sábado, 27 de junho de 2009

Lua de Saturno possui sob superfície oceano salgado




Redação Central, 24 jun (EFE).- Encélado, uma das luas geladas de Saturno, oculta sob a superfície do polo sul um oceano salgado, de acordo com cientistas alemães e britânicos, que publicam hoje a descoberta na revista "Nature".
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O achado pode ter implicações para a busca de vida extraterrestre e para entender como são formadas as luas planetárias, afirmam.

Jürgen Schmidt, da universidade alemã de Potsdam, e Nikolai Brilliantov, da universidade britânica de Leicester, chegaram a esta conclusão após estudar os gêiseres de vapor e gás e as minúsculas partículas de gelo lançados do polo sul de Encélado a centenas de quilômetros no espaço.

A sonda "Cassini" descobriu os jatos em 2005 durante prospecção de Saturno.

Com a ajuda da Universidade alemã de Heidelberg e do também alemão instituto Max Planck, de física nuclear, os cientistas fizeram experiências em laboratório e analisaram dados procedentes do Analisador de Poeira Cósmica de Cassini.

Eles confirmaram que as partículas geladas expulsas pela Encélado contêm quantidades substanciais de sais de sódio, "o que sugere a presença de um oceano salgado a grande profundidade".

O estudo indica também que a concentração de cloreto de sódio nesse oceano pode ser tão elevada quanto a dos oceanos na Terra.

Esta é a primeira prova experimental direta da existência deste oceano salgado, ao qual Schmidt e Brilliantov já se referiram em outro artigo na "Nature" em 2008, ao explicar que os jatos de vapor eram expulsos com maior força que as partículas de poeira.

Essa força significa a existência de água líquida sob a superfície, e as teorias sobre a formação de satélites sugerem que quando um oceano líquido está em contato durante milhões de anos com o núcleo rochoso de uma lua se trata de um oceano salgado.

Encélado é um de três únicos corpos extraterrestres no sistema solar no qual ocorrem erupções de pó e vapor, e é um dos poucos lugares, além de Terra, Marte e da lua Europa, de Júpiter, onde os astrônomos têm provas diretas da presença de água. EFE

domingo, 21 de junho de 2009

Sol


O Sol (do latim Sol) é a estrela central do nosso sistema planetário solar. Atualmente, sabe-se que em torno dele gravitam pelo menos oito planetas, quatro planetas anões, 1.600 asteróides, 138 satélites e um grande número de cometas. Sua massa é 333.000 vezes a da Terra e o seu volume 1.400.000 vezes o volume do nosso planeta. A distância do nosso planeta ao Sol é de cerca de 150 milhões de quilômetros ou 1 unidade astronômica (UA). A luz solar demora 8 minutos e 18 segundos para chegar à Terra.

Estrutura solar


O Sol, tal como as restantes estrelas, é uma esfera de plasma que se encontra em equilíbrio hidrostático entre as duas forças principais que agem dentro dele: para fora a pressão termodinâmica, produto das altas temperaturas internas, e para dentro a força gravitacional. A estrutura solar pode ser dividida em duas grandes regiões: o Interior e a Atmosfera, entre elas se encontra uma fina camada, que pode ser considerada a superfície, chamada Fotosfera.


Interior solar


O interior solar possui três regiões bem diferentes: o núcleo, que é onde se produzem as reações nucleares que transformam a massa em energia através da fusão nuclear. Acima desta achamos a região radioativa e por último a região convectiva. Nenhuma destas regiões pode ser observada de forma direta já que a radiação é completamente absorvida (e reemitida) e o conhecimento que temos delas é através de modelos teóricos ou observações indiretas, principalmente por meio da heliosismologia.


Ciclo solar


O ciclo solar tem muitos efeitos importantes, que influenciam nosso planeta. Estudos de heliosismologia executados a partir de sondas espaciais permitiram observar certas "vibrações solares", cuja freqüência cresce com o aumento da atividade solar, acompanhando o ciclo de 11 anos de erupções, a cada 22 anos existe a manifestação do chamado hemisfério dominador, além da movimentação das estruturas magnéticas em direção aos pólos, que resulta em dois ciclos de 18 anos com incremento da atividade geomagnética da Terra e da oscilação da temperatura do plasma ionosférico na estratosfera de nosso planeta.


Fotosfera


A fotosfera do Sol é uma camada com 100 km de espessura e aparência granulada; isso é chamado de granulação fotosférica. Os grânulos são, na realidade, os topos de células de convecção que trazem o plasma quente desde o interior solar, tem em torno de 1000km de diâmetro. Outras formações notáveis da fotosfera são as manchas solares, regiões mais frias que parencem mais escuras que seus arredores mais quentes e mais brilhantes.As manchas solares são associadas a intensos campos magnéticos ou perturbações desses campos. O total de manchas solares e da atividade relacionada varia entre um mínimo e um máximo num ciclo de onze anos.

sábado, 20 de junho de 2009

Lunetas e Telescópios


A Astronomia é uma ciência que se dedica ao estudo de todos os corpos e astros celestes. Como uma ciência das mais antigas, de acordo com os registros históricos, ela sofreu muitas evoluções desde a pré-história e hoje praticamente todas as outras ciências são necessárias para o desenvolvimento da Astronomia. Estudando sobre a história das ciências é fácil perceber que a Astronomia influenciou a humanidade durante toda a pré-história e a história conhecida. O conhecimento sobre o céu sempre fez parte da curiosidade humana . Satisfazer essa curiosidade foi um estímulo muito grande para desenvolver outras ciências como a Física e a Matemática. Esse estimulo serve de motivação para que muitas crianças encontrem o caminho do estudo das Ciências Naturais, pois são raras as pessoas que não ficam encantadas quando são estimuladas a observar o céu.

Estudar e aprender Astronomia não é difícil, mas requer um pouco de paciência e observação por isso, este módulo foi projetado para ser lido e estudado com calma. Para melhor entender o seu conteúdo é necessário que você faça as práticas ou atividades propostas, que são simples, interessantes e importantes. Lendo este módulo com calma, acompanhando as observações e nos escrevendo quando tiver dúvidas o seu aproveitamento será muito melhor e você verá como sua curiosidade aumenta para saber mais sobre o céu.

