OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSICA DAS ESCOLAS PÚBLICAS: UMA ANÁLISE DOS CONTEÚDOS E DA EVOLUÇÃO DO EXAME EM TODAS AS SUAS EDIÇÕES
João Paulo Casaro Erthal, Matheus De Oliveira Louzada
- Evento
- Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
- Edição
- XXII
- Ano
- 2017
- Data
- 26/01/2017
- Linha de pesquisa
- Seleção, Organização Do Conhecimento E Currículo
- Tipo
- Comunicação
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Texto completo
## OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSICA DAS ESCOLAS PÚBLICAS: UMA ANÁLISE DOS CONTEÚDOS E DA EVOLUÇÃO DO EXAME EM TODAS AS SUAS EDIÇÕES
## João Paulo Casaro Erthal , Matheus de Oliveira Louzada 1 2
- 1 Universidade Federal do Espírito Santo/CCENS/DQF, jperthal@gmail.com
- 2 Universidade Federal do Espírito Santo, matheusoli.louzada@hotmail.com
## Resumo
Em nosso país, diversos projetos estão surgindo com o objetivo de estimular e despertar o interesse dos alunos por distintas áreas do conhecimento, e alguns deles tem tomado grandes proporções, atingindo a esfera nacional. Um bom exemplo desses projetos relaciona-se às olimpíadas escolares, as quais vêm acontecendo em diferentes ramos do saber, como as olimpíadas de Matemática, de Língua Portuguesa e mais atualmente de Ciências. Particularmente para as ciências Físicas, anualmente ocorrem duas olimpíadas, sendo uma geral, a Olimpíada Brasileira de Física (OBF), e uma específica para as escolas públicas. Neste artigo iremos discorrer sobre a Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas (OBFEP), além de apresentar uma análise e caracterização das questões das provas de todas as edições desse exame, evidenciando os conteúdos mais abordados e algumas particularidades das provas de cada ano. Os resultados mostram que em todos os níveis o conteúdo mais abordado nas questões da OBFEP foi Mecânica e que em suas resoluções, a utilização de cálculos matemáticos era mais necessária do que o conhecimento de conceitos físicos. Além disso, percebermos a evolução no perfil das provas, que em sua primeira edição estava menos contextualizada e estruturada ao redor de um tema quando comparada aos anos posteriores.
Palavras chave: Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas, análise de questões, perfil das provas.
## Introdução
No decorrer dos anos, o ensino de ciências tem atravessado inúmeros conflitos, visto que cada vez torna-se mais complicado ensinar e envolver os alunos nesses conteúdos. Na busca por soluções que os cativem, deu-se início a diferentes programas, dentre eles as olimpíadas escolares. No Brasil, anualmente, organizam-se para as escolas públicas, Olimpíadas de Matemática e Língua Portuguesa patrocinadas pelo governo federal desde 2006. As demais, como a 'Olimpíada Brasileira de Física' (OBF), vêm sendo organizada pela Sociedade Brasileira de Física (SBF) para todos os estudantes do Ensino Médio e estudantes das últimas séries do Ensino Fundamental com apoio de órgãos de fomento como o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (REZENDE; OSTERMANN, 2012).
Após a criação da OBF e considerando seu sucesso, ficou evidente que este era um bom caminho a percorrer na busca para encantar e estimular os alunos a estudar os conteúdos de Física. No entanto, a prova da OBF possui um nível de dificuldade elevado e com isso muitos alunos se sentiam desestimulados a participar. Para solucionar essa adversidade, buscou-se criar um projeto semelhante voltado exclusivamente para as escolas da rede Pública de Ensino.
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Assim nasceu a Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas (OBFEP) em 2010, com caráter de Projeto Piloto, aplicado nos estados da Bahia, Goiás, Piauí e São Paulo. Em 2011, ainda como piloto, a OBFEP aconteceu nos quatro estados citados, e mais Maranhão e Mato Grosso. A partir de 2012 a Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas é um programa permanente da Sociedade Brasileira de Física (SBF), aplicado em todo Brasil (NAKAMURA; MARTINS; GUTMANN, 2012).
