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Semestre 2025-1
Semestre 2025-1
Recurso Didático sobre Oscilações: Uma Ferramenta de Aprofundamento para o Ensino Médio
Recurso Didático sobre Oscilações: Uma Ferramenta de Aprofundamento para o Ensino Médio
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo
Discente: Cefas Vieira da Silva Almeida Ferreira
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo (Presidente)
2 - Prof. Dr. Miguel Arcanjo Costa (Membro)
3 - Prof. Dr. Cleânio da Luz Lima (Membro)
Resumo da monografia:
A partir da elaboração de uma apostila didática sobre o Movimento Harmônico Simples, este trabalho avalia sua aplicação no ensino médio como instrumento de aprofundamento conceitual. Os resultados indicam ganhos na compreensão dos conteúdos e no desenvolvimento de competências analíticas por parte dos estudantes.
Palavras-chave: ensino de Física; movimento harmônico simples; recursos didáticos; resolução de problemas; ensino médio
Monografia em PDF (Aguardando envio)
Python para Física: Questões sobre Máquina Simples
Python para Física: Questões sobre Máquina Simples
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo
Discente: Evelyn Karinne Macedo Mota Silva
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo (Presidente)
2 - Profa. Dra. Maria de Nazaré Bandeira dos Santos (Membro)
3 - Prof. Dr. Lucas Soares Marinho (Membro)
Resumo da monografia:
Este trabalho explora o uso da linguagem Python como ferramenta para o ensino de Física no ensino médio, com foco no tema de máquinas simples. A pesquisa revelou que, após uma oficina prática, o uso de programação contribuiu para maior interesse, melhor compreensão e aprendizagem mais significativa dos conteúdos físicos.
Palavras-chave: Python; física; programação; pensamento computacional; máquinas simples
Monografia em PDF (Aguardando envio)
Análise Comparativa entre o Determinismo Clássico e o Indeterminismo Quântico
Análise Comparativa entre o Determinismo Clássico e o Indeterminismo Quântico
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo
Discente: Vagner Rodrigues da Costa
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo (Presidente)
2 - Prof. Dr. Micaias Andrade Rodrigues (Membro)
3 - Prof. Dr. Jeremias Francisco de Araújo (Membro)
Resumo da monografia:
Este trabalho apresenta uma comparação entre o determinismo clássico e o indeterminismo quântico, abordando suas implicações sobre causalidade, previsibilidade e o papel do observador. A análise bibliográfica evidencia uma mudança de paradigma que vai além da física, alcançando fundamentos epistemológicos da ciência contemporânea.
Palavras-chave: determinismo; indeterminismo; causalidade; mecânica quântica; observador
Monografia em PDF (Aguardando envio)
Revisão de Literatura: A Importância do Ensino de Física para o Ensino Médio para a Formação Cidadã
Revisão de Literatura: A Importância do Ensino de Física para o Ensino Médio para a Formação Cidadã
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo
Discente: Luis Robert Ney Gomes Simião
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo (Presidente)
2 - Prof. Dr. Daniel Roger Bezerra Amorim (Membro)
3 - Prof. Dr. Hans Anderson Garcia Mejia (Membro)
Resumo da monografia:
A partir da análise de oito artigos, o trabalho discute o papel do ensino de Física no Ensino Médio como instrumento de formação cidadã. Destacam-se práticas pedagógicas críticas, metodologias ativas, inclusão e a importância da contextualização dos conteúdos, reforçando a Física como ferramenta para a leitura do mundo e o exercício da cidadania.
Palavras-chave: formação cidadã; protagonismo estudantil; BNCC
Gamificação no Ensino de Física: Transformando a Sala de Aula em Ambiente Interativo e Engajador
Gamificação no Ensino de Física: Transformando a Sala de Aula em Ambiente Interativo e Engajador
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo
Discente: Daniel Barbosa Junior
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Cláudia Adriana de Sousa Melo (Presidente)
2 - Prof. Dr. André Alves Lino (Membro)
3 - Prof. Dr. Francisco Ferreira Barbosa Filho (Membro)
Resumo da monografia:
A gamificação foi aplicada como estratégia pedagógica no ensino de Física com o objetivo de tornar as aulas mais interativas e eficazes. Por meio de uma pesquisa qualitativa com alunos da 2ª série do Ensino Médio, observou-se que a metodologia promoveu maior engajamento, favoreceu o trabalho em equipe e contribuiu para uma aprendizagem mais significativa, especialmente em conteúdos de Termologia.
