UMA ABORDAGEM EXPERIMENTAL DE BAIXO CUSTO PARA O ENSINO DA QUANTIZAÇÃO DA ENERGIA: DETERMINANDO A CONSTANTE DE PLANCK COM ARDUINO E LED
DOI:
https://doi.org/10.26512/rpf.v8i1.53303Palavras-chave:
Ensino de Física. Tecnologia educacional. Física moderna. Constante de Planck. Arduino.Resumo
Este artigo tem como objetivo apresentar um método experimental para determinar a constante de Planck através do cálculo de potencial de corte V0 provenientes de LED com diferentes comprimentos de onda. O experimento é desenhado utilizando o Arduino como ferramenta central de modo a tornar a atividade experimental mais envolvente e atrativa para os alunos, com o uso das tecnologias digitais. A partir das curvas características de cada LED, a análise gráfica foi utilizada para obter o potencial de corte e, sabendo o comprimento de onda correspondente, foi possível calcular a constante de Planck. Esta constante também foi obtida a partir do ajuste linear do gráfico do potencial de corte pela frequência de cada LED. Dada a relevância da constante de Planck na física, acredita-se que este experimento possa oferecer aos professores a oportunidade de abordar conceitos da física moderna, como a quantização da energia, de maneira mais acessível e aplicada em sala de aula. Isso não apenas enriquecerá a compreensão dos alunos sobre a natureza fundamental da matéria, mas também incentivará um engajamento mais profundo com os princípios da física quântica.
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Referências
ANDRADES, R. N. D. Tecnologia digital educacional para a aprendizagem da dinâmica newtoniana. Orientador: Silvio Luiz Rutz da Silva. 2021. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Educação Matemática) - Universidade estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2021.
BROWN, D. Video Analysis and Modeling Tool for Physics Education. Disponível em: < http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/ >. Acesso em: 15 Jul. 2023.
CABERO-ALMENARA, J. Las TIC y las universidades: Retos, posibilidades y preocupaciones. Revista de la Educación Superior, 34(135), 77-100, 2005.
DAMACENO, Luiz Paulo et al. A nova definição do quilograma em termos da constante de Planck. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, 2019
DÍAZ-BARRIGA, F. TIC en el trabajo del aula. Impacto en la planeación didáctica. Revista Iberoamericana de Educación Superior, 4(10), 3-21. Doi: 10.1016/S2007-2872(13)71921-8, 2013.
EISBERG, R.; RESNICK, R. Radiação térmica e o postulado de Planck. In: Física Quântica. Rio de Janeiro: Editora Campus, 2005. p. 17.
HERRERA, A. Una mirada reflexiva sobre las TIC en Educación Superior. Revista Electrónica de Investigación Educativa. 17 (1) 1-4, 2015.
KENSKI, Vani Moreira. Educação e tecnologias: O novo ritmo da informática. 3ª ed. Campinas: SP: Papirus. 139 p. 2008.
LISBOA Coutinho Júnior Antônio. Uma proposta experimental de eletricidade com o uso da placa de prototipagem Arduino para o ensino de física. 2021
MARTINS, Marcelo. Dissertação de Mestrado com Título O uso da plataforma microcontrolada arduino no ensino de eletrodinâmica. Bagé - Rio Grande do Sul. 2016.
MEDINA, M. N.; BECERRA, L. O.; LUMBRERAS, Angel. La definición del kilogramo en el sistema revisado. Revista Española de Metrología e-media. España 2019.
MOHR, P. J.; TAYLOR, B. N.; NEWELL, D. B. CODATA Recommended values of the fundamental physical constants. Review of Modern Physics, v. 84, 2012.
MORAN, José Manuel. Ensino e Aprendizagem inovadores com as Tecnologias Audiovisuais e Telemáticas. In: MORAN, José Manuel; MASETTO, Marcos; BEHRENS, Marilda. Novas tecnologias e mediações pedagógicas.17ª ed. Campinas: SP: Papirus. p.11-66, 2010.
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica. 7. ed. São Paulo: Blucher. v. 3. 2009.
PERKINS, Katherine et al. PhET: Interactive simulations for teaching and learning physics. The physics teacher, v. 44, n. 1, p. 18-23, 2006.
RAYCHAUDHURI B. On the determination of the emission wavelength of an infrared LED with common laboratory instruments, European Journal of Physics, v. 32, n. 4, p. 935, 2011.
WIEMAN, Carl E. Interactive Simulations for Teaching Physics; What Works, What Doesn’t, and Why. In: American Astronomical Society Meeting Abstracts. p. 249.01. 2006.
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