https://hdl.handle.net/1884/84366 2026-08-13T09:40:54Z https://hdl.handle.net/1884/106850 Difração de raios x e discussões acerca da estruturação do DNA : uma imersão as abordagens CTS e FMC no ensino médio Resumo: O presente trabalho tem o intuito de desenvolver uma proposta e apresentar, em uma sequência didática, aulas com abordagens CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) e FMC (Física Moderna e Contemporânea) sobre o tema raios X, com discussões e análises de estruturas através de luz (tratando mais especificamente, da estruturação do DNA) e sobre tecnologias com intervenção do DNA. A proposta desenvolvida pôde ser relacionada a conteúdos de geometria e, a sequência didática, apresentada a uma turma de Matemática com o objetivo de os alunos conseguirem observar e aplicar conceitos geométricos em situações reais, percebendo-os em ambientes informais, e mostrando que os mesmos sempre recaem sobre um sistema mais simples. Os resultados obtidos foram, de uma perspectiva qualitativa, positiva com uma ampliação argumentativa notável dos alunos. Já em uma perspectiva quantitativa relacionada aos conteúdos geométricos onde a proposta foi inserida, os resultados não mostraram uma melhora significativa na transição do conhecimento teórico para a resolução de problemas geométricos, revelando a necessidade de um reforço com exercícios e/ou problemas; Abstract: The present work aims to develop a proposal and present, in a didactic sequence, classes with CTS (Science, Technology and Society) and FMC (Modern and Contemporary Physics) approaches on the topic of X-rays, with discussions and analysis of structures through of light (dealing more specifically with the structuring of DNA) and technologies involving DNA. The proposal developed could be related to geometry content and the didactic sequence presented to a Mathematics class with the aim of students being able to observe and apply geometric concepts in real situations, perceiving them in informal environments, and showing that they always fall back on a simpler system. The results obtained were, from a qualitative perspective, positive with a notable expansion of the students' arguments. From a quantitative perspective related to the geometric contents where the proposal was inserted, the results did not show a significant improvement in the transition from theoretical knowledge to solving geometric problems, revealing the need for reinforcement with exercises and/or problems Orientador: Profa. Dra. Camilla Karla Brites Queiroz Martins de Oliveira; Coorientador: Profa. Dra. Ivanilda Higa; Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Graduação em Física; Inclui referências 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/106849 Quantização por integral de caminho do formalismo espaço-tempo simétrico da mecânica quântica Resumo: Constrói-se neste trabalho uma abordagem alternativa às já propostas para o desenvolvimento do formalismo espaço-tempo simétrico da mecânica quântica, que trata de promover o tempo a um operador em um espaço de Hilbert estendido a fim de obter valores substanciais dessa quantidade, com o objetivo de estender o entendimento acerca dessa proposição. Introduz-se a princípio o formalismo com o qual se quer trabalhar, seguido do formalismo de quantização funcional (ou de integral de caminhos) com o objetivo de embasar o trabalho. Partindo de considerações formais acerca de condições necessárias para estabelecer a quantização funcional, parte-se para a sua obtenção, obtendo-se resultados tanto para a evolução do sistema para a direita quanto para a esquerda, onde observou-se as diferenças nas duas expressões obtidas. Também, considerou-se o caso de trajetórias que incluem tanto evoluções a direita quanto a esquerda, comparando o resultado com outras estruturas já conhecidas na literatura; Abstract: It is developed in this work an alternative approach to the spacetime-symmetric formalism of quantum mechanics, which promotes time to an operator in an extended Hilbert space, aiming to improve the understanding of the theory. Firstly, it is introduced the formalism which will be used along the work, followed by an introduction to the functional quantization (or path integral quantization), in order to provide context for the work. Starting from formal considerations about the necessary conditions to establish a functional quantization, the approach is then derived, obtaining results for both the rightgoing and leftgoing evolution of the system, where differences between the two respective expressions were observed. Additionally, the case of trajectories that include both rightgoing and leftgoing evolutions was