Palavras-chave: gamificação; ensino de Física; Termologia; aprendizagem significativa; Ensino Médio
Produção e Caracterização de Heteroestruturas PANI/NiTsPc: Estudo Óptico e Elétrico de Filmes Depositados por Dois Sistemas Layer-by-Layer — Comercial e em Desenvolvimento no LEON/UFPI
Produção e Caracterização de Heteroestruturas PANI/NiTsPc: Estudo Óptico e Elétrico de Filmes Depositados por Dois Sistemas Layer-by-Layer — Comercial e em Desenvolvimento no LEON/UFPI
Orientadora: Profa. Dra. Maria Leticia Vega
Discente: Yohanna de Macedo Moura
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Maria Leticia Vega (Presidente)
2 - Prof. Dr. Helder Nunes da Cunha (Membro)
3 - Prof. Dr. Alexandre de Castro Maciel (Membro)
4 - Prof. Dr. Ángel Alberto Hidalgo (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a caracterização de filmes nanoestruturados formados por polianilina dopada (PANI-HCl) e ftalocianina de níquel tetrasulfonada (NiTsPc-HCl), depositados em substratos de ITO e eletrodos de alumínio via técnica Layer-by-Layer (LbL). Foram comparados dois sistemas de deposição: um comercial e outro desenvolvido no próprio LEON/UFPI (Super LbL Machine). As análises ópticas por UV-Vis confirmaram a formação das bicamadas com espectros compatíveis com a literatura e maior linearidade nos filmes produzidos pela Super LbL Machine. Medidas elétricas (I×V e espectroscopia de impedância) revelaram comportamento ôhmico com resistência da ordem de 1 MΩ e dinâmicas complexas associadas a diferentes regiões funcionais da heteroestrutura, modeladas por circuitos equivalentes compostos. Os tempos de relaxação identificados (τ₁ = 0,91 s e τ₂ = 682,7 s) indicam múltiplos processos de transporte. O estudo contribui para o avanço na fabricação de dispositivos eletrônicos orgânicos flexíveis, reforçando o potencial de soluções laboratoriais de baixo custo para aplicações em optoeletrônica.
Palavras-chave: heteroestruturas orgânicas; Layer-by-Layer; Super LbL Machine
Monografia em PDF (Aguardando envio)
Utilização de Simuladores Online como Ferramenta Auxiliar no Ensino de Física
Utilização de Simuladores Online como Ferramenta Auxiliar no Ensino de Física
Orientador: Prof. Dr. Maycon Silva Santos
Discente: Vinícius Norbeto Campêlo Linhares
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Maycon Silva Santos (Presidente)
2 - Prof. Dr. Adriano Santana Soares (Membro)
3 - Prof. Dr. Luiz Jesus Santos Bonfim (Membro)
Resumo da monografia:
Esta pesquisa investiga o uso de simuladores online (PhET e Vascak) como ferramenta didática complementar no ensino da Lei de Ohm para turmas do 3º ano do Ensino Médio. Frente aos desafios recorrentes no ensino de Física — como a abstração conceitual e o baixo engajamento discente —, o estudo busca avaliar se o uso de simulações pode intensificar a participação dos alunos e facilitar a aprendizagem. A metodologia combinou aulas expositivas com uso simultâneo dos simuladores projetados em sala e aplicação de questionário a 55 estudantes. Os dados obtidos apontam que os simuladores aumentam o interesse e ajudam na assimilação conceitual inicial, embora não substituam a abordagem teórica aprofundada. O trabalho destaca ainda a importância da adequação das ferramentas às condições da escola pública e ao perfil pedagógico do docente.
