Uma proposta de baixo custo para experimentos com raios catódicos
DOI:
https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n1p256Resumen
Este trabalho apresenta uma proposta de adaptação de um dos experimentos sobre a natureza dos raios catódicos realizado ao final do século XIX, especificamente, aquele apresentado em livros didáticos e de divulgação científica como “o experimento de Thomson” para o cálculo da relação carga/massa do elétron. Nossa proposta utiliza materiais com custos inferiores aos de kits de experimentos disponíveis no mercado internacional e apresenta uma descrição pormenorizada da sua construção e operação, concorrendo, em vários aspectos, como solução para alguns dos motivos relacionados à pouca utilização dos experimentos nas aulas de ciências: o custo elevado dos materiais e dos equipamentos, a falta de laboratórios e a falta de habilidade dos professores. A elaboração do aparato experimental é ainda acompanhada do desenvolvimento matemático necessário à sua utilização e da indicação dos vários fenômenos físicos que podem ser tratados paralelamente à sua implementação. Com a adaptação experimental, fomos capazes de medir e calcular o campo magnético a que os elétrons são submetidos no interior de um tubo de raios catódicos, a diferença de potencial entre catodo e anodo no tubo (tensão de aceleração dos elétrons), a deflexão magnética que os elétrons sofrem, e, com uma boa aproximação, a velocidade de translação dos elétrons e a relação carga/massa dessas partículas.
Citas
ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S. Atividades experimentais no ensino de Física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, n. 2, 2003.
BACHELARD, G. A formação do espírito científico: contribuição para uma psicanálise do conhecimento. Rio de Janeiro: Contraponto, [1938] 1996.
BRAGA, N. C. Fontes de alimentação. São Paulo: Saber, 2005.
BRAGA, N. C. Construa uma ponta de alta tensão para o multímetro. Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/57-artigos-e-projetos/8530-construa-uma-ponta-de-alta-tensao-para-o-multimetro-art1467>. Acesso em: 30 abr. 2018.
CARLIN, N. et al. Estudo experimental do movimento de partículas carregadas em campos elétricos e magnéticos: seletor de velocidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 32, n. 2, 2009.
CARVALHO, A. M. P. Ensino de Ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Cengage Learning, 2004.
CARVALHO, A. M. P. As práticas experimentais no Ensino de Física. In: A.M.P. Carvalho (Org.). Ensino de física. São Paulo: Cengage Learning, 2010.
CARVALHO, A. M. P.; GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de Ciências – Tendências e inovações. São Paulo: Cortez, 2011. v. 28.
DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J.A. Metodologia do Ensino de Ciências. São Paulo: Cortez, 2000.
DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNANBUCO, M. M., Ensino de Ciências – Fundamentos e Métodos. São Paulo: Cortez, 2011.
ELECTRONIC COMPONENTS DATASHEET SEARCH. Disponível em: <http://www.alldatasheet.com/>. Acesso em: 30 abr. 2018.
GASPAR, A. Atividades experimentais no ensino de Física – Uma visão baseada na teoria de Vigotski. São Paulo: Livraria da Física, 2014.
GIL-PÉREZ, D. et al. Para uma imagem não deformada do trabalho científico, Ciência & Educação, v. 7, n. 2, 2001.
HEERING, P. The stabilization of experimental procedures: historical and educational aspects. Revista Brasileira de História da Ciência, v. 7, n. 2, 2014.
KRAFTMAKHER, Y. Experiments and demonstrations in Physics. Singapura: Bar-Ilan Physics Laboratory, 2015.
KUHN, T. A estrutura das revoluções científicas. São Paulo: Perspectiva, 2013.
MAKE A MAGNETOMETER. Disponível em: <https://www.kjmagnetics.com/blog.asp?p =gaussmeter>. Acesso em: 30 abr. 2018.
MARCONDES, M. Oficinas Temáticas no Ensino Público. São Paulo: Imprensa Oficial do Estado de São Paulo, 2007.
MARTINS, N. Introdução à teoria da eletricidade e do magnetismo. São Paulo: Edgard Blücher, 1975.
MARTINS, R. A. Introdução: A História das Ciências e seus usos na educação. In: SILVA, C. C. (Org.). Estudos de história e filosofia das ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Livraria da Física, 2006.
MEDEIROS, A.; MONTEIRO Jr, F. N. Algumas tendências na utilização de reconstruções experimentais históricas no ensino de física. In: SEMINÁRIO DE HISTÓRIA DA CIÊNCIA, VIII, 2011, Rio de Janeiro. Disponível em: . Acesso em: 30 abr. 2018.
MOREIRA, M. A. Enseñanza de la física: aprendizaje significativo, aprendizaje mecánico y criticidad. Revista de Enseñanza de la Física, In: XI CONFERENCIA INTERAMERICANA SOBRE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA, 26, 1, 2013, Porto Alegre, v. 26, n. 1, 2014. Disponível em:<https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view File/9515/10290>. Acesso em: 30 abr. 2018.
NETO, J. B. Teoria eletromagnética: parte clássica. São Paulo: Livraria da Física, 2015.
POZO, J.; CRESPO, M. A aprendizagem e o ensino de ciências: do conhecimento cotidiano ao conhecimento científico Porto Alegre: Artimed, 2009.
RAMOS, E. O uso de materiais didáticos no ensino de Física. In: CONGRESSO DE PESQUISA DO ENSINO FÍSICA E QUÍMICA NA ESCOLA E NO MUNDO ACADÊMICO – O DESAFIO INTERDISCIPLINAR, 5, 2016, São Paulo.
RENÊ, R. Bobina de Helmholtz. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, n. 1, 2003.
SERWAY, R.; JEWETT Jr, J. Princípios de Física. São Paulo: Cengage Learning, 2004.
SILVA, L.; SANTOS, W.; DIAS, P. A carga específica do elétron – Um enfoque histórico experimental. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 33, n. 1, 2011.
SMITH, G. E. J.J. Thomson and the electron, 1897-1899. In: BUCHWALD, J. Z.; WARWICK, A. (Org.). Histories of the electron: the birth of microphysics 2. London: MIT Press, 2001.
TAMIET, L. Para medición de alto voltaje. Disponível em: . Acesso em: 30 abr. 2018.
THOMSON, J. J. Conduction of electricity through gases. Cambridge: Cambridge University Press, 1903. [Forgotten Books: Classic reprint series, 2012].
THOMSON, J. J. Cathode rays. Philosophical Magazine, 44, p. 293-316, 1897. Republicado em SCHWARTZ, G. & BISHOP, P. W. Moments of Discovery – Volume Two (The development of modern Science). New York: Basic Books, Inc, 1958.
THOMSON, J.; CALLICK, E. B. Electron physics and technology. London: The English Universities Press Ltd, 1959.
TIPLER, P.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 2009.
TOWNSEND, J. S. E. Electricity in gases. Oxford: Clarendon Press, 1915.
TRIVELATO, S. F. SILVA, R. L. Ensino de Ciências. São Paulo: Cengage Learning, 2011.
WEINBERG, S. The discovery of subatomic particles. Cambridge: Cambridge University Press, 2003.
WHER, M. R.; RICHARD-Jr, J. Física do átomo. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1965.
WHITTAKER, E. T. Theories of aether and electricity. Dublin: Longmans, Green, and Co., 1910.
ZANETIC, J.; MENEZES, L. C.; HOSOUME, Y. Grupo de reelaboração do ensino de física (GREF), Física 3 – Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 2000.
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