Uniformidade e diversidade no ensino da física básica: os cursos de física para biologia, desenho industrial e farmácia.

(1)

Uniformidade e Diversidade no Ensino da Fsia

Basia: os Cursos de Fsia para

Biologia, Desenho Industrial e Farmaia

UniformityanddiversityontheBasiPhysisteahing thePhysisoursesforBiology,IndustrialDesignandPharmay

L.F.S.Coelho

InstitutodeFsia,UFRJ,Cx. Postal68528, Riode Janeiro, 21945-970,RJ,Brazil

Reebidoem2deoutubro,2001. Aeitoem4demaro,2002.

Oensinouniversitariode Fsia atingeuma amplafaixa dearreiras. Elee tradiionalmente

di-ot^omio: enquantoarreirasnaareatenio-ientareebemumensinouniformizadoemquatro

semestres eomenadeamentoformal baseadonoCalulo, asdas areasbiomediae dainterfae

tenio-humanareebemumensinodiversiadoporarreiraedurandoumoudoissemestres.

Di-versosfatoresalteramestequadro,empartiularoresimentomundialmenteintensodeareasomo

aGenetia,aEologia,aFarmaiaeaInformatia. NoBrasil,temostambematend^eniaentrfuga

noensinouniformizadodaareatenio-ienta. Entreosargumentosparaesse esvaziamento do

ursouniado,respetivamentelevantadospelasunidadesdeorigemdosalunosepelasdeFsia,

est~aoadiversidadedasneessidadesfuturasdosalunoseaheterogeneidadedasuaforma~aoprevia.

Oestudo doresultado naprovadeFsia dosalunos lassiados noVestibular daUFRJparao

perodo 1994-1997 evidenia que a heterogeneidadee enorme para o onjunto de arreiras, mas

queemuitomenorquandofoamosapenasaEngenharia. Portanto,ambasasexplia~oesparaos

problemasdestesursosdeFsia s~aomuitopariais eesteestudodaheterogeneidadesugereque

ausas mais fundamentais est~aoem a~ao: a forma~ao previa dos estudantes, o urrulo

univer-sitario (arga horaria eonteudo das disiplinas)eo vestibulars~aoinadequados. Numasegunda

partedestetrabalho,s~aoapresentadastr^esexperi^eniasnaUFRJdedisiplinasdeFsiaparaareas

n~ao-tenio-ientas: Biologia,DesenhoIndustrialeFarmaia. Emresumo,estasdisiplinast^em

forteonteudofenomenologioequalitativoes~aoapoiadasemexemplosfsiosrelevantesparaada

area. Isso, emgeral, requertantoum perentualdeFsia Moderna superioraousualnosursos

paraasareastenio-ientasquantoaonstanteatualiza~aodessesexemplosusando-sea

Inter-net. Estas experi^enias,aparteseu valorintrnseo, forneemelementospararepensarmos nosso

ensinodeFsiauniversitariabasia.

University Physis teahing reahes a wide range of areers, being traditionally dihotomi. In

short,areersinthetehnial-sientigroupreeiveanuniformCalulus-based4-semesterteahing

while the ones inthebiomedial and tehnial-humaninterfae areas havewith 1-or 2-semester

areer-diversied ourses. Several fators, here analyzed, modify this piture, in partiular the

growthofareassuhasGenetis,Eology,PharmayandComputing,outsidethemoretraditional

tehnial-sientigroupand theentrifugal drive of thisgroup, with areers optingto leave the

uniformteahing. Amongtheausesinvokedforthismigrationfromtheuniedourse,frequently

raised by the students' shools and by the Physis shools, onehas the distint requirementsof

the several professional options and the heterogeneity of the Physis previous knowledge of the

students. Thestudyofthegrades obtainedinthePhysisadmissionexamforUFRJinthe

1994-1997periodshowsthattheheterogeneityisverylarge,whenonsideringallareers,butisshallow

whenfousing onlyonthe Enginneringoptions. Thereby bothemphasisfor theshortomings of

thesePhysisoursesprovideveryinompleteanswersandthisstudysuggeststhatmorebasiauses

are atwork: previousformationof thestudents,theuniverityurriula(amount ofleturehours

and ourseontents) and theentraneseletion proess are inadequate. Ina seondpart of this

workwepresentindetailthreedidatialexperimentsinUFRJfor\non-tehnial-sienti"areas:

Biology, Industrial Designand Pharmay. In short,these ourses have strongphenomenologial

andqualitativeontentsandwidelyusephysialexamplesofinterestforeaharea. Thisgenerally

requiresbothaModernPhysisperentagelargerthantheoneforthethehnial-sienti ourse

andafrequentupdatingoftheseexamplesusingInternet.Theseexperiments,besidestheirintrinsi

(2)

I Introdu~ao

"Onde esta a Vida que perdemos

vivendo?/Onde esta a Sabedoria que

perdemos no Conheimento?/Onde esta

o Conheimento que perdemos na

In-forma~ao?"(T.S.Eliot, poeta e PhD em

Filosoa,amerianonaturalizadoingl^es).

O ensino de Ci^enias Basias na universidade

brasileira vem sendo ministrado por pesquisadores

desde a lei 5540 de 1968, a qual implantou o Cilo

Basio(CB).Estetemtr^esobjetivosdenidos porlei:

(a) sanar as dei^enias do ensino do segundo grau,

(b)auxiliaraorienta~aoprossionaldoalunoe()dar

base para asdisiplinasdoCilo Prossionaldourso

esolhido. Duastentativasprevias tinhamoorridona

deadade30,aFFCL/USP eaUDF,masesbarraram

na oposi~ao das ent~ao hamadas esolas

prossionali-zantesen~aoprosperaram[1℄.

No^omputogeral,aimplanta~aodesse ensinohoje

pode ser onsiderada bem suedida: ela permitiu a

revitaliza~ao dosurrulos, ofereendo uma forma~ao

ientamais solida. Comisso, ela permitiu tambem

(a) a organiza~aode gruposde pesquisa basia, ujos

membrosministram osursosientosbasios, e

as-simaarretoua exist^enia de, porexemplo,Institutos

deFsiaomoportedosatuaise(b)tornouaPesquisa

umaparteessenialdaUniversidadebrasileira.

NoasodaFsiaseuaprendizadoeimportantepara

arreiras tenio-ientas (Engenharia, Matematia,

Informatia,Estatstia,Fsia,Qumia,Astronomiae

asCi^eniasdaTerra),biomedias(Mediina,Biologia,

BiomediinaeFarmaia)edainterfaetenio-humana

(Desenho Industrial eArquitetura). Tradiionalmente

haum quadrodiot^omio: enquanto oprimeirogrupo

reebe um ensino uniformizado em quatro semestres,

om enadeamento formal baseado no Calulo, os

ou-trosdoisreebemumensinodiversiadoporarreirae

durandoumoudoissemestres. Suasargashorarias

to-tais est~ao respetivamente nasfaixas 360-480e60-120

horas. Alem da exibilidade administrativa que,

en-treoutrasoisas,permiteoadiamentodaop~ao

pros-sional,oursobasiouniadotambempermitiua

ho-mogeneiza~aodedisiplinasofereidaspor equipes

do-entesque, deadasatras,erammuitoheterog^eneas.

Hadoisenfoquesparaanalisarasdisiplinasdo

Ci-loBasio,averiguandoatequepontoatingem osseus

objetivos,identiandoproblemasepropondosolu~oes

[2℄.

Numprimeiro enfoque, devemosolhar para as

dis-iplinasursadas pelos nossosalunosdebahareladoe

lieniatura de Fsia durante o CB, tanto as nossas

disiplinas quanto as ofereidas por outras unidades.

Este enfoquee muitoimportante pois osanos iniiais

permitemaosalunosqueser~aoosfsiosdofuturose

in-Essas disiplinas oupam metade do tempo

aad^emiodenossosalunosdegradua~aomasasua

im-port^aniaemaiordoqueisto,pois,alemdoseupapel

deart~aodevisitadoIF, onentramquasetodaa

in-forma~aofenomenologiaqueoalunoreebeduranteo

ursoeintroduzemasdiversasteoriasbasiasdaFsia.