Eis aqui algumas imagens mostrando a evolução da Astronomia, desde o observatório pré-histórico de Stonehange, até o Ônibus Espacial e o telescópio espacial Hubble. Da superfície da Mãe Terra, nós evoluímos e hoje buscamos as nossas respostas a partir do espaço.


Luneta ou Telescópio



São instrumentos que possuem lentes ou espelhos curvos e são capazes de ampliar a imagem de algo que está longe. A palavra luneta tem origem francesa "lunette". Do ponto de vista formal da Óptica os telescópios podem ser: Refratores (Objetiva feita de lentes e Oculares feitas de lentes), Refletores (Objetiva feita de espelhos e Oculares feitas de lentes) e Catadóptricos ( Corretor feito de lente, Objetiva feita de espelho e Oculares feitas de lentes.

A Luneta de Galileu Galilei é composta de uma objetiva com um lente convernte e a ocular com uma lente divergente. Isso pemite ver os objetos ampliados e sem a inversão da imagem. A luneta de Galileu é um telescópio refrator.

Instrumentos posteriores e muito melhores que o de Galileu apresentam a imagem invertida nas duas direçoes vertival e horizontal e outros somente numa das direções. De início, aos observadores menos desavisados parece estranho! Para o astronômo o importante é ter a melhor imagem possível.

Com o surgimento da luneta ou telescópio ocorreu praticamente uma "febre de Astronomia" para observar o céu. Muitas pessoas ficaram encantadas com a beleza do céu, visto através dos telescópios e puseram-se a estudá-lo por causa disso muito mais foi descoberto: as galáxias, as nebulosas, os aglomerados de estrelas, outros planetas como Urano, Netuno e Plutão que não podem ser vistos a olho nu. Muitos astros que observados apenas com os olhos pareciam simples estrelas, com as lunetas se mostraram verdadeiras jóias do céu.

Atualmente, com a facilidade de se produzir equipamentos cada vez mais sofisticados o desafio de estudar o céu continua. Os maiores desafios dos astrônomos dos nossos dias são: saber qual o tamanho do universo; saber como ele funciona; como viajar com segurança pelo espaço e principalmente se existem outros planetas no universo que sejam habitados por formas de vida parecidas com a nossa.

Uma das maiores contribuições da Astronomia nos dias atuais é o grande desenvolvimento tecnológico que ela proporciona. Muitos produtos precisaram e precisam ser desenvolvidos para suprir as necessidades dos astronautas e dos equipamentos para que estes suportem as condições do espaço fora da atmosfera terrestre. Dessa busca por novos produtos foram encontrados muitos outros que são úteis no nosso dia a dia, como o gel de fraudas descartáveis, muitos equipamentos médicos. Os produtos mais comuns que foram desenvolvidos para levar o homem ao espaço são as comidas em conserva. Transportar, conservar e até mesmo comer no espaço sem a gravidade são problemas sérios para os astronautas, por isso que hoje temos alimentos que podem ser guardados por muito tempo sem problemas, comidas secas ou em pasta como as de bebê. Só para levar o homem à Lua mais de 200 mil produtos novos foram desenvolvidos, que de maneira direta ou indireta nos proporciona mais conforto. Pergunte a uma pessoa, que viveu sua infância na década de 60, qual a diferença entre a quantidade de produtos que existem hoje e que existia na sua infância, desde brinquedos, utilidades domésticas, aparelhos médicos e tudo o mais que ela se lembrar.

Durante toda a história conhecida da humanidade a conquista do céu - mesmo sendo intocável - sempre foi um grande desejo humano. Muitas descobertas importantes ocorreram motivadas pelo desejo de entender e desvendar os mistérios do céu. Hoje em dia não prestamos muita atenção no céu por vários motivos: as luzes das cidades, a maior quantidade de divertimento noturno, e até porque não é mais necessário observá-lo para sobreviver, mas aqueles que redescobrem as belezas que o céu contém ficam fascinados e sentem-se encantados. Porém, normalmente esse fascínio cai no esquecimento por falta de motivação e de um conhecimento mais aprofundado que nos permita entender melhor aquilo que estamos vendo. Quando há motivação e existe conhecimento sempre surgem alunos querendo aprender mais.


CURIOSIDADE


Mesmo com pouca tecnologia e muita imaginação o desenvolvimento da ciência chegou a tal ponto que no século III a.C. um estudioso chamado Eratóstenes que era diretor da maior biblioteca de sua época - Biblioteca de Alexandria - conseguiu determinar o tamanho da Terra com erro muito pequeno. A história começou quando ele estava lendo um dos livros da biblioteca que foi escrito por um viajante. No livro, o viajante relatava que na cidade de Siena (atual Assuã) era possível ver o Sol refletido no fundo de um poço ao meio-dia no mês de junho, (figura 2a) ou seja, o Sol estava a pino. Eratóstenes sabia que no mês de junho as colunas em Alexandria (que era ao norte de Siena) produziam uma pequena sombra ao meio-dia, ou seja o Sol não estava a pino. Ele, que era conhecedor de matemática, também sabia que conhecendo o tamanho da coluna e da sombra produzida pela coluna em Alexandria e a distância entre a coluna e o poço era possível determinar o tamanho da curvatura da Terra, considerando que ela fosse uma esfera.

Conta-se que ele pagou a um carroceiro para ir de Alexandria até Siena medindo a distância entre as duas cidades, ou seja, entre a coluna e o poço. A medida foi feita na ida e na volta da viagem. Convertendo a medida dele em quilômetros estima-se a distância entre as duas cidades em 800 Km. O valor que ele obteve para a curvatura da Terra foi próximo de 40.000 Km . Hoje com os modernos equipamentos e satélites de observação da Terra sabe-se que a curvatura da Terra tem aproximadamente 42.300 km, ou seja, o erro cometido foi muito pequeno se considerarmos que na época não haviam bons instrumentos para se fazer essas medidas.