Atualmente a OBFEP é realizada em duas fases: a primeira, geralmente, é realizada no mês de agosto, ocorrendo na escola do estudante participante e a segunda é realizada em outubro nos locais determinados pelo Coordenador Estadual. No entanto, só participam da última fase os estudantes que atingem o número mínimo de acertos, definido pela Comissão da OBFEP após a análise das provas, na primeira fase. As questões da primeira fase são teóricas e objetivas e as da segunda fase são discursivas, com uma parte teórica e uma parte prática.
A OBFEP tem como objetivo despertar e estimular o interesse pela Física e pelas ciências, proporcionando desafios aos estudantes e abrindo caminhos para identificar estudantes talentosos, incentivando-os a ingressar nas áreas científicas e tecnológicas, aproximando-se assim, as Universidades, os Institutos de pesquisa e as sociedades científicas das escolas públicas. Além disso, propícia o aperfeiçoamento dos professores das escolas públicas contribuindo para sua valorização profissional e para a melhoria da qualidade da Educação Básica, promovendo a inclusão social por meio da difusão do conhecimento (OBFEP, 2016).
## Desenvolvimento
A ideia inicial deste trabalho deu-se após a aplicação OBFEP do ano de 2014, que continha inúmeras questões canceladas devido aos erros. Este fato levou a questionamentos sobre como se dá todo o procedimento dessa olimpíada, desde sua estrutura e financiamento até a aplicação dos exames. Inicialmente coletamos todas as provas da OBFEP e na sequência realizamos um estudo detalhado, classificando as questões em diversos aspectos. As provas analisadas compreendem todo o período em que o exame vem sendo aplicado, desde seu início em 2010 até o último exame, que ocorreu em 2015. A análise foi baseada na divisão de conteúdos feita por Alberto Gaspar em seu livro 'Física' (GASPAR, 2005).
Nas duas primeiras edições, o exame ocorreu em caráter de projeto piloto, logo, nesses seis anos de execução da OBFEP, existem duas estruturas distintas de provas. Nos anos de 2010 e 2011 a OBFEP teve uma única etapa com quinze questões objetivas e cinco discursivas, aplicadas nos meses de junho e setembro, respectivamente (NAKAMURA; MARTINS; GUTMANN, 2012). Já nos anos de 2012, 2013, 2014 e 2015 a OBFEP teve duas etapas: a primeira, teórica e objetiva, composta por quinze questões; e a segunda, discursiva, com uma parte teórica e uma parte prática, composta por cinco questões discursivas e uma questão prática.
Essas estruturas distintas nos levaram a realizar a análise dos exames dividindo-os em duas partes. A primeira parte refere-se aos exames dos anos de 2010 e 2011 e a segunda parte aos anos de 2012, 2013, 2014 e 2015. Em todas suas edições, o exame foi divido em três níveis, apresentados no Quadro 1:
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Quadro1 : Nível dos alunos de acordo com a escolaridade.
Constatamos em nossa pesquisa que o nível B, dos anos de 2010 e 2011, apresenta vinte questões objetivas e oito questões dissertativas, sendo que algumas estão assinaladas como exclusivas para alunos do 1º ano, os quais podem escolher livremente quinze questões objetivas e cinco dissertativas. Já os alunos do 2º ano devem tentar solucionar todas as questões da prova, exceto as exclusivas para os alunos do 1º ano. Esta opção de escolhas, segundo o regulamento da OBFEP é necessária em função das diferenças de grades curriculares nas diversas unidades da federação.
## Primeira Parte: análise dos anos de 2010 e 2011
No ano de 2010, aconteceu '19º Copa do Mundo de Futebol', um dos eventos mais importantes e populares no mundo dos esportes. A OBFEP definiu o tema do exame como: 'Ano da Copa do Mundo de Futebol na África do Sul'. A maior parte do exame foi elaborada seguindo a temática do futebol. A prova apresentava um texto introdutório que deveria ser utilizado como base para resolver determinadas questões, o qual trazia algumas regras e curiosidades em relação ao esporte, além de citar o impacto desse esporte na sociedade atual.