Entre assuasfalhas,quedisutimos, estaaquase

ine-xistentedisuss~aodefen^omenosn~aoimediatamente

ex-pliaveis por teorias lassias. Assim, o Magnetismo

e a ondu~ao eletria em meios materiais, o alor

es-peo degases diat^omios e de solidos,a tens~ao

su-perialeaapilaridade,asvibra~oesemsolidoseem

moleulas, aintera~aodaradia~aoeletromagnetia

so-laromgaseseomsolidos,todosestesemuitooutros

pontos, quer estejam explitosnas ementas(omo

al-gunsest~ao)querontidosemqualquerbomlivro-texto,

reebem em geral poua ou nenhuma ^enfase. A ma

forma~aonestasareasertamentediultaaop~ao

pos-teriordoalunopelapesquisaexperimental emFsia.

Alem disso, este primeiro enfoque permiteque, ao

nosposiionarmosomo\usuarios"ounalinguagemde

QualidadeTotalomo\lientes",vejamososmeritose

as falhas das disiplinas de Fsia que ofereemos aos

nossos proprios alunose, apartirdisso, analisemos as

que ofereemosaoutras unidades. No entanto afalta

de distaniamento denosso proprio urrulodiulta

estemetododiretoen~aooseguiremosnestetrabalho.

Nosegundoenfoque,oreverso,podemosdisutiras

disiplinas basias de Fsia ofereidas aos alunos da

Universidade em geral. No aso espeo da UFRJ,

estaremosassimavaliandoumatarefaqueenvolve60%

do nosso orpo doente,outras universidades devendo

apresentar perentuais similares. A possvel inser~ao

dessasdisiplinasemrealidadesmuitodiversas(noaso

daUFRJ,porexemplo,disiplinasdeFsias~ao

oferei-dasparamaisde20op~oesprossionaisdistintas)torna

essa analise bastante difil e, frequentemente, leva a

estereotiposdo que, digamos,engenheiros navais,

far-ma^eutiosindustriais,eologos,ouprogramadores

vi-suaispreisamsaberdeFsia.

Essaanalise usando osegundo enfoque, e a

efetu-adanesteartigo. Elapermiten~aoapenastermos

disi-plinas mais integradas aforma~ao desses prossionais

omo tambem umamaiorompreens~aodasdisiplinas

basiasqueministramos aosnossosproprios alunosde

BahareladoeLiteraturaemFsia. NaUFRJtemosa

hamada evid^enia anedotia dessas falhas no exame

de ingresso na Pos-Gradua~ao em Fsia, quando as

quest~oesdenotamaisbaixas~aoasdeFsiaBasia.

Nestetrabalho,primeiramentedisutimoso

esgota-mentodestemodelo,talvezmaisevidentenatens~ao

en-tre asdisiplinasuniadasdaareatenio-ientae

oresentedetalhamentodasop~oesnovestibularpara

essaarea. NoasodaUFRJ,porexemplo,aGeograa,

aFarmaia,aGeologia,aAtuaria,aQumiaIndustrial

(3)

urso uniadomas omoortede disiplinas. Ainda

noasodaUFRJ,aEngenhariaseafastoureentemente

durante alguns semestres voltando apos ter garantido

disiplinas menos entralizadas. Em anexo,

apresen-tamos os resultados na prova de Fsia no Vestibular

daUFRJ(1994-1997),queevideniamadiversidadede

resultadosporarreira.

Na segunda parte analisamos o ensino basio de

Fsia forada areatenio-ienta.

E dada^enfasea

experi^eniadasdisiplinasdefsiaparatr^esursos:

Bi-ologia,DesenhoIndustrialeFarmaia. Emanexo

apre-sentamosasementasdessasdisiplinas. Finalmentes~ao

apresentadasasonlus~oes.

II O esgotamento do modelo

Se eu pudesse esolher entre uma

pre-tensa universidade sem regime de

inter-nato e sem supervis~ao de orientadores, a

qual onederia seus diplomas a toda

pes-soaaprovada em um exame sobre materias

variadssimas,eumauniversidadesem

pro-fessores,semexames,queseontentasseem

fazer oabitar jovens, durante tr^es ou

qua-troanos,antesdesuapartidaparaavida...

eu preferiria sem hesita~ao a universidade

quen~aozessenada aquela queexigisse de

seusestudantesoonheimentode todasas

i^enias existentes.(The Idea of a

Univer-sity,CardealNewman,ograndereformador

da universidade ingl^esa; texto esrito em

1852 e itado em \Conep~oes de

Univer-sidade",DrezeeDebelle,UFC,1983).

OpresentemodelodeFsiaBasiaedeCiloBasio

estaesgotado,empartepeloseupropriosuesso,etem

diuldades em responder a novos desaos. A

Uni-versidade Brasileirahojeemuito diferente do que era

30 anos atras, tendo hoje nuleos de exel^enia em

pesquisa espalhados em todas as areas (em 2000 se

publiaram tantos artigos noBrasil quanto em todaa

deadade70)[3℄. Aqualia~aodoenteemuitomais

elevadaehomog^eneaeainfraestruturadidatia

(om-putadores,laboratoriosebiblioteas),emboraainda

ir-regular,emuitomelhordoqueera. As diuldadesno

gereniamento das disiplinas basias de forma

satis-fatoriaparatodasasunidadesenvolvidass~aoemparte

assoiadas aos desonheimentos mutuos desses

res-entesreursoshumanosemateriais.

Outro problema e o resente detalhamento da

op~aoprossionalnovestibular,oquetornainapliavel

o objetivo de orienta~ao voaional e permite que os

alunos ingressantesem op~oes distintas tenham

rendi-mentos aad^emios muito distintos (ver Anexo A).

Geram-se assimneessidades derevis~aodo Primeiroe

doSegundoGraus tambemmuitodistintas, eisso

pro-duz tens~oesnasdisiplinasuniadas.

Ha outras raz~oes desse esgotamento que

areasdoonheimentofazemaFsias~aomuito

distin-tasdasde30anosatras,quandoalgumasdessasareas

nem existiam, mas faltam meanismos eientes que

as transmitam de uma unidade para outra. A

exis-t^enia de omputadores, alulando ou simulando

re-sultados, tambem alterou essas demandas: um miro

omum hoje supera em muito o poder de alulo do

mais poderoso omputador \main-frame" da IBM de

30anos atras. O quadroda forma~ao neessaria para

ada um dos \lientes" da Fsia tem mudado muito

nasultimas deadas,em parte graasaessa resente

disponibilidade de reursosomputaionaise que

per-mitiuotambemresenteusodedesri~oes

quantitati-vasdefen^omenos.

Ogrupodepross~oestenio-ientas,quepreisa

deuma vis~ao quantitativadaFsia,instrumentalizou

emparteestaneessidadeatravesdousodeprogramas

de omputador que trazem embutida a Fsia, sendo

exemplosdisto na Engenhariao alulo de estruturas

e o projeto de peas no omputador (CAD). As

van-tagenss~ao evidentes, mas hao risode termos

pros-sionaisquesejamessenialmenteusuariosdeprogramas

resentementeomplexos,desenvolvidosporseus

ole-gasdepross~ao. Sementenderemqueestesprogramas

s~ao baseados, omo interpretaros resultados que eles

forneem?

Poroutrolado,pross~oesquepreisavamsodavis~ao

fenomenologia equalitativa, ada vez mais, preisam

dessa vis~ao quantitativa para, por exemplo, realizar

simula~oes omputaionais, alular problemas

inver-sos e fazer analises estatstias. O uso, na deada de

50,dadifra~aoderaios-Xparaentenderaestruturado

DNAfoi um divisorde aguas. Hoje talvez osmaiores

usuariosdeomputadoressejamosgenetiistas

moleu-lares,queosempregamparafazerosequeniamentodo

DNA,enquantoaModelagemMoleulardefarmaose

moleulasorgâniastrouxe aMeânia Quântia para

oentrodaspesquisasfarma^eutias.

