O virial gravitacional e a existência da matéria escura do universo - uma proposta para o Ensino Médio

GUSMÃO, Thiago de Castro
O virial gravitacional e a existência da matéria escura do universo - uma proposta para o Ensino Médio
Rio de Janeiro,/RJ, Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro, UNIRIO, 2016. 56p. Dissertação de Mestrado. (Orientador: Sérgio B. Duarte).

Resumo Neste trabalho apresentamos uma proposta pedagógica para tratar a questão da existência de matéria escura no universo, trazendo esta questão para estudantes do ensino médio. Este tema com apelo intrínseco é usada para introduzir aplicações de leis cinemáticas correntemente apresentados no nível do ensino médio. O movimento dos planetas ao redor do sol e das estrelas em galáxias é explorado e a distribuição de energias cinética e potencial gravitacional é discutida para o movimento do planeta e estrelas. De forma objetiva, os alunos estão motivando a estudar esta questão, e o objetivo principal é atender as exigências do currículo do ensino médio nacional brasileira ("Parâmetros Curriculares do Ensino Médio" - PCNEM) oferecendo atividades interativas e fora da sala de aula para desenvolver a tema. Atividades computacionais também são incorporadas a fim de demonstrar numericamente o teorema virial gravitacional e levar os alunos à conclusão de que as estrelas luminosas nas galáxias estão na verdade mergulhadas em uma grande quantidade de matéria invisível, a matéria escura do Universo.
Palavras-chave educação em física, teorema do virial, A matéria escura
Abstract In this work we present a pedagogical proposal to treat the question of existence of dark matter in the universe, bringing this issue to high school students. This theme with intrinsic appeal is used to introduce applications of kinematic laws currently presented in the high school level. The movement of planets around the sun, and stars in galaxies is explored and the distribution of kinetic and gravitational potential energies is discussed for the motion of planet and stars. In an objective way, students are motivating to study this issue, and the main goal is to meet the requirements of the Brazilian national high school Curriculum (“Parâmetros Curriculares do Ensino Medio” - PCNEM) offering interactive and out-classroom activities to develop the theme. Computational activities are also incorporated in order to demonstrate numerically the gravitational virial theorem and lead students to the conclusion that luminous stars in the galaxies are indeed imbedded in a great amount of invisible matter, the dark matter of the Universe.
Keywords Physics education, Virial theorem, Dark matter
Nível Mestrado