Existem questões que abordam assuntos relacionados ao futebol, mas que não são capazes de aplicar a Física no cotidiano. A primeira questão da parte objetiva, por exemplo, solicita que os alunos transformem o número de praticantes do futebol, citado no texto introdutório, em notação científica:
Qual das alternativas abaixo representa o número de praticantes de futebol no mundo, como indicado no texto? a) 2,7 x 10 b) 2,7 x 10³ c) 2,7 x 10 d) 2,7 x 10 2 4 6 e) 2,7 x 10 8
Já outras questões relacionam-se com o dia a dia de alguns alunos. Dessa forma, os alunos, que já presenciaram situações semelhantes, saberiam resolver o problema independente de ter estudado ou recordado o conteúdo. Algumas questões exigem apenas interpretações de gráficos, sem requerer maior domínio de determinado conteúdo físico. A maior parte das questões dissertativas resume-se a substituição de fórmulas e poucas questões trazem aplicações da Física.
Foi observado, em certos casos, que para a resolução de algumas questões são necessários alguns valores obtidos na resolução de outras questões, gerando uma dependência entre as mesmas e exigindo uma atenção redobrada dos estudantes, pois eles podem ou não perceber onde é possível encontrar o determinado valor. Além disso, caso algum aluno não resolva uma questão e outra venha a depender da mesma, ele não irá resolver duas questões. Esse tipo de questão privilegia a punição e pode desestimular o estudante a resolver o restante da prova.
No ano de 2011, a prova segue a princípio, o mesmo estilo da prova de 2010 com texto introdutório sobre um assunto específico: o efeito estufa e suas consequências. Porém apenas as duas primeiras questões abordam este assunto e
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as outras discorrem sobre grãos, batidas do coração humano, densidade da água e assim por diante. Aparecem mais textos durante o exame abordando a energia que os seres humanos utilizam para o funcionamento do corpo (calorias), o terremoto que ocorreu em março de 2011 no Japão e as enchentes no Brasil.
Pouquíssimas questões trazem acontecimentos do dia a dia. A prova apresenta algumas questões descontextualizas, como, por exemplo, um gráfico da posição versus tempo, que representa o movimento de um 'corpo qualquer' e não está associado a nenhum acontecimento, curiosidade ou aplicação.
A prova de 2011 do nível C traz algumas questões interessantes com trechos de livros e de jornais. É apresentado, em uma questão, o manual de uma torneira elétrica disponível no mercado e a partir do qual foram feitas afirmações que o aluno deveria julgar como certas ou erradas.
Ao analisar as questões e suas resoluções detalhadamente, construímos gráficos que explanam os resultados obtidos em relação aos conteúdos abordados em cada ano para cada nível.
Figura 1: Gráfico da prova para o 9º ano do ensino fundamental de 2010 e 2011.
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Figura 2 : Gráfico da prova para o 1° e 2° anos do ensino médio de 2010 e 2011.
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Figura 3 : Gráfico da prova para o 3° ano do ensino médio de 2010 e 2011.
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## Segunda Parte: análise dos anos de 2012 a 2015
No ano de 2012, a OBFEP trouxe o tema 'O ano das Olimpíadas em Londres', e mesmo assim praticamente não havia textos introdutórios ou questões que abordassem o tema. Dos três níveis, havia uma única questão com uma pequena relação com o esporte, na qual o aluno deveria calcular o volume de água que desabou sobre o gramado do Maracanã após uma chuva, através das dimensões do campo fornecidas no problema.
As questões destinadas exclusivamente aos alunos dos primeiros níveis eram questões sobre Mecânica e nenhuma delas exigia apenas conceito, demandando manipulações matemáticas para resolução. Pouquíssimas questões contemplavam conteúdos de Termodinâmica ou Ondas e Óptica. No último nível, o cenário permanece praticamente inalterado, onde a ênfase é dada a questões de Mecânica e os outros conteúdos só aparecem em algumas questões.
No ano de 2013, 'Ano internacional de cooperação pela água', havia questões relacionadas ao tema. Uma pedia para que fosse calculado o volume de água que desabou através de dados pluviométricos de um determinado período e a outra pedia para que o aluno calculasse a altura em que um dado volume de água chegaria no tubo de um cilindro sendo que esta água estaria em uma esfera. Havia questões interdisciplinares, que tratavam sobre a água, que exigiam conhecimentos de Química, como a questão a seguir:
Estima-se que cada gota de água que pinga de uma torneira possui 10 21 moléculas de água. Podemos afirmar que em cada gota existe: a) 2 x 10 21 átomos de oxigênio b) 10 21 átomos de hidrogênio c) 5 x 10 20 átomos de oxigênio d) 2 x 10 21 átomos de hidrogênio
Esta afinidade entre o tema e as questões dá-se apenas no primeiro nível, uma vez que nos outros níveis não há ligação entre o tema e as questões apresentadas. Neste ano existiam questões totalmente conceituais e o conteúdo predominante também foi Mecânica. O nível C merece destaque, pois estava dividido igualmente entre questões conceituais e de cálculos.