Outramudanaestanodinamismorelativodas

di-versas areas. Por exemplo,um estudo reente da

Na-tionalSieneFoundation(NSF)mostrouquenaultima

deadaoorreramnosEstadosUnidossubstaniais

au-mentos da proura por Mediina, Biologia e

Com-puta~aoetambemsubstaniaisquedasdademandapor

Matematia,FsiaeEngenharia. Issosabemosque

al-teran~ao soonumeromastambem operl aad^emio

dos ingressantes em ada op~ao, exigindo maior ou

menor revis~ao dos oneitos do ensino fundamental.

Aforma~aobasiaem Fsiaontinuaimportante mas

neessita-se de livros-texto ede ursos de Fsia

res-entemente diversiados para permitir tanto esta

re-vis~ao quanto aompreens~ao de fen^omenos, tenias e

metodosfsiosemareasomoaGenetia,a

Meteorolo-gia,aEologiaouaFarmaia.

A disuss~ao do esgotamento do presente modelo

(4)

dis-mente n~ao haaindadistaniamentortio, poisoCB

foiresultado, emboaparte, dalutadaomunidadede

Fsia, e a demanda de ensino de Fsia para outras

unidades e responsavel pelo tamanho atual dos

Ins-titutos de Fsia. Em segundo, no mundo todo

uni-versidades s~ao institui~oes onservadoras,e isto n~aoe

diferente no Brasil: os urrulos e as ementas num

ertoinstantereetemgeralmenteosreursoshumanos

e materiais e o estado do onheimento om atrasos

de anos ou mesmo de deadas. Num exemplo deste

onservadorismo,as universidades resistem a

desregu-lamenta~ao parial das pross~oes liberais, autorizada

pelanovaLeideDiretrizeseBases. OensinodeFsia

paraasareasn~ao-tenio-ientaseumbompontode

partidaparadisutir esseesgotamento.

III O ensino basio de Fsia fora

da area tenio-ienta

E suiente para um psiohistoriador,

omo tal, saber sua Bioestatstia e sua

Neuroqumia eletromatematia. Alguns

n~ao sabem mais nada e est~ao redeniados

apenas a serem tenios estatstios. Mas

um Orador deve ser apaz de disutir o

Plano semMatematia. Sen~ao oPlano em

si mesmo, pelo menos a sua losoa e os

seus objetivos. (Segunda Funda~ao, Isaa

Asimov,1950)

Haduasformasusuaisdeenararasdisiplinaspara

estasarreiras. A primeiraeresumir aritiamente os

quatrosemestresdosursosformais,tenio-ientos,

tentando manter todo o formalismo, o que os torna

inviaveis e inuteis. A segunda e ter apenas uma

re-vis~ao do Segundo Grau, oque n~ao atende as

neessi-dades dessas areas. Para evitar este dilema, tanto o

onteudoomo a organiza~aodestes ursos devem ser

repensados.

O onteudo fenomenologio qualitativo n~ao

es-tavatradiionalmentepresentenostextosuniversitarios

europeus ou amerianos, pois, omo ja tinha sido

visto no Ensino Fundamental, podia posteriormente

ser estudado a partir das ferramentas do Calulo

e om linguagem mais quantitativa e formal. A

situa~aobrasileiraevisivelmentedistinta: n~aoapenaso

onteudofenomenologioqualitativofalhanoPrimeiro

e no Segundo Grau omo falham mesmo formalismos

elementares omo a

Algebra, aAritmetia, a

Geome-tria,aLeitura eaEsrita. OEnsino Fundamental de

bomnvel,razoavelmenteuniversalnaEuropa

Oiden-tal enaAmeriadoNorte,aquioorreapenas em

ins-titui~oesdeelite.

Na ultima deada, no hamado Primeiro Mundo,

estasendodesenfatizadaadisuss~aoformaleinludaa

fenomenologiaqualitativa. Isso,emparte,orresponde

FsiaedaMatematiaparaelitesprossionaisque

de-senvolvem programasdeomputador. Poroutro lado,

orresponde tambem a dramatia queda na proura

pelasCi^enias ExataseTenologias. Essasmudanas

impliam em que agora orramos o riso de

impor-tar disiplinas qualitativas omo antes importavamos

asformais.

Estas disiplinaspara asarreirashamadas\n~

ao-ientas" trazem uma li~ao para as arreiras de

Ci^enias Exatas e Tenologias: a estrutura formal

e fundamental, mas n~ao e tudo. Essa estrutura

for-mal n~ao e ompreendida quando (a) o aluno tem

fa-lhas serias na forma~ao fundamental e(b) quando os

exemplos n~ao s~ao motivadores. Os ursos de quatro

semestrespermitem odesenvolvimentoformal -essae

asuadiferena emrela~aoaosprimeiros-masexigem

uma vis~aolaradasdei^eniaspreviasdosalunos

as-simomodousopresenteefuturodesseonheimento.

Infelizmente,aestruturaatualdaFsia Basiaparaa

Engenharia adquiriu uma vis~ao estereotipada das

ne-essidades desta, que afasta aquest~ao de qual

onhe-imento fsio erealmente neessario. Estavis~ao

im-pedeadesri~aoqualitativadefen^omenosedisute

re-lutantementefen^omenosn~ao-lassiosomoo

ferromag-netismo,aondu~aoeletriaemmetaisouosassoiados

atermodin^amiadegasesmoleulares.

Oensinonasareas\n~ao-tenio-ientas"deveser

fortemente voltado para a disuss~ao de fen^omenos e

de situa~oes onde aFsiaerelevante para ada area,

ainda mais que nas Ci^enias Exatas e Tenologias:

ha menos tempo e ha menos hane de que um

on-eito seja eluidado numa disiplina posterior. Issoe

mais profundo que esolhas de exemplos atualizados,

asproprias areasdaFsiaequemudam. Enquantoa

FsiadeSuperfies(apilaridadeetens~aosuperial)

e aNulear (deaimentos radioativose radioprote~ao)

s~aomaisimportantesparaumalunodeBiologiaquede

Engenharia;ertamente oreversooorreomoensino

daMe^aniaedoEletromagnetismo.

Como exemplo de ursos ja existentes na UFRJ e

que tentam esapardesta armadilha, temos osursos

para BiologiaeDesenho Industrial. Ourso deFsia

para Farmaiafoireformulado,apedido daFauldade

deFarmaia,epassoude2semestrespara1om^enfase

emaplia~oesdeespetrosopia,atualmenteestudadas

sem nenhum pre-requisito de Fsia. A partir da

ex-peri^eniadoautorquejaministrouseisvezesaprimeira

disiplina(Biologia),seisvezesasegunda(Desenho

In-dustrial)einovezesatereira(Farmaia),s~ao

disu-tidosnestetrabalhoasementaseoslivros-textoviaveis

nestestr^esursos.

A. Fsia para Biologia

Aquest~aoentraldestase~aoe\Oqueumbiologo

preisasaberdeFsia?",eelaprourarespond^e-la

(5)

trabalhodeumbiologohoje?"ou\Oquehamamosde

Fsia?". Devido aimensid~ao e ao dinamismo dessas

duas i^enias,quaisquerrespostasaessastr^es

pergun-tas,inlusiveasques~aodadasnestetextoounasaulas

desteurso,ser~aosempreprovisoriasepariais,nos

di-versossentidosda palavra. Nasrefer^enias[4-7℄

apre-sentamosalgunslivros-textosparaestadisiplina,om

brevesomentarios.

Para alguns o trabalho do biologo e a aventurosa

oleta de espeimenseseu estudo posterior, omo

nu-merososbiologoszerameaindafazem. Umdosmuitos

exemplos, mas talvez o mais relevante para a

Biolo-gia, e afamosa viagem de Charles Darwin durante a

qual visitou oRe^onavo baiano, oRio de Janeiro, o

pampa argentino,aTerradoFogo,asilhasGalapagos

e a Oeania. No diario de sua viagem, \Viagem de

um naturalista ao redor do mundo", s~ao desritas

es-sas atividades de oleta assim omo abarbarie da

es-ravid~aonoBrasileoextermniosistematiodosndios

naArgentina,queertamenteimpressionariamDarwin

mesmoquen~aotivesseos23anosinompletosomque

omeouaviagem. Darwinoletouamostrasgeologias

e biologiasnessa viagem quedurou quase tr^esanos e

depois,umpouoomosseusonheimentosde

Geolo-giaeBiologiaemuitoomasuaapaidadeobserva~ao

eanalise,lhefoipossvelpropora\TeoriadaEvolu~ao"

em seulivro\Aorigem dasespeies".