Palavras-chave: simuladores online; ensino de Física; Lei de Ohm; tecnologias educacionais
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Comportamento Crítico do Modelo Voto da Maioria com Inércia
Comportamento Crítico do Modelo Voto da Maioria com Inércia
Orientador: Prof. Dr. Francisco Welington de Sousa Lima
Discente: Talia da Costa Rodrigues
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Francisco Welington de Sousa Lima (Presidente)
2 - Prof. Dr. José Pimentel de Lima (Membro)
3 - Prof. Dr. Cleânio da Luz Lima (Membro)
4 - Profa. Dra. Gessineide Sousa Oliveira (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho investiga o comportamento crítico do modelo Voto da Maioria com inércia θ, implementado em redes de Erdős–Rényi. O objetivo é analisar a transição de fase ordem–desordem e o papel desempenhado pela inércia na classe de universalidade do sistema. Utilizando simulações de Monte Carlo e técnicas de escalonamento de tamanho finito, foram identificados os pontos críticos e os expoentes associados. Para valores baixos de θ, o sistema apresenta uma transição de fase contínua de segunda ordem, com dimensionalidade efetiva (D_{\mathrm{eff}} \approx 1). No entanto, para (\theta \ge 0{,}25), os dados do cumulante de Binder indicam uma mudança para uma transição de primeira ordem. Os resultados mostram que a inércia, embora inicialmente reforce a fase ordenada, pode induzir mudanças qualitativas profundas no comportamento coletivo, funcionando como um parâmetro de controle não trivial da natureza da transição de fase.
Palavras-chave: voto da maioria; transição de fase; fenômenos críticos; inércia
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Física Moderna na Educação Básica: Desafios e Possibilidades para a Compreensão Científica
Física Moderna na Educação Básica: Desafios e Possibilidades para a Compreensão Científica
Orientadora: Profa. Dra. Maria de Nazaré Bandeira dos Santos
Discente: Emerson Coreira Felipe
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Profa. Dra. Maria de Nazaré Bandeira dos Santos (Presidente)
2 - Prof. Dr. Alexandre de Castro Maciel (Membro)
3 - Prof. Dr. Jonas da Silva Nascimento (Membro)
4 - Prof. Dr. Francisco Ferreira Barbosa Filho (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho analisa a relevância e os desafios relacionados à inserção de conteúdos de Física Moderna no Ensino Médio da Educação Básica brasileira. Partindo das contribuições de teorias como a mecânica relativística e a mecânica quântica para a compreensão científica contemporânea, a pesquisa destaca o potencial da Física Moderna para fomentar o pensamento crítico e despertar o interesse dos estudantes pela ciência. A metodologia adotada é qualitativa, exploratória e descritiva, fundamentada em levantamento bibliográfico e análise documental de fontes como os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN+) e a Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Os resultados revelam que, embora os documentos oficiais reconheçam a importância da Física Moderna, sua efetiva implementação é limitada por fatores como a formação docente, a estrutura curricular engessada e a falta de infraestrutura nas escolas. O estudo conclui que, com investimento em formação continuada e metodologias contextualizadas, é possível tornar o ensino de Física Moderna mais acessível, significativo e alinhado às demandas da alfabetização científica no século XXI.
Palavras-chave: Física Moderna na Educação Básica; aplicações tecnológicas da Física Moderna; alfabetização científica
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Desenvolvimento de uma Plataforma de Aquisição de Dados e Controle de Instrumentos para Laboratórios de Ensino de Física
Desenvolvimento de uma Plataforma de Aquisição de Dados e Controle de Instrumentos para Laboratórios de Ensino de Física
Orientador: Prof. Dr. Alexandre de Castro Maciel
Discente: Matheus Sousa Oliveira
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Alexandre de Castro Maciel (Presidente)
2 - Prof. Dr. Célio Aécio Medeiros Borges (Membro)
3 - Prof. Dr. Hans Anderson Garcia Mejia (Membro)
4 - Prof. Dr. Cleânio da Luz Lima (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma de aquisição de dados e controle de instrumentos voltada a laboratórios de ensino de Física. Motivado pelas limitações enfrentadas por instituições quanto ao alto custo e à complexidade de uso de equipamentos comerciais, o sistema foi construído a partir do microcomputador Raspberry Pi 4B, que atua como unidade central de controle. Foram integrados sensores como fotogates com suporte produzido via impressão 3D, além de uma interface gráfica elaborada em Python utilizando a biblioteca PySide6. O projeto tem natureza aplicada, abordagem qualitativa e caráter descritivo. Foram desenvolvidos dois módulos principais: um simulador interativo com geração de gráficos e um sistema de aquisição baseado no experimento do pêndulo simples. A fundamentação teórica apoia-se no ensino por investigação e na aprendizagem significativa, com ênfase no uso de práticas experimentais como meio de ensino ativo. Os testes realizados demonstraram boa precisão nas medições, interatividade didática e viabilidade técnica e pedagógica do sistema. Embora o custo inicial envolva a aquisição de um microcomputador, sua adaptabilidade e reutilização justificam o investimento, apontando para uma solução acessível e autônoma para o ensino experimental.
