Uma proposta de baixo custo para experimentos com raios catódicos

Abstract

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.

Experimentos De Magnetismo Para a Educação Básica Nas Últimas Duas Décadas

“…Os braços de leitura e gravação nos discos rígidos de computadores e funcionamento das televisões de tubo são abordados em artigos que exploram conceitos de força magnética (CATELLI; VILAS-BOAS, 2011;NEVES et al, 2019). E, por fim, no estudo de geração de campo magnético, encontramos trabalhos sobre o funcionamento dos guindastes eletromagnéticos, das guitarras elétricas e dos autofalantes (LOPES; STEIN-BARANA; MORENO, 2009;PINTO;FERREIRA, 2017;SPOHR;GARCIA, 2017).…”

Debates, contextos e lacunas no desenvolvimento coletivo da teoria sobre raios catódicos

“…Há, também, a possibilidade de que formadores de professores utilizem apenas a reprodução experimental (Neves et al, 2019) ou o relato histórico apresentado neste artigo. Nesse caso, como o texto histórico conta com aproximadamente 5400 palavras, torna-se possível para utilização em uma ou duas aulas, compondo uma atividade, ou que a partir dele, os professores proponham atividades para alunos da educação básica, por exemplo.…”

“…Em um trabalho anterior, desenvolvemos uma adaptação experimental para a medição da relação carga/massa das partículas constituintes dos raios catódicos, com a utilização de materiais de custo relativamente baixo; a elaboração de uma solução para o cálculo da relação carga/massa, adequada às diferentes medidas propostas por aquela adaptação; e a apresentação dos benefícios pedagógicos e formativos do estudo dos fenômenos físicos envolvidos, da resolução de problemas durante a confecção do experimento e da medição de algumas grandezas físicas durante a utilização do equipamento (Neves et al, 2019). O texto histórico, resultado desta pesquisa, oferece subsídios para uma abordagem mais bem circunstanciada sobre o contexto socio-científico e os aspectos da Natureza das Ciências (NDC) que permeavam o ambiente de desenvolvimento do referido experimento.…”

“…Este é o método utilizado por alguns dos kits comerciais e/m apparatus atuais. Para uma comparação entre o experimento histórico, os kits comerciais e uma proposta de baixo custo consulteNeves et al, 2019. …”