Certamente,aindaeessenial aum ientista, hoje

em dia, ter essas qualidades - oletar dados da forma

mais ompletapossvel, seleionarosfatos

experimen-tais relevantes entre muitos outros e om eles propor

modelos- masa situa~aomudou muitono quese

ref-ere aoapoioprestadopor outrasi^enias. Darwinn~ao

tinhameiosdesaberaidadedesuasamostras,desaber

omo setransmitiamas araterstiashereditarias ou

desaberseastaxasdemuta~oeseramompatveisom

adiversidadedeespeies. As outrasi^eniasdaepoa,

inlusiveaFsia,pouoopodiamajudar,oque

erta-mente diultouaproposi~aodaTeoriadaEvolu~ao.

Situa~oesassimforamadavezmenosomuns,om

aBiologiaadquirindoindepend^eniadentrodaFilosoa

Natural (Darwin eranaturalista)eresendo

fantasti-amente. Para isto a Biologia usou os seus proprios

metodos e, resentemente, as tenias e os oneitos

de outras i^enias, sendo inumeros os exemplos deste

resimento interligado. Temos, assim, a desoberta

da exist^enia do gene e o seu estudo pelas Genetias

MendelianaeMoleular,oqueenvolveousointensoda

Estatstia,daFsiaedaQumia. TemosaEologia

neessitando daMatematiapara asequa~oes

diferen-iaisdeLotka-Volterra,queregemostamanhosdas

po-pula~oesedesrevemomos~aoafetadaspelasondi~oes

externas. Finalmente, temos a Biologia Experimental

emgeral,omousointensodeaparelhosetenias

ex-perimentais originados na Fsia, na Engenharia e na

Qumia.

nessas areas integradoras { a Genetia, a Eologia, a

Bioqumia e a Biofsia { mas tambem oorreu nas

numerosasareasespeas,omoaBot^ania,a

Zoolo-giaeaMirobiologia. Emsuma,parasaberaresposta

aquest~ao\OqueumbiologopreisasaberdeFsia?",

epreisolembrardesta diversidade.

A Fsia estuda os sistemas mais simples

exis-tentes na Natureza, aos quais onsegueapliar

mode-losqualitativosequantitativos,introduzindo oneitos

omo \partula", \onda", \massa" e\arga eletria"

eproura matematizar esteproessode analise,oque

lhepermitefazer previs~oesquantitativas. Oequilbrio

entreosoneitoseasformulaseessenial,eissopode

servistoemqualquerareadaFsia. Porexemplo,

nu-merosos fen^omenos na Fsia s~ao ondulatorios, omo

osom, aluz ou avibra~ao de uma membrana, o que

tornaneessario sabero quee uma ondaeestudar as

araterstias que a denem, mas n~ao e t~ao

impor-tante assim saberasformulas dasveloidades das

on-das em ada aso, a n~ao ser que tenhamos um

pro-blema espeo. O usoda Matematiapermeia todo

este urso,sendo ertamente para muitos alunos uma

diuldade, pois a Fsia usa mais a linguagem e o

raionio matematios que outras i^enias naturais,

omo a Qumia e a Biologia. No entanto, o uso da

Matematiareeteamaiorsimpliidadedosobjetosde

estudodaFsia eaexist^eniadeumpequeno numero

deleis basias, que podem sertodas esritasem meia

folhadepapel.

A desri~ao e a ompreens~ao qualitativas dos

fen^omenosfsios nunadeveriamserobsureidaspor

modelosquantitativos, masissoe, infelizmente, muito

omum no ensino de segundo grau.

E este mau uso

daMatematiaquelevaaimagemdaFsia omoum

grandeonjuntodeformulas. AFsiausaalinguagem

matematia, mas,aposestabeleeralgunspouos

on-eitose ter modelos qualitativossimples. Se isson~ao

tiver aonteido, de nada adiantara resolver muitos

problemasdequedalivre,de forma~aode imagens,de

aloroudeiruitoseletrios. Ditoisso,oabuso

even-tual da Matematian~ao nos deve egar quanto a sua

import^aniaessenialnaFsiaequantoapossibilidade

deseuusoemproblemasbiologios.

Osproblemasfsiosdaatenua~aodaluzapos

atra-vessarumobjeto,daemiss~ao deradia~aoporum

ma-terial radioativo e de arga ou desarga de um

a-paitors~ao matematiamente similares aos problemas

biologios do resimento de uma popula~ao ou da

inser~aodematerialgenetioemumaelula,todos

en-volvendoooneitodeexponenialeodederivada. A

onvers~ao de unidades, o uso de esalas logartmias

emgraoseanota~aoexponenialdenumerosmuito

grandesoumuitopequenoss~aooutrostantosexemplos

destasanalogias. As aplia~oesdaFsianaBiologiae

nassuasareaslimtrofes,omoaBioqumia,aBiofsia

(6)

de satelites para o sensoreamento remoto de

eossis-temas terrestres. Como essasaplia~oes abrangem as

mais diversas areas da Fsia, neste urso forneemos

uma vis~ao panor^amia, a qualseraum pouo omo a

referida nas frasesnais do diario de viagem de

Dar-win. Sera neessario parar um pouo em ada lugar,

aproveitandoomelhorpossvelotempoetentando

evi-tarorisodasuperialidade...

B. Fsia para Desenho Industrial

QuandooDepartamentodeDesenhoIndustrial(DI)

soliitou a ria~ao desta disiplina, ele desejava que

ela obrisseasareas: Me^ania, Austia, Termologia,

Eletriidade e

Otia. Depois de varias reuni~oes om

osprofessoresresponsaveispela oordena~aodasduas

espeialidadesdeDI-ProjetodeProduto(PP)e

Pro-grama~ao Visual (PV) -, ou laro que os requisitos

deadaespeialidadeerammuitodistintos. Enquanto

aprimeiraespeialidade (PP)seinteressavapor todas

as areas aima e exigia o maiornumero de exemplos

pratiosemqueobjetosteriamdisutidoseu

funiona-mento, para a area de Programa~ao Visual apenas a

Otiaerafundamental.

Assim sendo,a disiplina\Fsia" rev^easdiversas

areasda Fsia vistas no Segundo grau e introduz

al-gumasoutras. As areasrevistas s~aoaMe^ania,

sub-divididaemme^aniadepartulasedeorposrgidos,

Austia, Termodin^amia e Me^ania dos uidos, e o

Eletromagnetismo, por sua vez dividido em

eletrii-dade, magnetismo e otia. Os temas adiionais s~ao

aspropriedadesme^anias, termias,eletriase otias

dos diversos materiais e as propriedades de partula

da luz. Assim,porexemplo, oefeito Joule eessenial

para disutiras araterstiasde umaluminariaou a

parteexternadequalqueraparelhoeletrio,que

nees-sita ser apropriada adissipa~ao do alor nele gerado.

Damesmamaneira,semfalarumpouoematomon~ao

epossvelfalarsobreaspropriedadesdosdiversostipos

del^ampadas(apenaspode-sefalardainandesente,e

emespeialn~aosepodefalardelaser).

Umtemaquetambemaparentasermuitoambiioso

num urso de 4 horas semanais, \Danos ausados em

solidospela luzsolar epor outrasradia~oes",ede

in-teresseimediatopela degrada~aosofrida porqualquer

plastio,inlusivetintas,oupapelquandoexpostoaluz

solar. Nesse aso, o relevante eque os alunossaibam

quearadia~aoUVquebraasmoleulasealteraassuas

araterstiasomoreetorasdeluzvisvel.

Agera~aoeadissipa~aodoalornoorpohumanoe

aspropriedadestermiasdosmateriaiss~aotemas

essen-iais para entender desde a esolha de materiais para

onstruir moveis e a dissipa~ao do alor gerado por

efeito Joule (um retroprojetoreumexemploextremo,

onde uma l^ampada gera 800 W) ate o efeito estufa.