considered, comparing the result with other structures already known in the literature Orientador: Prof. Dr. Marcus Werner Beims; Coorientador: Prof. Dr. Iberê Oliveira Kuntz de Souza; Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Graduação em Fisica; Inclui referências 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/106848 Estudo teórico da fotoionização do orbital 15a" do isômero trans da molécula de acroleína Resumo: A alimentacao e parte essencial da vida humana. Alimentos sao preparados das mais inumeras formas, e dentre elas ha o que e chamado popularmente de fritagem, que encadeia reacoes responsaveis pela formacao de contaminantes cancerigenos, como a acroleina . O estudo da estrutura eletronica da molecula de acroleina pode ajudar a compreender melhor a dissociacao da molecula e possivelmente reduzir a quantidade ingerida, reduzindo casos de cancer causados por este contaminante. Neste trabalho, foi estudado o potencial de ionizacao da molecula de acroleina, utilizando geometrias calculadas pelo NIST e calculos nivel HF em moleculas neutras e UHF em ions, realizados no pacote computacional Gaussian09, revelou resultados para seus conformeros cis e trans nas bases 6-31G e 6-311++G**. Os valores de potencial de ionizacao obtidos foram de 8,313 eV e 8,277 eV, com erros relativos de 22,465% e 18,133% para cis e trans, respectivamente, na base 6-31G, e de 8,443 eV e 8,420 eV, com erros relativos de 21,256% e de 16,716% na cis e na trans, respectivamente na base 6-311++G**. Embora esses resultados sejam inferiores aos valores de referencia, destacam a influencia das bases double-zetta e triple-zetta com funcoes difusas nos orbitais de caroco no calculo do potencial de ionizacao da acroleina. Nestes calculos, foram obtidos valores de polarizabilidade da molecula [Alfa]xx = 44,603 D, [Alfa]yy = 28,022 D e [Alfa]zz = 5,567 D. Esses dados de polarizacao foram utilizados para gerar um arquivo de input no ePolyScat para a acroleina trans, onde secoes de choque de fotoionizacao e parametros de assimetria foram calculados para o orbital 15ah do isomero trans da acroleina. Observou-se que a transicao de simetria ah contribui significativamente, representando de 68% a 70% da secao de choque total, com picos entre 10,61 eV e 12,61 eV. Alem disso, uma analise qualitativa comparativa foi realizada entre resultados para secoes de choque e parametros de assimetria na aproximacao com e sem polaricao. Verificou-se uma pequena divergencia nos modelos de comprimento e velocidade de dipolo para energias superiores a aproximadamente 22 eV, enquanto as secoes de choque apresentaram uma diferenca perceptivel proxima ao potencial de ionizacao, com um pico notavel em torno de 11,10 eV; Abstract: Nutrition is an essential part of human life. Foods are prepared in countless ways, and among them is what is popularly known as frying, which triggers reactions responsible for the formation of carcinogenic contaminants, such as acrolein. Studying the electronic structure of the acrolein molecule can help better understand the molecule’s dissociation and possibly reduce the amount ingested, thereby decreasing cases of cancer caused by this contaminant. In this work, the ionization potential of the acrolein molecule was studied using geometries calculated by NIST and HF level calculations for neutral molecules and UHF for ions, performed with the Gaussian09 computational package. Results for its cis and trans isomers were obtained using the 6-31G and 6-311++G** basis sets. The obtained values were 8.313 eV and 8.277 eV, with relative errors of 22.465% and 18.133% for cis and trans, respectively, in the 6-31G basis set, and 8.443 eV and 8.420 eV, with relative errors of 16.716% for trans and 21.256% for cis in the 6-311++G** basis set. Although these results are lower than reference values, they highlight the influence of double-zetta and triple-zetta basis sets with diffuse functions on core orbitals in the calculation of acrolein’s ionization potential. In these calculations, polarization values of the molecule were obtained as [Alfa]xx = 44.604 D, [Alfa]yy = 28.022 D, and [Alfa]zz = 5.567 D. These polarization data were used to generate an input file in ePolyScat for transacrolein, where photoionization cross-sections and asymmetry parameters were calculated for the 15a" orbital of the trans isomer of acrolein. It was observed that the a" symmetry transition contributes significantly, representing 68% to 70% of the total cross-section, with peaks between 10.61 eV and 12.61 eV. Additionally, a comparative qualitative analysis was performed between results for cross-sections and asymmetry parameters in the approximation with and