecação, para alcançar a “visão crítica de segurança” para o reparo de hérnia inguinal laparoscópica.  Resultados: Desde que essa padronização foi desenvolvida há cinco anos, muitos cirurgiões foram treinados seguindo esses preceitos. A reprodutibilidade é muito alta, assim como a taxa de adoção entre cirurgiões.  Conclusão: O conceito de “Y invertido”, dos “Cinco triângulos” e a dissecção baseada em “Três Zonas” estabelecem uma padronização efetiva e reprodutível da técnica TAPP.

ABSTRACT  Background: Laparoscopic inguinal hernia repair has been shown to be superior than open repairs with faster return to daily activities and decrease in the occurrence of chronic pain. However, higher direct costs and mandatory use of general anesthesia are arguments against their use. In addition, increased complexity of surgery resulting from an anatomy that is unusual to general surgeons prevents the widespread adoption of laparoscopic approach.  Aim: To propose a technical systematization for transabdominal laparoscopic repair (TAPP) of inguinal hernias based on anatomical concepts.  Method: To offer a systematization of TAPP repair based on well defined anatomic landmarks, describing the concept of “inverted Y”, identification of five triangles and three zones of dissection, to achieve the “critical view of safety” for laparoscopic inguinal hernia repair.  Results: Since this standardization was developed five years ago, many surgeons were trained following these precepts. Reproducibility is high, as far as, it´s rate of adoption among surgeons.  Conclusion: The concept of the “inverted Y”, “Five triangles” and the dissection based in “Three Zones” establish an effective and reproducible standardization of the TAPP technique.