Em outro exemplo ligando alor, eletromagnetismo e

deopera~aodeveserompreendidopoiselerevoluiona

todooprojetodeobjetosparausoemozinhas.

NoursodeDI,osestudantesdisutembastanteos

usos de plastios e de papel, inluindo os problemas

de reilagem. Em partiular,aprendem queouso do

isopor deveser evitado, por ser feito de CFC, o qual

pareeseroprinipal ausadordo\buraonaamada

de oz^onio". Embora a ompreens~ao deste fen^omeno

ainda seja preliminar, pois a alta atmosfera onde se

loaliza o oz^onio apenas agora esta sendo estudada,

a disuss~ao deste assunto na disiplina Fsia n~ao e

desabida,empartiularumavis~aorapidadopapeldo

oz^onionaaltaatmosferapara bloqueararadia~aoUV

e do porqu^e de N

2 e O

2

serem transparentes para a

radia~aoUV.

A me^ania dos uidos pode tambem pareer um

temainteiramentedesloadomaseimportanteem

vir-tude de aerodin^amia dos meios de transporte, omo

arrosetrens,em quevariosestudantesrealizam

pro-jetos. Alguns destestemas(propriedadesdaatmosfera

omo absorvedor da luz solar epropriedadestermias

doorpohumano)est~aorazoavelmentebemexpliados

nolivro\Fsiaparai^eniasbiologiasebiomedias",

deOkuno,CaldaseChow[5℄.

Elaroquealgunsdosestudantesv~aoestar

envolvi-dos em projetos de me^ania (por exemplo, um

ar-rinhoporta-malaemaeroportosouuma adeirade

ro-das auto-elevavel) e eles t^em que entender oneitos

omo torque, momento angular e trabalho, mas julgo

quen~aodurantemetadedourso,omoseriaseofosse

mantidaapropor~aoatual das4FsiasBasias.

Quantoaolivro-texto,n~aoexisteumidealparaesse

urso. Umpossvel e oFsia Moderna, de Williams,

Metalfe, Trinklein e Leer, dedois volumes [8℄. Esse

livroapresentaosfen^omenosfsiossemseprenderem

demasia a formulas e sendo razoavelmente ompleto.

Noentanto,mesmosendoomelhor,eumpouoextenso

elhefaltamexemplosmaismodernosde aplia~oesda

fsia.

Livrosdesegundograupodemserusados,tendoboa

parte doonteudodadisiplina. Emgeralpossuemos

defeitosde exesso de formulas, defalta deaplia~oes

realistas da fsia e de n~ao obrir toda a materia da

disiplina. Mesmo assim, se utilizados de forma

om-plementaranotasdeaula,podemseruteis.

Umaareamuitoimportasnteparaestudantesde

De-senhoIndustrialeoestudodossentidoshumanos,

par-tiularmenteaaudi~aoeavis~ao. Esseestudoeessenial

n~ao sopara asaplia~oes ergon^omiasde umproduto

novo (omo uma abine telef^onia ou uma luminaria)

masparaaPrograma~aoVisual,ondeaTeoriadaCore

uma informa~aobasia. Umlivrolassioparatermos

umaintrodu~aoaestestopioseodeGoldstein [9℄.

C. Fsia para a Farmaia

(7)

ram ementa id^entia adourso para Biologia, listada

abaixo. Noentantojulgamosquedevehaveruma^enfase

maiornaFsiapor trasdasteniasespetrosopias,

poisauniapossibilidadedeompatarumursoet^e-lo

realmentevoltadoparaarealidadedeadaarea.

Cresentemente a Farmaia se aproxima da

GenetiaMoleular,omtodasassuastenias

experi-mentaisbaseadasnaFsia,edaQumiaTeoria,om

aDin^amiaMoleulardefarmaoseoaluloqu^antio

de estruturas moleulares. A Qumia Teoria e em

grande parte indistinguveldaFsia At^omia e

Mole-ular.

Alemda bibliograausadanoursodeFsia para

Biologia [4-7℄, um livro importante e o

\Fundamen-tos de analise instrumental", de O.A. Ohlweiler [10℄.

Nele,aposumaintrodu~aomuitosuintaaFsia

Mo-derna, e feita uma desri~ao das diversas tenias

es-petrosopias nelabaseadas. Uma analise reente do

ensino de Fsia para Farmaia e dada na refer^enia

[11℄.

IV Conlus~oes

A popaeaproadenossadidatiahade

investigar isto, amaneirapela qual os que

ensinamensinemmenoseosqueaprendem

aprendam mais... (Didatia Magna, J.A.

Comenius, 1650, traduzido porN.F.

Abu-Merhy,EditoraRio,1978)

O omentarioaima e olema do livropioneiro da

i^eniadaDidatia,\DidatiaMagna". Elefoiesrito

porComeniusqueviveu350anosatrasnumaepoat~ao

onturbadapor guerrasque era de umtero da

po-pula~aoalem~amorreueateasuaesolanaHolandafoi

inendiadapouoapossuamorte. Afrasepodepareer

trivialmaseentralaosnossosproblemashoje: temos

queensinaradavezmenoshoras,omosalunos

apren-dendoadavezmais. Emprimeirolugar,omo

profes-sores universitarios, devemosinsistir em queadeis~ao

deesolhadetalhadadapross~aosejafeitaaposursar

alguns semestres. Infelizmente, a maioria das esolas

prefere oreverso, op~oes ada vez mais detalhadas no

vestibular, levandoauma heterogeneidade grande

en-tre os alunos e inviabilizando parte dos objetivos do

CB tenio-iento. Emsegundolugar,agrande

ex-pans~ao numeria do Primeiro e do Segundo Grau foi

aompanhadadeumaquedanaqualidadedaforma~ao,

evidenteemmedidasquev~aodonaionalENEMao

in-ternaionalPISA.

Assim sendo, os outros dois objetivos da Fsia

Basia-darabaseneessariaparaasdisiplinasdos

di-versosilosprossionaisesanarasdei^eniasprevias

- s~ao ada vez mais importantes. Esses objetivos

s~ao entrais para as disiplinas fora da area t

enio-Emresumo,ent~ao, oensinodeFsiaaessasareas

n~ao-tenio-ientas nos fornee boas india~oes de

omo poderemos ensina-la de forma mais abrangente.

Isto melhorara n~ao apenas o ensino ofereido a essas

areaseaareatenio-ienta,oqueeumadasfun~oes

prinipais de um Instituto ou Departamento

univer-sitario de Fsia, omo melhorara a propria forma~ao

dosfuturosfsios. Issoertamenteedifil,aindamais

pela press~aoparadiminui~aodaargahorariamas,no

espritodafrasedeComenius,aei^eniadeuma

dis-iplinan~aopodesermedidaporquantooprofessor

en-sinoumassimporquantooalunoaprendeu.

V Agradeimentos

AgradeooapoionaneirodaFunda~aoUniversitaria

Jose Bonifaio (FUJB) e da Coordena~ao de

Aper-feioamento de Pessoal do Ensino Superior (CAPES)

etambem aleitura uidadosa e assugest~oes de Fabio

Zappa.

Refer^enias

[1℄ M.L.A.Favero,Auniversidade brasileiraembusade

suaidentidade, Editora Vozes, 1977. Emboraexistam

numerosos livros om a historia da universidade no

Brasil estee um livro lassio: ompatoe om uma

boarevis~aobibliograa.

[2℄ R. Beihner, L. Bernold, E. Burniston, P. Dail, R.

Felder, J. Gastineau, M. Gjertsen e J. Risley, \Case

studyofthe physis omponentof anintegrated

ur-riulum",Am.J.Phys.67(1999)S16-S24.

[3℄ L.F.S. Coelho, \A produ~ao ienta no Brasil nos

ultimos30anos:desigualdaderegional,diversidade

ins-tituionaleompara~oesinternaionais",submetido a

publia~ao(2001).