Este foi o raciocínio de Erastóteles. Ele sabia que se a Terra fosse esférica os dois ângulos a seriam iguais. Então ele encontrou a = 7,2 e sabendo que a circunferência da Terra deveria ter 360o ele fez a conta mostrada acima.

Maneira como Esrastóteles viu a sombra em Alexandria e Siena para poder medir a distância até o centro da Terra. Na época ninguém acreditou nele.

sexta-feira, 19 de junho de 2009

Buraco negro


Um buraco negro clássico é um objeto com campo gravitacional tão intenso que a velocidade de escape excede a velocidade da luz (299.792,458 km/s, equivalente a 1.079.252.848,8 km/h). Nem mesmo a luz pode escapar do seu interior, por isso o termo "negro" (cor aparente de um objeto que não emite nem reflete luz, tornando-o de fato invisível). A expressão "buraco negro", para designar tal fenômeno, foi cunhada pela primeira vez em 1968 pelo físico americano John Archibald Wheeler, em um artigo científico histórico chamado The Known and the Unknown, publicado no American Scholar e no American Scientist. O termo "buraco" não tem o sentido usual mas traduz a propriedade de que os eventos em seu interior não são vistos por observadores externos.

Teoricamente, um buraco negro pode ter qualquer tamanho, de microscópico a astronômico (alguns com dias-luz de diâmetro, formados por fusões de vários outros), e com apenas três características: massa, momento angular (spin) e carga elétrica, ou seja, buracos negros com essas três grandezas iguais são indistinguíveis (diz-se por isso que "um buraco negro não tem cabelos"). Uma vez que, depois de formado, o seu tamanho tende para zero, isso implica que a "densidade tenda para infinito".


A percepção espaço-temporal



Os buracos negros, assim como outros objetos cuja atração gravitacional é extrema, retardam o tempo significativamente devido aos efeitos gravitacionais.

As estrelas de nêutrons e buracos negros causam de fato distorção espaço-temporal notável, relacionada com o efeito de lente gravitacional.

As precessões dos corpos celestes orbitando tais corpos, similarmente a precessão do periélio de Mercúrio no nosso sistema solar, são muito mais notáveis e significativas, e envolvem inclusive estrelas de sistemas binários, ou mesmo múltiplos.


A luz e a singularidade



Em simulações no espaço virtual, descobriu-se que próximo a campos massivos ocupando lugares singulares, a atração gravitacional é tão forte que pode fazer parar o movimento oscilatório, no caso da luz enxergada como comprimento de onda, esta literalmente se apaga. No caso da luz enxergada como objeto que possui velocidade de escape esta é atraída de volta à região de onde foi gerada, pois a velocidade de escape deve ser igual à velocidade de propagação, ambas sendo iguais, a luz matéria é atraída de volta. Logo, a radiação sendo atraída de volta, entra em colapso gravitacional, juntamente à massa que a criou, caindo sobre si mesma.

quinta-feira, 18 de junho de 2009




Choque de partículas no LHC deve ocorrer em breve


O esperado choque entre partículas no LHC – sigla para Grande Colisor de Hádrons, o acelerador de partículas criado pelo Laboratório Europeu para a Física Nuclear (Cern) para reproduzir as condições que teriam surgido frações de segundo após o Big Bang -, deve acontecer nos próximos dias, segundo relato de Andre Rabelo dos Anjos, físico brasileiro filiado à Universidade de Wisconsin, nos Estados Unidos, que acompanha de perto o experimento na Suíça. Em entrevista ao Portal Estadão, ele disse que não há uma data fechada para colocar as partículas em rota de colisão e é possível que, caso o experimento continue no bom ritmo atual, o choque aconteça em breve.

Rabelo dos Anjos explicou que os cientistas estão animados com os experimentos feitos no LHC hoje. “Agora eles começam a introduzir o feixe no segundo sentido”, relata Rabelo dos Anjos. No começo da manhã, um primeiro feixe foi colocado no LHC e, após as partículas completarem uma volta na máquina, que tem 27 km, um segundo feixe foi introduzido no sentido oposto.

“Os brasileiros têm participação em vários experimentos”, diz. Rabelo dos Anjos explica que o objetivo do LHC “é desvendar os últimos mistérios da física de partículas”. Segundo ele, os resultados não têm impacto direto na vida das pessoas. No entanto, toda a tecnologia produzida ao redor do experimento terá um impacto grande.

Para ilustrar, o físico comenta a ida do homem à Lua. “Ir à Lua não afeta sua vida diretamente. Mas para o homem ir à Lua foi preciso inventar o cristal liquido e ele sim foi importante para a vida das pessoas”. A tecnologia criada para o experimento pode ser usada para outras áreas.

Piada

Em relação ao medo de algumas pessoas de que o mundo poderia acabar com o início das operações do LHC, o físico afirma que tudo não passa de especulações de quem não conhece detalhes da operação. “A possibilidade disso acontecer é zero. É possível comparar com a probabilidade de você correndo atravessar um muro”. Além disso, ele afirma que os físicos envolvidos no projeto tratam tal especulação como “uma grande piada”.AE

Física nuclear


A Física nuclear estuda as propriedades e o comportamento dos núcleos atômicos e os mecanismos das reações nucleares.

Esta área da ciência teve início a partir da evolução do conceito científico a cerca da estrutura atômica, pois até meados do século XIX acreditáva-se que os átomos eram esferas massiças indestrutíveis e indivisíveis. Esses conceitos estavão de acordo com a teoría atômica de Dalton.

Para extrair um elétron de um átomo, é necessário uma certa quantidade de energia. Da mesma forma, cada núcleo (próton ou nêutron) necessita também de grande quantidade de energia, que é da ordem de milhões de vezes. Por esse motivo, a física nuclear é denominada física de alta energia.