Palavras-chave: ensino experimental; ensino de Física; Raspberry Pi; Python; tecnologias acessíveis
Propriedades Críticas e Emaranhamento em uma Cadeia de Spin 𝑠 = 1/2 Frustrada
Propriedades Críticas e Emaranhamento em uma Cadeia de Spin 𝑠 = 1/2 Frustrada
Orientador: Prof. Dr. José Pimentel de Lima
Discente: Melissa Cristal Castro de Sales
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. José Pimentel de Lima (Presidente)
2 - Prof. Dr. Jorgivan Morais Dias (Membro)
3 - Prof. Dr. Eduardo Costa Girão (Membro)
4 - Prof. Dr. Valdemiro da Paz Brito (Suplente)
Resumo da monografia:
Sistemas magnéticos unidimensionais são fundamentais na física da matéria condensada por permitirem o estudo de fenômenos quânticos coletivos como frustração, transições de fase e emaranhamento. Este trabalho analisa uma cadeia de spins s=1/2 frustrada, sob campo magnético transverso, utilizando o modelo XY estendido com interações entre primeiros e segundos vizinhos e termos multispin. Por meio do método numérico Density Matrix Renormalization Group (DMRG), foram estudadas propriedades físicas como magnetização, entropia de von Neumann e correlações spin-spin. Os resultados revelam diferentes fases quânticas — ordenadas, críticas e desordenadas — com transições evidenciadas por platôs na magnetização e variações abruptas no emaranhamento. A anisotropia e a frustração geram padrões complexos de correlação de longo alcance. O estudo reforça a importância do modelo XY estendido na investigação de fases emergentes e aponta possibilidades futuras para análise de propriedades topológicas e carga central conforme.
Palavras-chave: modelo XY; transição de fase quântica; cadeia de spins
Estudo Numérico de Percolação Clássica e Quântica em Redes Bidimensionais
Estudo Numérico de Percolação Clássica e Quântica em Redes Bidimensionais
Orientador: Prof. Dr. José Pimentel de Lima
Discente: Ziulene da Silva Bento
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. José Pimentel de Lima (Presidente)
2 - Prof. Dr. Francisco Welington de Sousa Lima (Membro)
3 - Prof. Dr. Wiliam da Silva Oliveira (Membro)
4 - Prof. Dr. Valdemiro da Paz Brito (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho apresenta um estudo numérico sobre percolação clássica e quântica em redes bidimensionais, com ênfase em redes quadradas. Inicialmente, abordamos a percolação clássica por sítios utilizando o algoritmo de Hoshen-Kopelmann, que permite identificar clusters e determinar o limiar de percolação. Em seguida, exploramos a percolação quântica, modelando a propagação de um elétron sem spin em uma rede desordenada no regime do modelo tight-binding. Nesse cenário, a interferência quântica induzida pela desordem promove a localização dos estados. Analisamos a função de onda por meio do Índice de Participação Inversa (IPR) e da dimensão fractal, evidenciando uma transição de fase e o surgimento de uma geometria crítica com propriedades fractais. Os resultados demonstram como a desordem e a conectividade moldam os regimes de transporte, tanto clássico quanto quântico.