[4℄ N.C.HilyardeH.C.Biggin, Physisfor applied

biolo-gists,EdwardArnold,1977.Estelivrotem223paginas,

ebastanteonisomastemnumerososexemplosde

in-teressebiologio.Usaumaordemquaseonsensualde

topios,omeandoomMe^ania dePartula e

On-das,passando paraa FsiaModerna, a Eletriidade,

a

Optia, aTermodin^amia,as propriedadestermias

e me^aniasde materiais, e o uso e os uidados om

radia~oesionizantes.Omaiorobstauloaoseuusoea

inexist^eniadetradu~aoparaoportugu^es.

[5℄ E.Okuno,I.L.CaldaseC.Chow,Fsiaparai^enias

biologias e biomedias, Harper & Row do Brasil,

1982. Este livro obre a maior parte da ementa de

um urso para Biologia (ou Farmaia), sendo um

texto possvel. Ele e planejado para um urso de 2

semestres na USP, que engloba estudantes de

Biolo-gia e de Mediina. O seu tamanho (490 paginas),

a sua ordena~ao de topios, o seu abuso eventual

de formulas e o seu uso quase exlusivo de

(8)

livro esta desatualizado (faltam RMN, EEG, ECG e

lasers,porexemplo),sendoaonselhavelomplement

a-lo om a refer^enia 4. Os que usarem este livro

de-ver~ao faz^e-lo fora da ordem usual que ele apresenta

(porexemplo,introduzindoadualidadepartula-onda

nasprimeiras paginas). Nemostopiosdolivroser~ao

todos vistos no urso, nem toda a ementa do urso

estamenionadanolivro.Esselivrodeverser

omple-mentado pelo aderno de aula de ada um e

eventu-aisapostilaselistasdeexerioqueser~aodistribudas

(exemplos representativos dessas listas est~ao nas

paginas http://omnis.if.ufrj.br/ oelho/farmaia.html

e http://omnis.if.ufrj.br/ oelho/biologia.html ). O

oneito deforaevistonoguia deestudos1.2 (pag.

406a408),eosoneitos deenergiaedetrabalhono

aptulo9,ondetambemevistaaonserva~aode

en-ergia(pag. 82a96).(Olivron~aoontemositens 1.1,

1.2,e1.3doprograma.)Ooneitodeondasevistono

aptulo14(pag.206a219),osomnoaptulo15(pag.

222a235)e asondas\luminosas" (eletromagnetias)

nase~ao1.3 (pag. 2e 3). Asteorias daaudi~ao e da

vis~aohumanas,ujabasesforampropostasemdois

tra-balhoslassiosdeHelmholtz,n~aos~aomenionadas.O

tem3.1 do programaorresponde as se~oes 1.4 e1.5

(pag.3, 4e 5) e nase~ao4.5 (pag. 33 a38); a

estru-tura dosatomos e vistanoaptulo4(pag. 28 a33);

as radia~oes s~aovistasnase~ao1.7 (pag. 8,9e 10)e

nos aptulos 5, 6 e 3 (pag. 41 a 46, 49 a 53 e 21 a

26).(Infelizmentesodisutearadia~aogama,quando

a esmagadora maioria das aplia~oes de radia~ao em

Biologia usamemissores beta.)A eletriidade e vista

noaptulo,21(pag. 354a366);aotia,nosap

itulos

17e18(pag. 251a286);atemperatura,nase~ao10.3

(pag. 102 a 106); o alor no aptulo 11 (pag. 115 a

122); e a press~ao e ahidroestatia, nas se~oes 19.2 a

19.6 (pag. 292 a 303). A din^amia de uidos e vista

nasse~oes 20.1a20.5 e20.7.1(317a334e340a342)

mas estranhamente n~ao e usada para disutir o v^oo

de animais (Guia2, pag. 421a 431). A disuss~ao da

emiss~ao edaabsor~aode luzpor atomose moleulas

(item4doprograma),queefundamentalparaaanalise

daomposi~aodeamostras,n~aoestanesselivro,assim

omo a instrumenta~ao eletria (item 6), sendo uma

boarefer^eniaolivroFundamentos deAnalise

Instru-mental, refer^enia8.Partiularmente,olivro n~ao

dis-ute instrumentose tenias fundamentais para a

Bi-ologiaomosensorestermioseentrfugas,ouomoo

usoeasmedidasderadiprote~aoparaemissores-beta.

[6℄ R.K.Hobbie, \IntermediatePhysis for Mediineand

Biology", Springer (1997, tereira edi~ao). Livro que

exige onheimento de Calulo, mas quedetalha

bas-tante as aplia~oes de Fsia em Mediina (a maior

exe~ao e a Tomograa de Resson^ania Magnetia

Nulear, o que pode ser atribudo a novidade dessa

tenia). Infelizmente, as aplia~oes em Biologia

ga-nhambemmenos^enfase.

[7℄ J.B. Marion e W.F. Hornyak, \General Physis with

Biosiene Essays", Krieger (1985, segunda edi~ao).

Ele ontem numerosos textos biomedios. Esses

tex-tosreentementeforamtraduzidosporM.A.F.Gomes

e E.J.R. Parteli em artigo daRBEF 23 (2001) 10, o

[8℄ J.E. Williams, H.C. Metalfe, R. Trinklein e F.E.

Leer, Fsia Moderna, dois volumes, Renes (1970).

Esse livroapresentaos fen^omenosfsios semse

pren-der em demasia a formulas e sendo razoavelmente

ompleto. Por exemplo, fala um pouo da teoria da

sensa~aodeor edaromatiidade,temas geralmente

ignoradosemlivrosdeFsiaBasia.Noentanto,eum

pouoextensoe lhefaltamexemplos deaplia~oes da

FsiaModerna.

[9℄ E.B. Goldstein, Sensation and Pereption, sexta

edi~ao,Wadswort,2001.Exelenteintrodu~aoaFsia,

aQumiaeaFisiologiadossentidosexternos,

partiu-larmentedavis~aoedaaudi~ao.

Eotextopadr~aopara

essaintrodu~aoaCi^eniadossentidosedaperep~ao.

[10℄ O.A. Ohlweiler, Fundamentos de analise

instrumen-tal,LivrosTenioseCientosEd.(1981).Exelente

ompila~aodeteniasespetrosopias,feitaaposdar

umarevis~aodeEletr^oniaedeFsiaModerna.

[11℄ Corinne A. Manogue, Philip J. Siemens, Janet Tate,

Kerry Browne, Margaret L. Niess e AdamJ. Wolfer,

\Thepre-pharmaymajor: Asurveyofphysis

require-ments",Am.J.Phys.69(2001)978-990.

VI Anexos

A. A desigualdade das arreiras e o

vestibular

Abaixos~ao apresentadosdados da provade Fsia

do vestibular da UFRJ, paraos anos de 1994 a1997.

Nastabelasabaixo,ogrupo1dovestibularorresponde

aareabiomedia,ogrupo2atenio-ienta(exeto

Geograa)eogrupo3eformado,essenialmente,pelo

DesenhoIndustrialepela Arquitetura,aareat

enio-humana. Estes tr^es grupos fazem a mesma prova de

Fsia no vestibular(referida omo a provado dia 3),

enquanto as areas humanas e soiais, que inluem a

Pedagogia,fazemoutraprovabem maisqualitativa.

O urso de Pedagogia, marado om*, esta

men-ionado omo exemplo das diuldades da integra~ao

na area do ensino de Ci^enias, pois oseu resultadoe

dos piores dessa tabela. Os perentuais da tereira e

da quarta olunas s~ao alulados em rela~aoao total,

dado na segunda oluna. Estes perentuais indiam

o numero de alunos que ter~ao diuldades medias ou

pequenas, respetivamente,para aompanharas

disi-plinas de Fsia. Op~oes prossionais onde estes

per-entuaiss~aobaixosindiammaioresdei^eniasasanar

vindas da Fsia do segundo grau. As op~oes

pros-sionais est~ao agrupadas por entro e, dentro de ada

entro, em ordemderesente do perentualde alunos

que obteve nota igual ou maior que tr^es na provade

Fsia. Osalunos dosursos maradosem italio n~ao

t^emdisiplinasofereidaspeloIF,emborahajapontos

(9)

Esses dados mostram que ha uma grande

diversi-dadeaad^emianosalunosqueatualmenteursam

dis-iplinasdeFsia,quandoseusaumindiadorsimples

ediretoomooresultadodoalunoqueentranaUFRJ

na prova de Fsia do vestibular (ver tabelas abaixo)

. Ha evidentemente mudanas de ano a ano, om as

notas aindo de 94 a 96 e subindo em 97, mas este

fen^omenooorresimultaneamente emtodasasop~oes.