A física nuclear tem como objeto de estudo o núcleo atômico e suas propriedades. Os núcleos possuem propriedades que podem ser classificadas como estáticas (carga, tamanho, forma, massa, energia de ligação, spin, paridade, momentos eletromagnéticos, etc.) e dinâmicas ( radioatividade, estados excitados , reações nucleares,etc.).

Estas propriedades são analisadas através de modelos nucleares que são baseados na mecânica quântica, relatividade e teoria quântica de campos. A descoberta de que os nucleons (protons e neutrons) são na realidade sistemas compostos, redirecionou o interesse dos físicos nucleares para a investigação dos graus de liberdade de quarks e, com isto, atualmente os domínios da pesquisa da física nuclear e da física de partículas se tornaram interligados.

quarta-feira, 17 de junho de 2009

Física moderna


Física Moderna é a denominação dada ao conjunto de teorias surgidas no começo do século XX, principiando com a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade e as alterações no entendimento científico daí decorrente, bem como todas as teorias posteriores. De fato, destas duas teorias resultaram drásticas alterações no entendimento das noções do espaço, tempo, medida, causalidade, simultaneidade , trajetória e localidade.

A mecânica quântica surgiu inicialmente dos trabalhos de Max Planck e de Einstein. Um dos mais importantes problemas de física não resolvidos no final do séc. XIX, era o da radiação do corpo negro. Planck resolve este problema em 1901 utilizando como hipótese ad hoc que a energia deste não tem um espectro contínuo, mas pelo contrário é discreta, ou em outras palavras quantizada. Einstein utiliza esta mesma hipótese para resolver o problema do efeito fotoeléctrico em 1905. Mas vai mais longe propondo que esta é na realidade a verdadeira natureza da luz. A essa quantidade discreta de luz se chama quantum de luz ou fóton.

Nasce assim a Mecânica Quântica que será posteriormente desenvolvida pelo trabalho de muitos outros cientistas como Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Einstein, Louis de Broglie, Max Born, Wolfgang Pauli ou Paul Dirac, citando apenas os mais importantes.

A hipótese de que a energia é quantizada permite então resolver muitos dos problemas pendentes da Física do ínicio do séc. XX. Einstein utiliza-a para explicar o calor específico dos sólidos e Niels Bohr para explicar a estabilidade do átomo. O primeiro modelo atómico, chamado modelo de Bohr, é posteriormente melhorado por Sommerfeld e outros cientistas acima referidos dando origem à moderna teoria quântica, com uma formalização em moldes mais rigorosos. Tal desenvolvimento também se deu pelos esforços do matemático John von Neumann.

Dentre esses desenvolvimentos, a teoria quântica abandonou parcialmente a noção de trajetória e da localidade, em função do princípio da incerteza de Heisenberg. Assim tem-se a noção da trajetória, de natureza determinista, substituída pela noção de função de onda, de natureza probabilística. Essa interpretação da função de onda, como medida da potencialidade de localização de uma partícula, foi dada pela análise e correta interpretação de Max Born.

Bohr contribui decisivamente também para esse desenvolvimento ulterior da mecânica quântica. Ele e seus seguidores (incluindo Heisenberg) ajudaram a formar a chamada Interpretação de Copenhaga. Nessa interpretação, dá-se a explicação quântica da medida. Uma medida realizada sobre um sistema quântico resulta da interação de um aparelho de medida clássico com um sistema quântico. Como a medida resulta numa certeza sobre um valor de uma grandeza (observável), ao passo que a função de onda representa uma função de probabilidades em termos da posição, significa dizer que o ato de medir implica um colapso da função de onda.

Também em 1905, Einstein publica a teoria da relatividade restrita, nesta a idéia clássica que se tinha da simultaniedade foi abandonada, em decorrência da finitude da velocidade de transmissão das interações electromagnéticas, que resulta da teoria clássica do electromagnetismo de Maxwell. A simultaniedade passa a depender do referencial que se está adotando para se analisar uma dada situação física. É assim, a invariância da velocidade da luz (que corresponde precisamente à velocidade de transmissão das interações) implica que as noções de espaço e tempo se mesclam em um novo conceito, o espaço-tempo. Para a teoria da relatividade restrita contribuiram decisavemente também Henri Poincaré, Hendrik Lorentz e Hermann Minkowski. Assim se encerra de modo consistente a teoria da electrodinâmica clássica. Posteriormente, em 1915, Einstein leva mais longe os conceitos da teoria da relatividade ao generalizar o conceito de finitude da velocidade de transmissão das interações à interação gravitacional. Do desenvolvimento desta ideia resulta a moderna teoria da gravitação, conhecida por teoria da relatividade geral.

É Dirac quem posteriormente formaliza a teoria da Electrodinâmica Quântica que une de modo consistente a teoria quântica e a electrodinâmica clássica, baseando-se em trabalho anterior de Oskar Klein, Walter Gordon e Vladimir Fock. As tentivas de lhes juntar também a teoria da relatividade geral foram até hoje infrutíferas, sendo este um dos maiores problemas em aberto da física moderna.

terça-feira, 16 de junho de 2009

Leis de Newton


As leis de Newton são as leis que descrevem o comportamento de corpos em movimento, formuladas por Isaac Newton.


História;

Isaac Newton
publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objetos físicos.

Newton usando as três leis, combinadas com a lei da gravitação universal, demonstrou as Leis de Kepler, que descreviam o movimento planetário. Essa demonstração foi a maior evidência a favor de sua teoria sobre a gravitação universal.


Formulação original


A Primeira Lei de Newton
, ou Princípio da Inércia é uma das leis da Física.

A partir das ideias de inércia de Galileu, Isaac Newton enunciou a sua Primeira Lei:

"Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo e uniforme, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças a ele impressas."

Esse enunciado também pode ser deduzido da Segunda Lei:

\mathbf{F}= m. \mathbf{a}

Se \mathbf{F} = 0 , existem duas opções: ou a massa do corpo é zero ou sua aceleração. Obviamente como o corpo existe, ele tem massa, logo a sua aceleração é que é zero, e consequentemente, a sua velocidade é constante.