Palavras-chave: percolação clássica; percolação quântica; modelo tight-binding; índice de participação inversa; dimensão fractal
Fases Topológicas: Uma Análise no Espaço Real para o QSHI no Grafeno
Fases Topológicas: Uma Análise no Espaço Real para o QSHI no Grafeno
Orientador: Prof. Dr. José Pimentel de Lima
Discente: Marcus Vinicius de Sousa Ferraz
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. José Pimentel de Lima (Presidente)
2 - Prof. Dr. Jorgivan Morais Dias (Membro)
3 - Prof. Dr. Eduardo Costa Girão (Membro)
4 - Prof. Dr. Valdemiro da Paz Brito (Suplente)
Resumo da monografia:
Neste trabalho, empregou-se o marcador local de Chern de spin (LSCM), recentemente proposto por Baù e Marrazzo [Phys. Rev. B 110, 054203 (2024)], para analisar a topologia no espaço real das funções de onda eletrônicas do estado fundamental em estruturas hexagonais descritas por três variantes do modelo de Kane-Mele com forte acoplamento spin-órbita do tipo Rashba. Tais variantes consideram: (1) o acoplamento padrão, (2) o dependente da sub-rede e (3) o polarizado no plano (componente s_y). Estes modelos são relevantes para grafeno sobre substratos específicos e para heteroestruturas de van der Waals. Os cálculos do LSCM, realizados integralmente no espaço real, capturam com fidelidade as características topológicas de cada fase, incluindo a abertura de gap no espectro de energia e nos autovalores da matriz de spin projetada. Os resultados demonstram a robustez do marcador frente à quebra da conservação de spin e estendem a aplicabilidade do formalismo a sistemas com potencial experimental, fortalecendo as abordagens de análise topológica em espaço real.
Palavras-chave: fases topológicas; interação spin-órbita; marcador topológico
Topologia, Localização e Estados de Bordas nos Modelos Su-Schrieffer-Heeger e Aubry-André
Topologia, Localização e Estados de Bordas nos Modelos Su-Schrieffer-Heeger e Aubry-André
Orientador: Prof. Dr. José Pimentel de Lima
Discente: Gean Carlos Araujo Paiva
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. José Pimentel de Lima (Presidente)
2 - Prof. Dr. Jorgivan Morais Dias (Membro)
3 - Prof. Dr. Eduardo Costa Girão (Membro)
4 - Prof. Dr. Valdemiro da Paz Brito (Suplente)
Resumo da monografia:
Neste trabalho, investigamos os efeitos da desordem quase-periódica sobre a topologia e a localização de estados em sistemas unidimensionais. Foram analisados separadamente o modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), um modelo fundamental de isolante topológico, e o modelo Aubry-André (AA), conhecido por apresentar transição de estados estendidos para localizados. Em seguida, acoplou-se o potencial on-site quase-periódico do modelo AA ao SSH, permitindo estudar a modificação das propriedades topológicas e de localização. Para isso, foram utilizadas ferramentas como o Inverse Participation Ratio (IPR), o marcador topológico em espaço real e a evolução dos centros de Wannier. Os resultados revelaram uma região crítica (borda de mobilidade) com coexistência de estados estendidos e localizados, bem como a presença de estados topológicos em gaps secundários. A análise dos estados de borda no gap central permanece inconclusiva, exigindo investigações futuras. Este estudo contribui para a compreensão da interface entre topologia e desordem em sistemas quase-periódicos.
Palavras-chave: topologia; localização; estados de borda; modelo Su-Schrieffer-Heeger; modelo Aubry-André
Sombra e Ergosfera de um Buraco Negro Astrofísico
Sombra e Ergosfera de um Buraco Negro Astrofísico
Orientador: Prof. Dr. Helder Alexander Santos e Costa
Discente: João Guilherme Rodrigues Valangelis
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Helder Alexander Santos e Costa (Presidente)
2 - Prof. Dr. Tayroni Francisco de Alencar Alves (Membro)
3 - Prof. Dr. Antonio Wilson Rodrigues da Cunha (Membro)
4 - Prof. Dr. Paulo Renato Silva de Carvalho (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho investiga a ergosfera e a forma da sombra projetada por buracos negros rotacionais, utilizando a métrica de Kerr e comparando os resultados teóricos com observações astrofísicas. Primeiramente, analisa-se como a ergosfera — consequência do efeito de arrasto de referenciais — se expande com o aumento do parâmetro de rotação (a), modificando a estrutura do espaço-tempo próximo ao horizonte de eventos. Em seguida, calcula-se numericamente o contorno da sombra, caracterizado por seu raio médio (R_s) e pela distorção assimétrica (\delta_s). Para um ângulo de inclinação (\theta_0 = 17^\circ) (relevante para o buraco negro M87*), obteve-se (R_s \approx 5,2M), valor que concorda com as observações do Event Horizon Telescope. Verificou-se ainda que (\delta_s) aumenta com o spin, mantendo-se compatível com o desvio de circularidade inferior a 10% observado experimentalmente para (a < 0,9). Conclui-se que o modelo de Kerr reproduz com precisão os dados do M87*, corroborando as previsões da relatividade geral.