without polarization. A slight divergence was noted in the dipole lenght and velocity models for energies above approximately 22 eV, while the cross-sections showed a noticeable difference near the ionization potential, with a notable peak around 11.10 eV Orientador: Prof. Dr. Milton Massumi Fujimoto; Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Graduação em Fisica; Inclui referências 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105770 Do diálogo à conceituação : mapeando a sistematização coletiva do conhecimento no ensino de física Resumo: Esse trabalho tem como objeto de estudo ao processo pedagógico metodológico de ensino da Sistematização Coletiva do Conhecimento (SCC) e busca compreender como essa metodologia tem sido desenvolvida nas produções acadêmicas brasileiras, com atenção especial ao Ensino de Física. Trata-se de uma revisão sistemática de literatura, cujo propósito é reunir, analisar e sintetizar as contribuições presentes em diferentes pesquisas que utilizam a SCC como prática pedagógica ou como método de investigação. O objetivo geral deste trabalho é analisar como a SCC tem sido compreendida e desenvolvida nas produções acadêmicas brasileiras, identificando elementos comuns e especificidades nas diferentes áreas. A pesquisa foi conduzida a partir de uma revisão sistemática de literatura, seguindo protocolos de busca, seleção e análise qualitativa de dados. Após critérios de inclusão e exclusão, foram selecionados 12 trabalhos, distribuídos igualmente entre duas categorias: desenvolvimento da SCC nas Ciências Exatas e da Natureza e em outras áreas do conhecimento. A análise dos estudos permitiu identificar oito eixos recorrentes que caracterizam a metodologia: superação do medo e da passividade, protagonismo do estudante, reflexão docente, integração teoria–prática, produção de indicadores pedagógicos, valorização da coletividade e do diálogo, efetividade em diferentes modalidades de ensino e ampliação da consciência crítica. Os resultados indicam que a SCC se consolidou como uma metodologia coerente, flexível e fundamentada na prática e na coletividade, capaz de romper com o modelo transmissão–assimilação e promover processos educativos dialógicos, críticos e emancipadores. No contexto específico do ensino de Física, a SCC revela-se especialmente pertinente ao favorecer a articulação entre teoria e prática, a contextualização dos conteúdos, o desenvolvimento de aprendizagens, a formação de estudantes e professores como sujeitos ativos na produção do conhecimento; Abstract: This work has as its object of study the pedagogical–methodological teaching process of the Collective Systematization of Knowledge (CSK) and seeks to understand how this methodology has been developed in Brazilian academic productions, with special attention to Physics Education. It is a systematic literature review, whose purpose is to gather, analyze, and synthesize the contributions present in different studies that use CSK as a pedagogical practice or as a method of investigation. The general objective of this work is to analyze how CSK has been understood and developed in Brazilian academic productions, identifying common elements and specificities across different areas. The research was conducted through a systematic literature review, following protocols for search, selection, and qualitative data analysis. After applying inclusion and exclusion criteria, 12 studies were selected, equally distributed between two categories: the development of CSK in the Exact and Natural Sciences and in other areas of knowledge. The analysis of the studies made it possible to identify eight recurring axes that characterize the methodology: overcoming fear and passivity, student protagonism, teacher reflection, integration of theory and practice, production of pedagogical indicators, valorization of collectivity and dialogue, effectiveness in different teaching modalities, and expansion of critical awareness. The results indicate that CSK has consolidated itself as a coherent, flexible methodology grounded in practice and collectivity, capable of breaking with the transmission–assimilation model and promoting dialogical, critical, and emancipatory educational processes. In the specific context of Physics teaching, CSK proves to be especially pertinent by favoring the articulation between theory and practice, the contextualization of contents, the development of learning, and the formation of students and teachers as active subjects in the production of knowledge Orientador: Profª. Drª. Thais Rafaela Hilger; Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Graduação em Fisica; Inclui referências 2025-01-01T00:00:00Z