No entanto, o verdadeiro potencial da Primeira Lei evidencia-se quando se envolve o problema dos referenciais:

"Se um corpo está em equilíbrio, isto é, a resultante das forças que agem sobre ele é nula, é possível encontrar ao menos um referencial, denominado inercial, para o qual este corpo está em repouso ou em movimento retilíneo uniforme."

Essa reformulação melhora muito a utilidade da primeira lei de Newton. Para exemplificar tomemos um carro. Enquanto o carro faz uma curva, os passageiros têm a impressão de estarem sendo "jogados" para fora da curva. É o que chamamos de força centrífuga. Se os passageiros possuírem algum conhecimento de Física tentarão explicar o fenômeno com uma força. No entanto, se pararem para refletir, verão que tal força é muito suspeita. Primeiro: ela produz acelerações iguais em corpos de massas diferentes. Segundo: não existe lugar nenhum onde a reação dessa força esteja aplicada, contrariando a 3ª Lei de Newton. Como explicar a misteriosa força?

O erro dos passageiros foi simples: eles não escolheram um referencial inercial. Logo, obviamente as leis de Newton falhariam, pois estas só valem nestes referenciais. Se um referencial inercial fosse escolhido, como um observador do lado de fora do carro, nada de anormal seria visto, apenas os passageiros tentando manter sua trajetória em linha reta e o carro forçando-os a virar. Quem estava sob ação de forças era o carro.

Muitos outros exemplos existem de forças misteriosas que ocorrem por tomarmos referenciais não-inerciais, podemos citar, além da força centrífuga, as forças denominadas de Einstein, e a força de Coriolis.

Então é importante lembrar: A importância da primeira lei de Newton é estabelecer um referencial no qual a segunda lei de Newton seja válida. Tal referencial é denominado de referencial inercial.

Princípio da física (dinâmica) enunciado pela primeira vez por Galileu Galilei e desenvolvido mais tarde por Isaac Newton, que descreve o movimento dos corpos desprezando o efeito do atrito:

"Se um corpo se deslocar em linha reta com uma certa velocidade, continuará indefinidamente em movimento na mesma direção e com a mesma velocidade se nenhuma força agir sobre ele."

O principio da inércia explica o que acontece para que os copos e pratos sobre uma toalha possam continuar sobre a mesa se a toalha for puxada abruptamente. Entendemos que se os pratos copos e talheres estiverem em repouso sobre a mesa, estes vão permanecer eternamente em repouso até que algo aconteça para movê-los de lá. Com o puxão da toalha de maneira correta, não se consegue imprimir força suficiente para que os corpos entrem em movimento, então eles permanecem em seus lugares.

O princípio da inércia nasceu em experiências com bolas metálicas descendo por um plano inclinado, passando depois por uma superfície horizontal e finalmente subindo um outro plano inclinado.

Ao diminuir a inclinação deste último, sucessivamente, Galileu notou que a esfera percorria distâncias cada vez maiores, atingindo quase a mesma altura. Inferiu então que, na ausência de atrito, se a inclinação do último plano fosse nula, ou seja, ele fosse horizontal, a esfera rolaria infinitamente. Dessa forma, mostrou a necessidade de se ir além da experiência, para buscar as leis mais gerais do movimento.


A segunda Lei de Newton (também denominada Lei Fundamental da Mecânica/Dinâmica), é o segundo princípio consiste em que todo corpo em repouso precisa de uma força para se movimentar e todo corpo em movimento precisa de uma força para parar. O corpo adquire a velocidade e sentido de acordo com a força aplicada. Ou seja, quanto mais intensa for a força resultante, maior será a aceleração adquirida pelo corpo.

Quando uma força resultante atua sobre uma partícula, esta adquire uma aceleração na mesma direção e sentido da força, segundo um referencial inercial. Neste caso a relação entre a causa (força resultante) e o efeito (aceleração) constitui o objetivo principal da Segunda Lei de Newton, cujo enunciado pode ser simplificado assim:


Se a força resultante for nula, \vec{F}=0, o corpo estará em repouso (equilíbrio estático) ou em movimento retilíneo uniforme (equilíbrio dinâmico). A força poderá ser medida em Newton se a massa for medida em kg e a aceleração em m/s² pelo Sistema Internacional de Unidades de medidas (S.I).


A Terceira Lei de Newton também é conhecida como Lei do Par Acção-Reação.

Definição

Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, simultaneamente o corpo B exerce uma força sobre o corpo A de intensidade e direção igual mas em sentido oposto.

A força que A exerce em B e a correspondente força que B exerce em A constituem o par ação-reação dessa interação de contato (colisão). Essas forças possuem mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos. Ou seja:

Ao aplicarmos a terceira lei de Newton, não podemos esquecer que as forças de ação e reação:

* estão associadas a uma única interação, ou seja, correspondem às forças trocadas entre apenas dois corpos;

* têm sempre a mesma natureza (ambas de contato ou ambas de campo), logo, possuem o mesmo nome (o nome da interação);

* atuam sempre em corpos diferentes, logo, não se anulam.

segunda-feira, 15 de junho de 2009

O Novo Sistema Solar


Em 24/08/2006 a Assembleia Geral da União Astronômica
Internacional estabeleceu uma nova definição de planeta.
A resolução final da União Astronômica Internacional (IAU)
ficou em algo intermediário da proposta inicial, que definia
12 planetas, e da posição mais radical de eliminar Plutão do
grupo de planetas. Eu diria que o sistema solar não perdeu
Plutão mas, sim, ganhou 3 novos planetas anões: o próprio
Plutão, o antigo asteróide Ceres e o novo objeto descoberto
em 2003 UB313 (apelidado provisóriamente de Xena).

-O que define o planeta clássico:
1 - ser esférico por ação de sua própria massa e gravidade;
2 - orbitar uma estrela (no caso o Sol) sem ser ele mesmo uma
estrela;
3 - ser o astro dominante daquela órbita.