Palavras-chave: buracos negros; ergosfera; sombra de Kerr; geodésicas nulas; Event Horizon Telescope
Informação Mútua e Correlações Posição-Momento para o Estado Gaussiano Correlacionado Misto
Informação Mútua e Correlações Posição-Momento para o Estado Gaussiano Correlacionado Misto
Orientador: Prof. Dr. Irismar Gonçalves da Paz
Discente: Carlos Denilson Costa Vieira
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão Julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Irismar Gonçalves da Paz (Presidente)
2 - Prof. Dr. Lucas Soares Marinho (Membro)
3 - Prof. Dr. José Pimentel de Lima (Membro)
4 - Prof. Dr. Jorgivan Morais Dias (Suplente)
Resumo da monografia:
Neste trabalho, investigou-se a dinâmica de um pacote gaussiano gerado por uma fonte parcialmente coerente. O sistema quântico considerado interage com um ambiente descrito pela aproximação de Born–Markov, desconsiderando efeitos dissipativos e focando apenas nos difusivos. O principal objetivo foi quantificar a informação mútua entre os operadores de posição e momento, utilizando a função de Wigner derivada da matriz densidade evoluída e a matriz de covariância correspondente. Mostra-se que a informação mútua pode ser expressa em termos do coeficiente de correlação normalizado. Também se calcula a pureza do sistema, observando-se que, apesar de sua redução a zero em tempos longos (indicando estado totalmente impuro), a informação mútua tende a ln(2), revelando que há persistência de correlação entre os observáveis posição e momento. A análise numérica foi realizada com base em ondas de matéria de fulerenos propagando-se em um ambiente de moléculas de ar.
Palavras-chave: informação mútua; estado gaussiano; correlação; sistemas abertos
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Incertezas, Pureza e Coerência para Estados Gaussianos Correlacionados Puros e Mistos de Ondas de Matéria
Incertezas, Pureza e Coerência para Estados Gaussianos Correlacionados Puros e Mistos de Ondas de Matéria
Orientador: Prof. Dr. Irismar Gonçalves da Paz
Discente: Dirlan John Coutinho de Morais Sousa
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Irismar Gonçalves da Paz (Presidente)
2 - Prof. Dr. Lucas Soares Marinho (Membro)
3 - Prof. Dr. Jorgivan Morais Dias (Membro)
4 - Prof. Dr. Helder Alexander Santos e Costa (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho explora os princípios da mecânica quântica, com ênfase nas relações de incerteza, pureza e coerência aplicadas a estados Gaussianos puros e mistos. A pureza, que quantifica o grau de mistura de um estado quântico, é analisada em conjunto com as incertezas entrópicas, obtidas a partir da entropia do estado quântico. Investigou-se a relação entre pureza e incerteza entrópica total, assim como a relação entre coerência e as incertezas entrópicas, buscando uma forma de calcular pureza e coerência a partir dessas incertezas. Inicialmente, calcularam-se essas quantidades para um estado Gaussiano no tempo t = 0, com e sem o efeito de fonte. Esse estado foi então evoluído usando o propagador da partícula livre, também com e sem interação ambiental, obtendo-se a matriz densidade e a função de Wigner. A partir dessas, foram extraídas as incertezas canônicas e entrópicas, além da pureza e da coerência. Por fim, estabeleceu-se uma relação entre as incertezas e as quantidades quânticas de interesse, com aplicação direta em ondas de matéria de fulerenos.
