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O acelerador de part?culas LHC

Eziquiel Menta

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CURITIBA - PR

SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCA??O

Arnoldo Brasilio Filho

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CURITIBA - PR

SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCA??O

ROSANGELA MENTA MELLO

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TELEMACO BORBA - PR

WOLFF KLABIN CE E FUND MED NOR E PROF

Ros?ngela Menta Mello

Estrutura Curricular

Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino M?dio F?sica Equipamentos el?tricos e telecomunica??es

Dados da Aula

O que o aluno poderá aprender com esta aula

Compreender o princ?pio de funcionamento e as possibilidades de uso do LHC

Duração das atividades

Uma aula de 50 minutos

Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

No??es b?sicas de eletricidade e eletromagnetismo para compreens?o do funcionamento do acelerador.

Estratégias e recursos da aula

Pr?tica social inicial

O professor pode iniciar a aula indagando aos alunos se j? conhecem algo sobre o acelerador de part?culas LHC, constru?do na Europa, se j? leram algo a respeito e conhecem o princ?pio de funcionamento. Para inicio de estudo pe?a para que visitem o site Globo.com: LHC j? est? ligado: Dispon?vel em<http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL753983-5603,00-LHC+JA+ESTA+LIGADO+MAS+RESULTADOS+SO+DEVEM+VIR+PARA+VALER+EM.html> acessado em 17/09/2009

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Ap?s indagar os alunos, apresente algumas caracter?sticas sobre o funcionamento do LHC, explorando aspectos do seu funcionamento e das possibilidades de utiliza??o para o desenvolvimento da ci?ncia. Algumas quest?es podem ser apresentadas aos alunos: 

  • Como funciona o LHC? 
  • Qual a import?ncia para o desenvolvimento de novas tecnologias? 
  • Quais os benef?cios ele pode trazer? 
  • Existe algo semelhante ao LHC no Brasil?

 

 

O LHC (LARGE H?DRONS COLIDER), grande colidor de h?drons ou superacelerador, ? um projeto desenvolvido na Europa com o objetivo de auxiliar no estudo de part?culas elementares, utilizando um gigantesco t?nel em forma circular com 27 kms de comprimento. Um feixe de part?culas ? gerado e acelerado pelo t?nel a velocidades pr?ximas as da luz, para conseguir isto o LHC ? dotado de an?is magn?ticos que direcionam o feixe de part?culas, composto de pr?tons para a colis?o com outro feixe. Com isso espera-se a descoberta de part?culas elementares. Acreditava-se que o pr?ton, o el?tron e o neutron eram part?culas elementares, que n?o eram constitu?das por outras part?culas, por?m com a avan?o da ci?ncia descobriu-se que elas eram formadas por part?culas ainda menores, os quarks. Com o LHC espera-s e comprovar a exist?ncia do b?son de higgs, uma part?cula ainda n?o observada experimentalmente, mas que serviria para validar todo o modelo de part?culas descrito na ci?ncia dos dias de hoje, e forneceria dados para melhorar a compreens?o da origem do universo, pela sua import?ncia e liga??o com a origem do universo ? chamada por alguns de "Part?cula de Deus".

 

LHC - IMAGEM A?REA


LHC: Imagem a?rea: Imagem dispon?vel em: < http://www.blogadao.com/wp-content/uploads/2008/09/lhc3.jpg> acessado em 17/09/2009.  

Na imagem temos uma vista a?rea que compreende a posi??o onde se encontra o LHC, possui 27 km de circunfer?ncia e est? localizado na fronteira entre Su??a e Fran?a.

 

Para saber mais sobre o acelerador de part?culas LHC, podemos consultar os seguintes sites:

 

 

Not?cia sobre a participa??o do Brasil nas pesquisas do LHC.

 

Neste v?deo do site youtube, o LHC ? apresentado por um rep?rter da BBC.

Youtube: Acelerador LHC ? acionado: Dispon?vel em: <http://www.youtube.com/watch?v=ZHk5stKMcXE> acessado em 17/09/2009. 

       

No laborat?rio de inform?tica, pe?a para os alunos, em grupo de 3 estudantes,  realizarem uma pesquisa sobre o acelerador de part?culas LHC, os resultados dessas pesquisas pode ser postado em um blog, dessa forma a pesquisa pode ser registrada pelo aluno, facilitando a sua consulta e incentivando outros colegas discutirem o tema. 

  

Ap?s o resultado das pesquisas em buscadores na web, os estudantes podem trabalhar com fotos, reportagens, artigos de novas pesquisas e v?deos, para serem compartilhados no blog, no edital da escola ou da sala de aula. Este tipo de pesquisa desperta grande interesse dos alunos. 

         

Professor, sugira a leitura do seguinte v?deo dispon?vel no portal do professor, comente a intera??o do campo magn?tico em part?culas carregadas, que torna poss?vel  o direcionamento do feixe dentro do LHC.

Portal do Professor. De onde vem a energia el?tri ca? Campo magn?tico ger ado por uma corrente. Dispon?ve l em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=1244> acessado em 17/09/2009.

  • Objetivo: Compreender o conceito f?sico de campo magn?tico gerado por corrente el?trica e suas aplica??es no motor el?trico
  • Descri??o: Com o auxilio de uma b?ssola, mostra-se a presen?a do campo magn?tico gerado por uma corrente el?trica, a intensidade do campo magn?tico. Mostra tamb?m o campo magn?tico gerado por uma espira e o motor el?trico como uma das aplica??es do campo magn?tico
  • Dispon?vel em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=1244
Roteiro de discuss?o:

1 ? Como funciona a influ?ncia do campo magn?tico na corrente el?trica?
2 -  No LHC, grandes im?s direcionam o feixe de part?culas no anel, qual a rela??o com a experi?ncia de Oersted?
  

Levar os alunos expressarem o seu entendimento sobre o tema proposto, com pelo menos os seguintes conceitos abaixo:

  • O LHC(Large Hadron Colider) ? um grande experimento desenvolvido para auxiliar nas pesquisas relacionadas com part?culas fundamentais, pode trazer grande avan?o para a ci?ncia e nos ajudar a conhecer melhor a origem do universo.
  • Trata-se de um colisor de part?culas, em forma de um anel com 27 km de di?metro, instalado a 100 metros abaixo da terra, na fronteira entre a Su??a e a Fran?a. 

   

Abrir uma discuss?o com a turma, no sentido de que expressem sua opini?o de como podemos contribuir para a efetiva??o de atitudes de preserva??o no planeta, partindo do princ?pio que apenas agora temos a oportunidade de testar as teorias sobre a evolu??o do universo, e conseq?entemente, sabendo mais sobre a evolu??o de nosso planeta. Analisando as pesquisas, seria poss?vel fazer uma proje??o do tipo de energia que poderia ser produzida pelo LHC, sem utilizar os demais recursos do planeta? Como as experi?ncias cient?ficas podem mudar a forma de explora??o dos recursos naturais sem haver polui??o?

Refer?ncias utilizadas:

Recursos Complementares

Inova??o Tecnol?gica: Professores Brasileiros far?o curso no CERN: Dispon?vel em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=professores-brasileiros-curso-cern-lhc&id=030175090827> acessado em 17/09/2009

Avaliação

A avalia??o pode ser realizada atrav?s das postagens nos blogs produzidos pelos alunos; ap?s essa avalia??o pr?via, o professor pode realizar uma discuss?o em grupo com os alunos, atrav?s de perguntas sobre o tema o professor pode avaliar o conhecimento adquirido, propor novas atividades e pesquisas se necess?rio; esclarecer d?vidas ou erros conceituais.