Mostrar el registro sencillo del ítem
Experimento para a estimativa da irradiância solar total: uma abordagem para o ensino médio
dc.contributor.author | Gomes, Thiago do Nascimento Pereira | |
dc.date.accessioned | 2019-10-29T12:48:50Z | |
dc.date.available | 2019-10-29T12:48:50Z | |
dc.date.issued | 2019-05-03 | |
dc.identifier.citation | GOMES, Thiago do Nascimento Pereira. Experimento para a estimativa da irradiância solar total: uma abordagem para o ensino médio. 2019. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11989. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11989 | |
dc.description.abstract | Energy is the most fundamental physical property in the study of science and in the understanding of the world around us. This physical quantity is often approached during the teaching of physics in areas like Thermodynamics, which concerns with the transference of energy through heat and work and its applications. In order to contextualize these concepts in classroom, we chose to discuss solar energy issues. The Sun is our main source of energy. Every second, each square meter of the atmosphere of Earth receives around 1360 J of energy from the Sun. Such value is called the total solar irradiance, which can be calculated by Stefan-Boltzmann’s law. In this work we propose an experimental activity to estimate the total solar irradiance. The experiment is simple to reproduce and makes use of easily obtainable materials. With our purpose it is possible to discuss concepts such as energy, temperature, heat, blackbody radiation, error propagation and the causes for attenuating the value of solar energy that effectively reaches the Earth's surface. Our purpose was conducted in a public school of São Paulo (Brazil) for 55 high school students. With our experiment we show the feasibility of working the scientific method and how to perform the error propagation using the collected data, demonstrating the importance of mathematics in science. Based on the engagement and motivation of the students during the execution of the experiment and the results obtained, we consider that the application of our purpose was successful. From the results obtained by the students, we updated our initial proposal to a more elaborated educational product, both experimentally and theoretically, for the calculation of the total solar irradiance through Stefan-Boltzmann’s law. | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Irradiância solar total. | por |
dc.subject | Radiação de corpo negro. | por |
dc.subject | Lei de Stefan-Boltzmann. | por |
dc.subject | Ensino de Física. | por |
dc.subject | Total solar irradiance. | por |
dc.subject | Black-body radiation. | por |
dc.subject | Stefan-Boltzmann’s law. | por |
dc.subject | Physics Teaching. | por |
dc.title | Experimento para a estimativa da irradiância solar total: uma abordagem para o ensino médio | por |
dc.title.alternative | Experiment to estimate total solar irradiance: an approach to high school | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Souza, James Alves | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2212240621620011 | por |
dc.description.resumo | A energia é a propriedade física mais fundamental no estudo da ciência e na compreensão do mundo que nos cerca. Essa grandeza é abordada com muita frequência no ensino de física em áreas como a Termodinâmica, pois esta trata de conceitos e aplicações referentes à transferência de energia através de calor e trabalho e suas aplicações. Para contextualizar tais conceitos em sala de aula optamos por tratar assuntos sobre a energia solar. O Sol é a nossa principal fonte de energia. Em média, a cada segundo, cerca de 1360 J de energia incide perpendicularmente sobre cada metro quadrado da atmosfera terrestre. Este valor é chamado de irradiância solar total, que pode ser calculado pela lei de Stefan-Boltzmann. Neste trabalho propomos uma atividade experimental que pode ser conduzida em qualquer nível de ensino para a obtenção de uma estimativa desse valor. O experimento é de simples reprodução e faz uso de materiais de fácil obtenção. Através dele é possível discutir conceitos como energia, temperatura, calor, radiação de corpo negro, propagação de erros e os fatores que atenuam o valor da energia solar que efetivamente atinge a superfície terrestre. A aplicação de nossa proposta foi feita em uma escola integral da rede pública de ensino do estado de São Paulo para 55 alunos da segunda série do ensino médio. Com o experimento desenvolvido mostramos a possibilidade de trabalhar com os alunos o método científico e a propagação de erros a partir do tratamento estatístico dos dados obtidos, demonstrando a importância da matemática na ciência. Baseado no engajamento e participação dos alunos no desenvolvimento do experimento e levantamento de hipóteses ao longo das aulas, consideramos que a aplicação foi muito bem-sucedida. A partir dos resultados obtidos pelos alunos foi possível aprimorar nossa proposta inicial e desenvolver um produto educacional mais elaborado, tanto experimentalmente quanto teoricamente, para a determinação da irradiância solar total através da lei de Stefan-Boltzmann. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - PROFIS-So | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS HUMANAS::EDUCACAO::ENSINO-APRENDIZAGEM::METODOS E TECNICAS DE ENSINO | por |
dc.description.sponsorshipId | 001 | por |
dc.publisher.address | Câmpus Sorocaba | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/9383838833155559 | por |