Palavras-chave: relações de incerteza; estados Gaussianos mistos; pureza; coerência quântica
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Criptografia Quântica e QKD: Análise de Protocolo e Perspectivas Futuras
Criptografia Quântica e QKD: Análise de Protocolo e Perspectivas Futuras
Orientador: Prof. Dr. Lucas Soares Marinho
Discente: Mateus Oliveira Miranda
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr. Lucas Soares Marinho (Presidente)
2 - Prof. Me. João Carlos Pinheiro Pôrto (Membro)
3 - Prof. Dr. José Ferreira da Silva Neto (Membro)
4 - Prof. Dr. Ramon Sampaio Ferreira (Suplente)
Resumo da monografia:
Dada a conectividade global que a humanidade compartilha nos dias atuais, a necessidade por proteção de dados, sejam pessoais ou de grandes organizações, é extremamente fundamental. Pela história humana, incontáveis técnicas de criptografia surgiram e evoluíram, desde as mais primitivas, como a cifra de Cézar, até as técnicas aplicadas a computadores atualmente, baseadas em barreiras computacionais robustas. No entanto, a ascensão da computação quântica ameaça romper essa proteção, exigindo novas estratégias de segurança. A distribuição quântica de chaves (QKD) emerge como uma solução promissora, garantindo a integridade da chave criptográfica com base nas leis fundamentais da mecânica quântica. Este trabalho visa elucidar os fundamentos da QKD, com ênfase no protocolo BB84 – o mais conhecido e pioneiro. Serão exploradas aplicações reais, vantagens, limitações e o potencial da criptografia quântica para fortalecer a cibersegurança frente a um futuro pós-quântico.
Palavras-chave: distribuição quântica de chaves; criptografia quântica; protocolo BB84; cibersegurança.
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Quantização da massa do campo escalar por integrais de Feynman
Quantização da massa do campo escalar por integrais de Feynman
Orientador: Paulo Renato Silva de Carvalho
Discente: João Vitor Alves Oliveira
Modalidade do Curso: Licenciatura
Comissão julgadora (Portaria):
1 - Paulo Renato Silva de Carvalho (Presidente)
2 - Helder Alexander Santos e Costa (Membro)
3 - Jorgivan Morais Dias (Membro)
4 - Ramon Sampaio Ferreira (Suplente)
Resumo da monografia:
O presente trabalho tem como objetivo investigar a quantização da massa do campo escalar através do formalismo das integrais de caminho de Feynman, um método fundamental na Teoria Quântica de Campos. Inicialmente, analisa-se a Teoria Clássica de Campos, introduzindo conceitos fundamentais como o princípio da mínima ação, as equações de Euler-Lagrange e o campo de Klein-Gordon. Em seguida, discutem-se os princípios da Teoria Quântica de Campos e apresenta-se a técnica de quantização por integrais de caminho de Feynman, tanto para a Mecânica Quântica não relativística quanto para campos quânticos relativísticos, demonstrando como a soma das trajetórias possíveis de um sistema fornece uma ferramenta poderosa para calcular amplitudes de transição. Uma teoria autointeragente, λϕ4 , foi utilizada como um modelo de teste, permitindo o cálculo da correção em 1 loop da massa do campo escalar. A abordagem de Feynman simplifica muitos cálculos complexos e permite uma melhor compreensão das simetrias e das leis de conservação na Teoria de Campos. Os métodos apresentados neste trabalho são fundamentais em diversas áreas da Física Teórica, tais como a Física de Partículas e a Teoria Quântica de Campos em espaços-tempos curvos.
Palavras-chave: Teoria Clássica de Campos. Teoria Quântica de Campos. Campo Escalar. Integrais de Caminho.
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Aplicação de transistor bipolar de junção em circuitos para detecção de incêndio
Aplicação de transistor bipolar de junção em circuitos para detecção de incêndio
Orientador: Daniel Roger Bezerra Amorim
Discente: Pedro Daniel Baratta Monteiro Sousa
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr Daniel Roger Bezerra Amorim (Presidente)
2 - Profa. Dra Claúdia Adriana de Sousa Melo (Membro)
3 - Prof. Dr Hans Anderson Garcia Mejia (Membro)
4 - Prof. Dr Heurison de Sousa E Silva (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a análise de um circuito eletrônico didático para detecção de incêndios, fundamentado nos princípios de chaveamento (corte e saturação) de transistores de junção bipolar (BJT). O objetivo principal foi demonstrar experimentalmente como componentes eletrônicos básicos, como o transistor BC548 e sensores infravermelhos, podem ser utilizados para construir um sistema funcional de alerta. A metodologia envolveu a montagem progressiva de quatro circuitos em protoboard, iniciando com a caracterização do transistor como chave controlada por potenciômetro, evoluindo para o acionamento via sensor infravermelho em lógicas direta e invertida, e finalizando com um sistema de emissão e recepção à distância. Os resultados experimentais confirmaram a viabilidade do acionamento pelo sensor IR, validando a transição entre os estados de corte e saturação. Conclui-se que é possível, através de experimentos acessíveis, elucidar o funcionamento de sistemas de segurança e reforçar a aplicação prática de conceitos teóricos da eletrônica, contribuindo para o processo de ensino-aprendizagem.