No ano de 2014, nada mais justo que o tema abordado fosse 'Ano da Copa do Mundo no Brasil'. E claro, a OBFEP deste ano merece destaque, já que suas questões estavam muito bem contextualizadas e giravam em torno das histórias de um garoto chamado Bisnaga e seu professor Arquimedes. No decorrer de toda prova havia questões que relacionavam a Física com o futebol. No nível A, algumas questões não exigiam do aluno conhecimentos físicos, pois eram totalmente
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interdisciplinares exigindo do aluno conhecimentos em biologia, matemática e interpretação de texto. As demais questões desse nível estavam divididas entre temas de Termodinâmica e Mecânica e a prova estava equilibrada entre problemas conceituais e de cálculo. O último nível deste ano, o nível C, foi o que menos trouxe questões relacionadas ao tema. No entanto, foi o único em que exigiu do aluno conhecimentos em Eletromagnetismo.
No ano de 2015, a OBFEP trouxe como o tema 'Ano internacional da luz', porém não seguiu o mesmo modelo da prova de 2014, na qual a maioria das questões girou em torno das histórias de um personagem, contudo as questões de 2015 estavam bem contextualizadas.
As provas de todos os níveis trouxeram o trecho: 'A Assembleia Geral das Nações Unidas decidiu que o ano de 2015 seria considerado o ano internacional da luz', no início de alguma questão. No nível A havia um pequeno texto sobre a descoberta de Fresnel e Einstein e era perguntado ao aluno sobre a dualidade onda partícula, questão essa que merece destaque, pois exige dos estudantes do nível A conhecimentos relacionados a Física Moderna, os quais geralmente não são abordados ou discutidos no último ano do Ensino Fundamental. No nível B o texto falava do comportamento da luz como uma partícula e apenas nesse ano, no nível B, foram cobrados conteúdos relacionados a Ondas e Óptica. No nível C ocorreu uma distribuição bastante igualitária entre os conteúdos das questões.
- O tema luz foi bem evidenciado durante o exame, aparecendo em quase metade das questões, sendo que as mesmas iam desde questões em que aluno precisava apenas de geometria para a resolução, mostrando como povos antigos utilizavam a propagação retilínea da luz em benefício próprio, até questões que falavam sobre a dualidade onda partícula. A prova de 2015 teve uma particularidade, pois em cada um dos níveis havia pelo menos duas questões que citavam astros estabelecendo relações com conhecimentos de astronomia.
- O nível A foi o único no qual houve uma divisão quase igualitária entre o número de questões conceituais e que exigiam cálculos, pois nas provas de nível B e C a maior parte das questões exigia dos alunos cálculos matemáticos. A única prova que exigiu dos alunos conhecimentos em eletromagnetismo foi a de nível C. Pode-se destacar a prova de nível A, pois foi o único nível, dentre todos os níveis em todos os anos analisados, que teve mais questões interdisciplinares do que de Mecânica, além de exigir dos alunos conhecimento em Física Moderna. As demais provas exigiram na maioria das questões conhecimentos de Mecânica. Nas figuras seguintes serão apresentados os gráficos que representam a distribuição dos conteúdos para os níveis dos anos de 2012 a 2015.
Figura 4 : Gráfico da prova para o 9° ano do ensino fundamental de 2012 a 2015.
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Figura 5 : Gráfico da prova para o 1º e 2º ano do ensino médio de 2012 a 2015.
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Figura 6 : Gráfico da prova para o 3º ano do ensino médio de 2012 a 2015.
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## Conclusão
A partir das análises das provas, foi possível verificar que em quase todos os anos a OBFEP trouxe um tema estruturador atual para cada edição do exame e que em suas duas últimas edições o tema foi mais explorado que nos anos anteriores, a tal ponto de fazer um dos exames, o de 2014, demasiadamente baseado em um determinado assunto. Foi verificado que em alguns anos o tema da OBFEP era similar ao tema da OBF, como por exemplo, em 2012, cuja temática para as duas Olimpíadas estava relacionada aos jogos olímpicos de Londres e em 2015 cujas temáticas estavam voltadas para o ano internacional da luz.