A esolha dos indiadores do melhor resultado (nota

maior ou igual a 5) e do resultado medio (notas

en-tre 3e5) n~ao quer dizer,em hipotesealguma, queos

alunos foradestes gruposn~ao ter~ao hane esim que;

provavelmente, ter~ao que realizarum esforo maior e

neessitar~ao ser mais diretamente apoiados nas

disi-plinas queursarem.

Ha uma enorme diversidade quanto a base previa

em Fsia de nossos alunos da area tenologia (CT),

agravadapormudananovestibulardaEngenhariaque

na ultima deada exige esolha detalhada. Esta

mu-dana n~ao justia, no entanto,ndies de reprova~ao

altos naEngenhariapois,emboraoperentualde

me-lhores alunos em Fsia tenha ado (os que tiveram

nota5novestibular)manteve-seumalaramaioriade

alunos om notas mediase boas (nota 3), exeto nas

op~oes Naval e Metalurgia. No aso da Engenharia

Qumia,omrendimentosnovestibularabaixodestas

duasop~oes,aunidadetomouaprovid^eniadereduzir

onumero de vagase abriro urso de Qumia

Indus-trial,sendoprevisvelumamelhora.

Haumadiversidademaiordosnossosalunosdaarea

de Ci^enias Exatas e da Terra (CCMN) tanto dentro

deop~oesespeasquantoomparando-seresultados

medios de op~oes distintas. Os resultados medios no

vestibular dos alunos do CCMN s~ao laramente

infe-riores aos do CT. Enquanto entra os que se dirigem

as op~oes do Instituto de Matematia (exeto a

Li-eniaturaNoturna) aindasemantemuma maioriade

alunosommedioebomrendimento,oquadroe

difer-enteparaasoutrastr^esunidades. Existemerade5a

20% deingressantes omnotaigualoumaiorque 5,0

enquanto o numero de ingressantes om notas medias

ouboasvariade10a50%.

Estastabelasest~aoem

http://omnis.if.ufrj.br/ oelho/atalogo.html,

tendosidopartedeumestudosobreoestadodoensino

deFsia naUFRJ.

Tabela I

ResultadosdaprovadeFsiadovestibularparaandidatoslassiadosnoanode1994:

Numerototaldelassiados,numerosomnotas3e5,mediaedesvio-padr~aodasnotas.

Curso Total Comnota3 Comnota5 Media Desviopadr~ao

grupos1+2+3 3.093 2.320(75%) 1.220(39%) 4,30 1,951

Arquitetura (CLA) 234 192(82,0%) 52(22,2%) 4,05 1,252

DesenhoIndustrial(CLA) 98 57(58,1%) 22(22,4%) 3,92 1,256

Mediina(CCS) 192 192(100%) 187(97,4%) 6,94 1,151

Odontologia(CCS) 80 80(100%) 67(83,8%) 5,78 1,011

Mirobiologia(CCS) 34 31(91,2%) 7(20,6%) 4,24 1,383

Farmaia(CCS) 141 113(80,1%) 29(20,6%) 3,85 1,124

Nutri~ao(CCS) 71 52(73,2%) 6(8,5%) 3,55 1,240

Biologia(CCS) 157 114(72,6%) 24(15,3%) 3,71 1,253

Biologia-Modalidademedia(CCS) 28 17(60,7%) 10(35,7%) 3,76 1,763

Engenharia(CT) 546 542(99,3%) 419(76,7%) 5,91 1,445

EngenhariaQumia(CT) 237 228(96,2%) 141(59,5%) 5,36 1,463

Matematia(CCMN) 251 228(90,8%) 149(59,4%) 5,17 1,696

Meteorologia(CCMN) 28 14(50%) 4(14,3%) 3,04 1,796

Qumia(CCMN) 89 53(59,6%) 13(14,6%) 3,25 1,392

Geologia(CCMN) 49 19(38,8%) 4(8,2%) 2,74 1,146

Astronomia (CCMN) 26 9(34,6%) 4(15,4%) 2,81 1,373

Fsia(CCMN) 151 46(30,4%) 26(17,2%) 3,62 1,677

(10)

Tabela II

grupos 1+2+3 2.998 1.592(53%) 646(21,5%) 3,77 2,100

Arquitetura (CLA) 240 95(39,6%) 21(8,8%) 2,76 1,443

DesenhoIndustrialProg.Visual(CLA) 50 30(60,0%) 1(2,0%) 2,97 1,023

DesenhoIndustrialProj. Prod. (CLA) 50 13(26,0%) 1(2,0%) 2,30 0,853

Mediina(CCS) 192 190(99,0%) 151(78,6%) 5,92 1,297

Odontologia(CCS) 80 79(98,8%) 44(55,0%) 5,07 1,245

Farmaia(CCS) 144 53(36,8%) 11(7,6%) 2,77 1,306

Nutri~ao(CCS) 72 9(12,5%) 1(1,4%) 1,87 0,906

Biologia-Diurno(CCS) 120 50(41,7%) 7(5,8%) 2,73 1,154

Biologia-Lieniatura. Noturna(CCS) 40 2(5,0%) 0(0,0%) 1,57 0,559

EngenhariaCivil(CT) 120 100(83,3%) 32(16,7%) 4,12 1,192

EngenhariaEletr^onia(CT) 80 78(97,5%) 59(73,8%) 6,03 1,669

EngenhariaEletrotenia(CT) 60 54(90,0%) 22(36,7%) 4,29 1,219

EngenhariaMe^ania(CT) 100 98(98,0%) 49(49,0%) 5,01 1,292

EngenhariaMetalurgia(CT) 50 36(72,0%) 7(14,0%) 3,67 1,176

EngenhariaNaval(CT) 70 52(74,3%) 11(15,7%) 3,72 1,386

EngenhariaProdu~ao(CT) 80 80(100%) 61(76,3%) 5,65 1,346

TotaldaEsoladeEngenharia 560 498(88,9%) 241(43,0%) 4,70

MatematiaAtuaria(CCMN) 20 16(80,0%) 5(25,0%) 3,84 1,489

MatematiaEstatstia(CCMN) 20 14(70,0%) 3(15,0%) 3,56 1,157

MatematiaInformatia(CCMN) 120 107(89,2%) 63(52,5%) 4,98 1586

MatematiaLien. Noturna(CCMN) 60 18(30,0%) 1(1,7%) 2,26 0,955

MatematiaCursoDiurno(CCMN) 60 38(63,3%) 8(13,3%) 3,34 1,351

Meteorologia(CCMN) 21 2(9,5%) 0(0,0%) 1,85 0,687

QumiaLien. Noturna(CCMN) 40 4(10,0%) 0(0,0%) 1,65 0,640

QumiaCursoDiurno(CCMN) 50 17(34,0%) 5(10,0%) 2,49 1,488

Geologia(CCMN) 50 8(16,0%) 1(2,0%) 1,88 1,124

Astronomia(CCMN) 15 5(33,3%) 1(6,7%) 2,45 1,526

Fsia CursoDiurno(CCMN) 120 56(46,7%) 14(11,7%) 2,94 1,429

FsiaLien.Noturna(CCMN) 40 11(27,5%) 1(2,5%) 2,41 1,059

(11)

Tabela III

numerototaldelassiados,numerosomnotas3e5,mediaedesvio-padr~aodasnotas.