Esta últma premissa é que diferencia planetas clássicos de planetas
anões. Se algum novo objeto descoberto compartilhar sua órbita como
outros astros, ele será um planeta anão, caso contrário será um
planeta clássico. Pela dinâmica do sistema solar, se um astro for
suficientemente grande ele vai dominar sua órbita expulsando e/ou
incorporando (engolindo) os demais astros desta região. É o que
aconteceu nos primórdios da formação do sistema solar com todos os
planetas clássicos. Bem no início havia um enxame de pequenas rochas
e poeira formando um disco ao redor do Sol. A medida que o sistema
solar evoluia, começaram a se formar aglomerados maiores que
enguliam os pequenos da sua órbita, até que um dia todos os detritos
da região foram ou engolidos ou varridos. Isso aconteceu com os 8
planetas clássicos. Mas na região dos asteróides, por influência
gravitacional de Júpiter, os detritos não consegiram se aglutinar
para formar um novo planeta. Ceres foi apenas o maior aglomerado que
se formou e por sua própria gravidade assumiu a forma esférica
(ainda estamos por investigar Vesta, Hypatia e outros asteróides que
podem ou não ser esféricos). Com Plutão aconteceu algo parecido, os
detritos da formação do sistema solar foram varridos para fora (se
não me engano por Urano e depois Netuno) e se formou uma região
conhecida com cinturão de Kuiper. Plutão é apenas mais um destes
objetos (KBO) entre muitos outros mas como assumiu a forma esférica
mereceu a designação de planeta anão (com muita honra, hehehe).
Agora estamos descobrindo outros KBOs que provavelmente são
esféricos e todos cairão na categoria de planetas anões. Acho muito
difícil que exista uma região no cinturão de Kuiper que tenha sido
varrida e onde reine um novo planeta na acepção clássica. Mas nada é
impossível, só o tempo dirá.


Mas lembrem-se que no fundo nada mudou, todos os planetas,
anões e asteróides continuam nas suas órbitas placidamente,
foi apenas a classificação do que é planeta que mudou.

domingo, 14 de junho de 2009

Astrofísica


À Astrofísica é o ramo da Astronomia que lida com a Física do Universo, incluindo suas propriedades físicas (luminosidade, densidade, temperatura, composição química) de objetos astronômicos como estrelas, galáxias e meio interestelar, e também das suas interações. Na prática, todas as pesquisas astronômicas modernas envolvem uma quantia substancial da Física teórica e experimentos práticos.

A Astrofísica não deve ser confundida com a Cosmologia, esta se ocupa da estrutura geral do universo e das leis que o regem num sentido mais amplo, embora sob muitos aspectos ambas seguem um caminho paralelo, algumas vezes considerado redundante.

Perguntas da humanidade sobre a natureza do Cosmo

Qual é a idade do universo e das estrelas que o compõe? Sua composição? Como sabemos se as estrelas estão consumindo seu combustível e a que velocidade? O efeito da gravidade pode desviar a luz e distorcer o espaço?



Como a Astrofísica procura responder


Fazendo-se uma análise espectrográfica através do espectrofotômetro de absorção atômica temos como verificar se um astro está se movendo, em que direção e velocidade. Podemos saber se existe um desvio da luz causado pela gravidade de algum corpo próximo, a composição das estrelas e dos gases que estão dispersos, entre estas e o instrumento que faz a medição. Sempre quando verificamos o espectro de uma estrela, observamos que suas linhas espectrais desviam para o vermelho. Isto se dá, porque ela está se afastando, ao contrário, se estiver se aproximando, o desvio será para o azul. As falhas devido à absorção atômica indicam sua composição. A distância entre linhas espectrais indica vários parâmetros, inclusive a presença de gases e poeira entre a estrela e a Terra.

Outros exemplos de instrumentos usados em astrofísica são os aceleradores de partículas, entre outros equipamentos, estes podem determinar a composição inicial de nosso universo e o comportamento das partículas elementares ao nível de microcosmo.

O telescópio óptico, o radiotelescópio, entre outros, também são exemplos do uso de instrumentação física experimental para a análise e dedução de parâmetros de corpos estelares.


Abóbada celeste



Acredita-se que os primeiros filósofos da Antigüidade clássica foram os precurssores da astrofísica desenvolvendo novos conceitos e estabelecendo as primeiras regras para nortear a pesquisa racional do Universo.

Tales de Mileto foi fundador da escola de Mileto. Já naquela época imaginava que o céu era uma abóbada e esta estaria dividida em cinco círculos, o ártico, trópico de verão, o equador, o trópico de inverno e finalmente o antártico. Explicou o eclipse do Sol e que a Lua é por ele iluminada.

Anaximandro de Mileto, utilizou as proporções matemáticas e geométricas para tentar mapear a abóbada celeste, elaborou tratados sobre astronomia, cosmologia e geografia.

O conceito de abóbada celeste e o estabelecimento de um sistema de coordenadas de espaço foi uma descoberta importante que levou à astronomia esférica ou astronomia de posição, assim, as posições dos astros puderam ser determinadas e catalogadas racionalmente.

Este processo de catalogação é executado até a atualidade e continuará a ser usado, acredita-se por muito tempo.

sábado, 13 de junho de 2009

As origens da física moderna


Dentre as inúmeras controvérsias que venho apontando e que caracterizam nosso diálogo gostaria, nesta mensagem, de focalizar a atenção em algo que julgo fundamental. Aliás, você há de ter notado que venho mudando o enfoque de meu discurso. Não que assuma, do ponto de vista epistemológico, ter cometido algum erro; mas percebo que você está um passo à frente da maioria daqueles com quem discuti o assunto anteriormente. Quero, então, expressar a idéia da existência de uma autêntica física clássica, ao lado de outra, também chamada clássica e newtoniana, mas a negar o que de mais importante Newton nos legou.

