Ondas gravitacionais na licenciatura em física: uma proposta de transposição didática por meio do eletromagnetismo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gorges Neto, Leopoldo
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14135/tde-22082024-144705/
Resumo: Neste trabalho, apresentamos uma abordagem de transposição didática de ondas gravitacionais no contexto da formação inicial de professores de física. Nossa proposta utiliza uma analogia com o eletromagnetismo, especificamente entre radiação eletromagnética e radiação gravitacional. Demonstramos que a dedução da função que descreve a trajetória espiral de um elétron em direção ao núcleo (na perspectiva clássica do eletromagnetismo) é similar à dedução da função que descreve a trajetória espiral de um sistema binário coalescente, conforme a analogia desenvolvida por Hilborn (2018). Utilizando essa analogia, encontramos equações apresentadas por Nascimento e Cuzinatto (2022), que nos permitem compreender algumas das principais características das ondas gravitacionais mediante os dados do evento GW150914 (Abbott et al., 2016). Propomos uma sequência didática baseada nessa abordagem e analisamos suas potencialidades e desafios à luz da teoria de Transposição Didática (Chevallard, 1991) e suas regras (Astolfi e Develay, 1995). Apesar dos resultados preliminares serem satisfatórios e coerentes com as regras da transposição didática, sugerimos a realização de novos estudos em sala de aula para investigar o assentimento deste objeto de conhecimento no Sistema de Ensino por meio dessa estratégia metodológica.
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spelling Ondas gravitacionais na licenciatura em física: uma proposta de transposição didática por meio do eletromagnetismoGravitational Waves in Physics Education: A Didactic Transposition Proposal Through ElectromagnetismAstronomy educationDidactic transpositionElectromagnetic radiationEnsino de AstronomiaEnsino de FísicaGravitational radiationGravitational wavesOndas gravitacionaisPhysics educationRadiação eletromagnéticaRadiação gravitacionalTransposição didáticaNeste trabalho, apresentamos uma abordagem de transposição didática de ondas gravitacionais no contexto da formação inicial de professores de física. Nossa proposta utiliza uma analogia com o eletromagnetismo, especificamente entre radiação eletromagnética e radiação gravitacional. Demonstramos que a dedução da função que descreve a trajetória espiral de um elétron em direção ao núcleo (na perspectiva clássica do eletromagnetismo) é similar à dedução da função que descreve a trajetória espiral de um sistema binário coalescente, conforme a analogia desenvolvida por Hilborn (2018). Utilizando essa analogia, encontramos equações apresentadas por Nascimento e Cuzinatto (2022), que nos permitem compreender algumas das principais características das ondas gravitacionais mediante os dados do evento GW150914 (Abbott et al., 2016). Propomos uma sequência didática baseada nessa abordagem e analisamos suas potencialidades e desafios à luz da teoria de Transposição Didática (Chevallard, 1991) e suas regras (Astolfi e Develay, 1995). Apesar dos resultados preliminares serem satisfatórios e coerentes com as regras da transposição didática, sugerimos a realização de novos estudos em sala de aula para investigar o assentimento deste objeto de conhecimento no Sistema de Ensino por meio dessa estratégia metodológica.In this work, we present a didactic transposition approach to gravitational waves in the context of initial physics teacher training. Our proposal uses an analogy with electromagnetism, specifically between electromagnetic radiation and gravitational radiation. We demonstrate that the derivation of the function describing the spiral trajectory of an electron towards the nucleus (from the classical electromagnetism perspective) is similar to the derivation of the function describing the spiral trajectory of a coalescing binary system, according to the analogy developed by Hilborn (2018). Using this analogy, we find equations presented by Nascimento and Cuzinatto (2022), which allow us to understand some of the main characteristics of gravitational waves from the data of the GW150914 event (Abbott et al., 2016). We propose a didactic sequence based on this approach and analyze its potentialities and challenges in light of the Didactic Transposition theory (Chevallard, 1991) and its rules (Astolfi and Develay, 1995). Although the preliminary results are satisfactory and consistent with the rules of didactic transposition, we suggest conducting further classroom studies to investigate the assimilation of this knowledge object in the Education System through this methodological strategy.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLima, José Ademir Sales deGorges Neto, Leopoldo2024-07-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14135/tde-22082024-144705/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-28T12:26:02Zoai:teses.usp.br:tde-22082024-144705Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-28T12:26:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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