grupos1+2+3 3.088 1464(47,4%) 594(19,2%) 2,90 2,052

Arquitetura(CLA) 240 72(30,0%) 17(7,1%) 2,33 1,431

DesenhoIndustrialProj. Prod. (CLA) 50 15(30,0%) 3(6,0%) 2,39 1,502

Mediina (CCS) 192 191(99,5%) 165(85,9%) 6,15 1,240

Odontologia(CCS) 80 73(91,3%) 39(48,8%) 4,89 1,661

Farmaia(CCS) 144 42(29,2%) 7(4,9%) 2,29 1,277

Nutri~ao(CCS) 72 13(18,1%) 2(2,8%) 2,05 1,060

Biologia-Modalidademedia (CCS) 30 10(33,3%) 2(6,7%) 2,46 1,570

EngenhariaProdu~ao(CT) 80 80(100,0%) 66(82,5%) 5,93 1,196

TotaldaEsoladeEngenharia 560 465(83,0%) 224(40%) 4,46

MatematiaInformatia(CCMN) 120 108(90,0%) 59(49,2%) 4,96 1592

Geologia(CCMN) 33 3(9,1%) 0(0,0%) 1,38 0,851

Astronomia(CCMN) 15 1(6,7%) 0(0,0%) 1,91 0,880

FsiaCursoDiurno(CCMN) 120 22(18,3%) 6(5,0%) 2,01 1,557

(12)

Tabela IV

grupos1+2+3 2963 2048(69,2%) 1144(38,6%) 4,20 2,100

grupo1(biomedio: CCS) 1.317 744(56,5%) 380(28,8%) 3,67 2,264

grupo2(tenio-iento: CT+CCMN) 1.254 1055(84,1%) 677(54,0%) 4,99 1,990

grupo3(tenio-humano: CLA) 392 249(63,5%) 87(22,2%) 3,49 1,758

Arquitetura(CLA) 240 168(70,0%) 58(24,2%) 3,78 1,602

DesenhoIndustrialProj.Prod. (CLA) 50 35(70,0%) 8(16,0%) 3,56 1,3523

Mediina (CCS)

Odontologia(CCS) 80 80(100,0%) 75(93,8%) 6,46 1,060

Farmaia(CCS) 144 97(67,4%) 25(17,4%) 3,44 1,425

Nutri~ao(CCS) 72 40(55,5%) 2(2,8%) 2,92 1,014

EngenhariaProdu~ao(CT) 80 80(100%) 80(100%) 7,37 0,924

TotaldaEsoladeEngenharia 560 552(98,6%) 455(81,2%) 6,15

MatematiaInformatia(CCMN) 120 119(99,2%) 101(84,2%) 5,95 1,349

Geologia(CCMN) 14 6(42,9%) 2(14,3%) 2,88 2,005

Astronomia(CCMN) 20 16(80,0%) 7(35,0%) 4,16 1,873

FsiaCursoDiurno(CCMN) 67 43(64,2%) 18(26,9%) 3,85 2,042

(13)

VII Fsia Apliada para Desenho Industrial

Programa

1)OrigensdaFsia. RelaionamentodaFsiaomoutrasi^eniaseomastenias.

2) Me^ania de partula. Coneitos de massa, fora, veloidade, aelera~ao, veloidade angular, momento

angular, torque,estabilidade,atrito,energia,trabalhoemomentodeineria. Equilbriodeumorpo.

3)Me^ania dosuidos. Coneitosdedensidade, press~aoevisosidade. Regimesdeuxo deumuido.

Movi-mento harm^onio. Ondasme^aniasesonoras.

4)Som. Meanismodeaudi~ao. Intensidadeefrequ^enia. Me^aniademovimentosamorteidoseoisolamento

austio.

5) Luz. Fontes luminosas. Intensidade,omprimento de ondaefrequ^enia. Meanismosdavis~ao diurna eda

noturna. Reex~ao erefra~ao. Fosfores^eniae uores^enia. Materiais bons emaus reetores. Lentes. Maquina

fotograa. Dist^ania mnima paraa vis~ao. Fen^omenos ondulatoriosda luz: difra~ao (emredes, na pupilae em

lmes) einterfer^enia. Tamanhomnimodeumobjetovisvel. Holograa. Fibrasotias.

6) Eletriidade. Corrente eletriaevoltagem. Lei de Ohm. Efeito Joule. Magnetismo. Eletrom~as. Materiais

isolantes,ondutoresesuperondutores.

7)Calor. Produ~aoedissipa~ao. Temperaturaealorespeo. Propriedadestermiasdosmateriais. Medi~ao

datemperatura.

8)

Atomos emoleulas. Solidos. Radia~oes. Danosausadosem solidospela luz solare poroutras radia~oes.

Metodosfsiosdealtera~aodesuperfies.

Ementa

Origens daFsia. Me^aniade partulae deorporgido. Me^ania dosuidos. Movimentos osilatoriose

ondas. Som: produ~aoereep~ao. Luz: produ~aoereep~ao. Reex~ao erefra~ao. Meanismos davis~ao. Lentes.

Fen^omenosondulatoriosdaluz. Propriedadesotias demateriais. Eletriidadeemagnetismo. Correnteepotenial

eletrios. Propriedadeseletriasdemateriais. Calor: produ~aoepropaga~ao. Temperaturaepropriedadestermias

demateriais.

Atomosemoleulas. Solidos. Radia~oes. Laser.

VIII Fsia para Ci^enias Biologias (Farmaia e Biologia)

Programa Analtio

1)Movimento: desri~aoeausas

1.1)Umpouodematematia: ooneito dederivada

1.2)Posi~ao,veloidade,aelera~aoemomentolinear

1.3)Foras,trabalho,pot^eniaeenergia

1.4)Movimentoirular: entrfugas,sateliteseespetr^ometrosdemassa

1.5)Leisdeonserva~ao: energia,momentolinearemomento angular

2)Movimentososilatorioseondas

2.1)Movimentoharm^oniosimples

2.2)Energiadevibra~ao

2.3)Ondas

(14)

3)

Atomos,moleulas,nuleoseradia~oes

3.1)Espetrodeemiss~aodeatomos;experi^eniasqueindiamn~aoseraluzumaondanemoseletronspartulas

3.2)OmodelodeBohrparaoatomodehidrog^enio;oeletronomoonda

3.3)A estruturaemamadasdosatomos

3.4)Liga~oesentreatomoseestruturamoleular

3.5)Radia~oesalfa,beta,gamaeX

3.6)Umpouomaisdematematia: resimentoedeaimentoexponeniais,asequa~oesdeLotka-Volterra

3.7)Radioatividadeedeaimentoradioativo;data~aousandoraiosgama

3.8)Atividade,doseedoseequivalente

3.9)Radiobiologiaeradioprote~ao

4) Emiss~aoeabsor~aodeluzporatomosemoleulas

4.1)Fontesdeluz

4.2)LeideBeer-Lambertparaaabsor~aodeluz

4.3)Rota~aomoleular

4.4)Vibra~aomoleular

4.5)Transi~oeseletr^oniasemmoleulas

4.6)Moleulasatmosferias,luzevidanaTerra

4.7)RaiosXedetermina~aodaomposi~aoqumiadeamostras

5) Eletriidade

5.1)Correnteevoltagem

5.2)Elementosusadosemiruitos

5.3)Exemplosdeiruitos

5.4)Propriedadeseletriaspassivasdeax^oniosemembranaselulares

6) Instrumenta~ao

6.1)Medidasdeorrentesedevoltagens

6.2)Medidastermias

6.3)Amplia~aoeltragemdosvaloresmedidos

6.4)Visualiza~aodasgrandezasmedidas

7) Luz,lentesemirosopios

7.1)Reex~aoerefra~ao

7.2)Forma~aodeimagensporsuperfieselentes

7.3)Forma~aodeimagensnoolhohumano

7.4)Interfer^eniadeluz

7.5)Difra~ao;tamanho mnimodeumobjetovisvel

7.6)Mirosopiosotioseeletr^onios

7.7)Luzpolarizada

8) Calor,temperaturaesuperfies

8.1)Temperatura,aloremovimentomoleular

8.2)Calorespeo

8.3)Caloreslatentesdefus~aoedeevapora~ao

8.4)Transmiss~aodealor:ondu~ao,onve~aoeradia~ao

8.5)Produ~aoedissipa~aodealornoorpohumano

9) Propriedadesme^aniasdesuperfies,desolidosedelquidos

9.1)Energiasuperial etens~aosuperial

9.2) ^

Angulodeontatoemolhabilidade

9.3)Capilaridade

9.4)Hidroestatia,press~aoeempuxo

9.5)Tra~ao,alongamentoemoduloselastios

9.6)Energiaelastiaarmazenada