Essa física, supostamente newtoniana, foi aquela que efetivamente consagrou-se como tal na última década do século XIX; e era essa a física a não explicar o espectro de radiação do corpo negro ou a experiência de Michelson-Morley. Digno de nota é que os físicos da época não conheciam elétrons, a não ser no terreno de idéias mal levadas em consideração ¾como as de Faraday¾ se bem que apoiadas na experimentação. Pois foi esta física que, de maneira indevida, aceitou que qualquer coisa que pudesse manifestar-se por efeitos elétricos ou magnéticos deveria reduzir-se aos elementos básicos da teoria de Maxwell. E, não obstante, está patente na monumental obra de Maxwell, e em vários de seus capítulos, que toda a matemática apresentada adotou, como pressuposta, a existência dos fluidos elétricos. A única concessão que Maxwell fez a respeito foi dar a entender que, para ele, tanto fazia conceber a existência de um único fluido elétrico como apelar para as teorias de dois fluidos elétricos, como a demonstrar uma certa indiferença para com as briguinhas que pipocavam entre seus contemporâneos e que Maxwell demonstrou, habilmente, estarem desprovidas de sentido para a finalidade almejada.

As idéias de Maxwell em hipótese alguma garantem a existência de partículas elementares, mesmo porque a teoria foi construída independentemente dessa noção e, quero crer, da maneira como aconteceu, pois não seria possível prevê-las pela teoria em si. Por outro lado, a existência de partículas elementares não falsearia a teoria de Maxwell e tampouco modificaria seu núcleo, a menos que se tentasse reconstruí-la de maneira que comportasse essa existência. O que não se pode, a meu ver, é assumir gratuitamente que, pela teoria de Maxwell, essas partículas gerassem um campo idêntico aos objetos macroscópicos utilizados por Maxwell em suas hipóteses básicas, quais sejam, carga elétrica e corrente elétrica. E é exatamente nesse ponto que começam nossas divergências.

Você diz que o campo de um elétron ou, em suas palavras, o quantum do campo eletrônico, teria simetria esférica, a exemplo do campo de uma carga elétrica. E eu digo que esse campo não pode ser coulombiano, apoiando-me na experimentação como deveria ser interpretada por um físico clássico de fato, se bem que não por outro físico clássico a já assumir como verdadeiro aquilo que, para mim, seria um absurdo. Mas, então, você afirma que todas as experiências eletromagnéticas efetuadas retratam o comportamento coulombiano que, pelo que você deu a entender, seria um campo a variar com o inverso do quadrado da distância. Mas isso, por si só, não é um campo coulombiano. O campo magnético de um elemento de corrente (lei de Biot-Savart) varia com o inverso do quadrado da distância e não é um campo coulombiano: nem é elétrico, nem é de simetria esférica. O campo de efeitos elétricos da minha teoria, sob o ponto de vista matemático, é muito parecido com o campo da lei de Biot-Savart; ele tem um co-seno no lugar do seno ou então o que chamo produto vetorial interno no lugar do produto vetorial externo ou tradicional; e, também, não tem simetria esférica, mas também varia com o inverso do quadrado da distância; para uma direção constante, ele cai exatamente da maneira observada na lei de Coulomb.

Por que então eu afirmaria que o campo de um elétron não pode ser coulombiano na visão de um físico clássico de fato? Porque para esse físico clássico todos os fenômenos observados deveriam ser explicados por meio dos postulados básicos de sua física clássica; e quando falo em postulados não estou me referindo aos princípios da mecânica de Newton, mas aos axiomas ou pressupostos da física newtoniana e que, de maneira sucinta, caracterizariam o que afirmei como sendo os pilares básicos dessa física: espaço, tempo, matéria, movimento da matéria e informação do movimento da matéria. E digo mais: por esses axiomas não há como confundir espaço com tempo nem matéria com movimento da matéria. Ou seja, se nós quisermos manter os axiomas da física newtoniana intactos, não poderemos, em hipótese alguma, apoiados agora na experimentação, interpretarmos as experiências por meio da aceitação a priori da existência de um elétron responsável por algo que possa ser caracterizado como o campo de uma carga elétrica coulombiana e, como tal, de simetria esférica.

Em outras palavras: qualquer experiência a "garantir", sem dar margem a dúvidas, que o campo elétrico gerado por um elétron é coulombiano, estaria a meu ver falseando, de maneira irrefutável, a física newtoniana. Mas... essa experiência já foi feita? Na sua opinião, parece que sim. Na minha opinião, parece que não; se tirarmos a média de nossas opiniões, diria que a problemática ainda não foi resolvida, pois a mim parece que as coisas ainda não foram elucidadas da maneira como enfatizei, qual seja: sem dar margem a dúvidas. É claro que essa média não é para ser levada a sério, pois o falseamento não é algo a se sujeitar a opiniões pessoais. Sob esse aspecto diria que estou fazendo um inocente jogo de palavras.

Vamos então aceitar, ainda que por hipótese, que o que eu digo não seja assim tão sem fundamento; e que até o momento nós estivéssemos ¾raciocinando como alguém a viver no final do século XIX¾ a contemplar uma física clássica ainda não falseada. Nessas condições, Lorentz jamais poderia supor gratuitamente que o campo de um elétron seria coulombiano, nem mesmo após a experiência de Thompson (1897), a supostamente medir a relação e/m; e nem mesmo após a experiência de Millikan, efetuada bem mais tarde. O máximo que se poderia dizer, após a experiência de Thompson ter sido efetuada, seria que o elétron está sujeito a uma força que poderia ser do tipo coulombiano, mas que também poderia não ser. Optou-se, então, pela primeira afirmativa e, com isso, construiu-se uma nova física que se assumiu como sendo a própria física clássica. E essa é a verdadeira origem do que chamei em outra mensagem de "física clássica na visão de um físico moderno dos dias atuais", ou seja, aquela que não consegue explicar grande número dos fenômenos que ocorrem na natureza; ou seja, a física clássica foi falseada por um decreto e, salvo maior juízo, creio que poderíamos chamá-lo de Decreto de Lorentz. Esse decreto acabou sendo referendado como tal por todos os físicos do século XX, até mesmo por aqueles que jamais se satisfizeram com a física do século XX e que, na minha modesta opinião, constituem a imensa maioria dos físicos que conheci, seja pessoalmente, seja por meio das leituras que fiz a respeito desses descontentamentos manifestos. Eles não querem admitir que estão errados, mas se expressam com freqüência por meio dessa peculiar idiossincrasia.