De fato, em todas as edições da OBFEP o conteúdo mais exigido foi Mecânica, ou seja, independentemente do nível em que o aluno esteja é crucial o domínio de tal conteúdo para conseguir um bom resultado no exame. Em todas as provas, com exceção do nível C de 2011, é cobrada ao menos uma questão de Termodinâmica. Os conteúdos de Ondas e Óptica aparecem em metade das provas do nível B e em todas do nível C, e os de Eletromagnetismo só aparecem no nível C. Isso é bastante compreensível uma vez que tais conteúdos são discutidos em diferentes momentos formativos dos estudantes do ensino médio e, além disso, no programa oficial para as provas, os conteúdos de eletricidade e magnetismo aparecem apenas na relação dos conteúdos destinados ao nível C. Apenas no ano de 2015 foi contemplado o conteúdo relacionado à Física Moderna e esse estava presente no nível A, o que contraria o argumento utilizado anteriormente uma vez que no programa oficial das provas não constam exigências de conhecimentos sobre física moderna para o nível A. Vale salientar que o tema da prova de 2015 foi o ano internacional da luz o que pode ter viabilizado a inclusão de tal questão no nível A.
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Com o passar dos anos houve maior preocupação em relação à interdisciplinaridade e contextualização, pois é crescente o número de questões dessa natureza. As provas do ano de 2014 merecem destaque, pois estão bem contextualizadas e giram em torno de uma única história, por consequência exploraram mais interpretação de texto e exigiram mais atenção dos alunos.
Os resultados obtidos auxiliaram a compreender mais sobre o perfil das provas da OBFEP e sobre os conteúdos que são mais exigidos para a realização do exame. Todavia, não é possível prever como será a prova de 2016, a qual terá como tema os Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro, mas espera-se que siga o modelo da prova de 2014 e 2015, trazendo questões contextualizadas, com aplicações da Física relacionadas ao dia a dia, demonstrando aos alunos que a Física está presente em praticamente todos os lugares e que ela pode ser utilizada para simplificar e resolver problemas cotidianos.
- O conhecimento das provas da OBFEP pode auxiliar a encontrar lacunas presentes na formação dos estudantes, contribuindo para a criação do novo Ensino Médio. Professores podem analisar o resultado de seus estudantes no exame e identificar quais conteúdos necessitam de revisão ou de uma atenção especial.
Esses resultados corroboram com os obtidos por Erthal e colaboradores (2015) no qual fazem uma análise das questões sobre as provas da OBF e verificam que a predominância das questões em todas as edições das provas é relacionada aos conteúdos de Mecânica e que raramente são exigidos conhecimentos sobre Física Moderna.
Um resultado a ser destacado é o número expressivo de questões interdisciplinares, em especial nas provas de nível A dos anos de 2012 e 2014, o que demonstra uma adequação das questões ás propostas educacionais atuais que privilegiam conhecimentos inter-relacionados em diferentes áreas do conhecimento.
Deseja-se que este trabalho possa incentivar a reflexão dos professores do Ensino Médio sobre o potencial que as provas da OBFEP possuem no processo de ensino aprendizagem, além de estimular a instauração de uma cultura de participação e de utilização das questões da OBFEP no contexto escolar.
## Referências
ERTHAL, J. P. C. et al. Análise e Caracterização das Questões das Provas da Olimpíada Brasileira de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física . Florianópolis, v. 32, n. 1, p.142-156, 2015.
GASPAR, A. Física. Volume único. 1 ed. São Paulo: Ática, 2005.
NAKAMURA, O.; MARTINS, M. G. R.; GUTMANN, F. W. Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas: problemas e resoluções 2010-2011. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2012. 206 p.
OBFEP: Regulamento 2016. Disponível em:
<http://www.sbfisica.org.br/~obfep/regulamento/>. Acesso em: 16 abr. 2016.
REZENDE, F.; OSTERMANN, F. Olimpíadas de ciências: uma prática em questão. Ciência & Educação, v. 18, n. 1, p. 245-256, 2012.
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