Palavras-chave: Transistor BJT. Chaveamento Eletrônico. Corte e Saturação. Sensor Infravermelho. Detecção de Incêndio.
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Síntese, caracterização e estudo do bandgap do Óxido de Tungstênio dopado com Ítrio
Síntese, caracterização e estudo do bandgap do Óxido de Tungstênio dopado com Ítrio
Orientador: Cleânio da Luz Lima
Discente: Cristian Vitor Oliveira Costa Figueredo
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr Cleânio da Luz Lima (Presidente)
2 - Prof. Dr André Alves Lino (Membro)
3 - Prof. Dr Francisco Welington de Sousa Lima (Membro)
4 - Prof. Dr Antonio Werbeson Miranda (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho abordou a síntese de óxidos de Tungstênio nanoestruturados dopados com o terra rara Ítrio via método hidrotermal e o cálculo do bandgap para as amostras pura e dopadas. A dopagem teve a intenção de diminuir o bandgap e melhorar uma possível aplicação futura em fotocatálise. Após a síntese, foi realizada a caracterização espectroscópica e estrutural através da Espectroscopia Raman, Espectroscopia de Reflectância Difusa no UV-Vis e Difração de Raios-X (DRX), com a finalidade de observar sua cristalinidade e composição química. Através dos resultados obtidos na Espectroscopia Raman e no DRX foi possível observar que os espectros possuem poucas (ou nenhuma) diferenças, confirmando que o material manteve a estrutura, concluindo que a rota de síntese foi um sucesso. Com a Espectroscopia de Reflectância Difusa no UV-Vis foi realizado um estudo sobre como o bandgap desses materiais varia de acordo com a dopagem de 2%, 5% e 8% de Ítrio . Foi possível observar que o valor do bandgap diminui até a concentração de 5% de Ítrio. Após isso, o valor permanece o mesmo. Dessa forma, o WO3 com 5% de concentração de Ítrio foi o que obteve o melhor resultado.
Palavras-chave: Síntese; Tungstênio; Ítrio; Bandgap; Caracterização.
Estudo Sobre a Sombra do Buraco Negro de Kerr
Estudo Sobre a Sombra do Buraco Negro de Kerr
Orientador: Helder Alexander Santos e Costa
Discente: Fernando Henrique Damaceno Pereira
Modalidade do Curso: Bacharelado
Comissão julgadora (Portaria):
1 - Prof. Dr Helder Alexander Santos e Costa (Orientador)
2 - Prof. Dr Paulo Renato Silva de Carvalho (Membro)
3 - Prof. Dr Tayroni Francisco de Alencar Alves (Membro)
4 - Prof. Dr Ailton Campos do Nascimento (Suplente)
Resumo da monografia:
Este trabalho investiga a sombra do buraco negro de Kerr, um buraco negro rotativo cuja geometria do espaço-tempo é alterada pela rotação. A análise teórica e as simulações computacionais exploram como a rotação afeta a forma da sombra, gerando uma distorção assimétrica, diferente dos buracos negros não rotativos. Utilizando geodésicas nulas e ray tracing relativístico, o estudo compara as sombras de buracos negros de Kerr com as de Schwarzschild, além de discutir as implicações para a relatividade geral e a observação de buracos negros. As recentes imagens do Event Horizon Telescope (EHT) de buracos negros como M87 e Sagittarius A* fornecem dados cruciais para validar os modelos teóricos e testar as fronteiras da física gravitacional.
Palavras-chave: Buraco Negro de Kerr, Sombra, Geodésicas Nulas, Galáxia, Messier 87
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