Assumindo-se esse decreto como irrevogável, irretratável e irrecorrível (olha aí a origem do partido único, que chamei em outra mensagem de Partidão da física moderna, a existir mesmo antes de Thomas Kuhn ter nascido), não existe mais física newtoniana, ou seja, a física newtoniana foi abolida da face da Terra por decreto. O que sobrou da mesma convencionou-se continuar chamando de física clássica e, por extensão, aquela que, por não explicar grande parte de fenômenos que ocorrem na natureza, precisaria sujeitar-se a algumas modificações em seus pilares básicos. E, daí, surgiu a física moderna com a relatividade, de um lado, e a física quântica, de outro. E daí surgiu aquela história de assumir que, em casos limites, a física moderna confunde-se com a física clássica. Sim, é verdade, mas confunde-se tão somente com a física clássica que aceita uma natureza fluido-coulombiana para as partículas elementares, ou seja, aquela que por não ter dado certo precisou de adaptações que a despersonalizaram, a menos de uma condição limite.

Quando digo então que a física quântica apóia-se na noção de fluidos elétricos, entenda-se: a física quântica tornou-se necessária porque a física que tentou expandir para o microcosmo as idéias do modelo dos fluidos elétricos de Maxwell ¾e que funcionava muito bem para o macrocosmo¾ não conseguiu explicar alguns fenômenos importantes encontrados na natureza e relacionados ao comportamento das partículas do microcosmo. Em minha maneira resumida de focar o problema, via de regra devida ao fato de não me darem chance de expressar o que efetivamente penso, fica aquela impressão, que não pretendi dar, de que os físicos quânticos estariam fluidificando as partículas. Isto se confunde ainda mais quando interpretado sob o ponto de vista da dualidade corpúsculo-onda e/ou do chamado colapso ou descolapso da função de onda. Mas essa é uma outra fluidificação que tem a sua lógica própria, a apoiar-se nos conceitos de onda, nuvem ou mesmo densidade probabilística. Esse é um outro problema que raramente chega a me interessar, a não ser quando tento entender como foi que uma coisa que evoluiu a partir de um erro deu origem àquela matemática que dá certo sem que se saiba onde, quando e nem porquê.

sexta-feira, 12 de junho de 2009

Universo


As galáxias com suas estrelas e matéria interestelar constituem a unidade de povoamento do Universo.

No começo, o Universo era muito quente, muito denso e concentrado em um volume muito pequeno. Entrou em expansão a aproximadamente 15 bilhões de anos. As teorias seriam de que o universo teria surgido após o big bang, com o tempo, a temperatura foi diminuindo e se tornou da ordem de 109K, reações termonucleares estabeleceram-se e realizaram a síntese de núcleos atômicos leves. Aproximadamente 1 bilhão de anos depois do big bang, as primeiras galáxias se formaram. Um dos problemas não resolvidos no modelo do Universo em expansão é saber se o Universo é aberto ou fechado (isto é, se expandirá indefinidamente ou se voltará a se contrair). A figura ao lado mostra o Universo, com uma galáxia no centro e muitas estrelas. Para os antigos, o Sol era o centro do Universo.

Universo - Galáxia.
Cosmologia

Cosmologia é o estudo do Universo em seu conjunto, incluindo teorias sobre sua origem, evolução, estrutura em grande escala e seu futuro. As primeiras teorias cosmológicas importantes devem-se ao astrônomo grego Ptolomeu e à Nicolau Copérnico, que propôs em 1543 um sistema em que os planetas giravam em órbitas circulares ao redor do Sol. Tal sistema foi modificado pelo sistema de órbitas elípticas descrito por Johannes Kepler.

Em 1917 o astrônomo holandês Willen de Sitter desenvolveu um modelo não estático do Universo. Em 1922, esse modelo foi adotado pelo matemático russo Alexander Friedmann e em 1927 pelo sacerdote belga Georges Lemaitre, que afirmava que as galáxias são fragmentos proporcionados pela explosão do núcleo, dando como resultado a expansão do Universo.

Esse foi o começo da teoria da Grande Explosão (Big Bang) para explicar a origem do Universo, modificada em 1948 pelo físico russo naturalizado americano George Gamow, que disse que o Universo se criou numa gigantesca explosão e que os diversos elementos foram produzidos durante os primeiros minutos depois dessa Grande Explosão, quando a densidade e a temperatura extremamente alta fundiram partículas subatômicas, transformando-as nos elementos químicos. Por causa de sua elevadíssima densidade, a matéria existente nos primeiros momentos do Universo expandiu-se rapidamente. Ao expandir-se, o hélio e o hidrogênio esfriaram e se condensaram em estrelas e galáxias.

quinta-feira, 11 de junho de 2009

A FISICA NO COTIDIANO


Ensinar física é uma atividade através do qual, consciente ou inconscientemente, deliberadamente ou não, é transmitida aos alunos uma mensagem a respeito do que seja físico, do modo como é produzida e das relações com a tecnologia. Sendo assim, não se pode deixar de explicar, a esse respeito.

No ensino da física acredita-se, muito comumente, que ensinar consiste simplesmente em apresentar aos alunos um conjunto de noções de maneira clara, inteligível e logicamente ordenado.

Ensinar física, pelos desafios envolvidos, é uma atividade que exige um nível de profissionalização mais elevado, no sentido de que os docentes devem se sentir preparados e seguros para enfrentar os problemas complexos para os quais ainda não se tem solução e se considerem capazes de propor soluções originais ou de fazer escolhas mais adequada em cada situação.

A física em sua evolução desenvolve não apenas novas entidades, conceitos e representações sobre o mundo natural, mas também formas de investigação e forma de abordagem que são continuamente renovadas em função de seus propósitos e dos interesses sociais e da comunidade científica. Deve se propiciar aos alunos adquirir a visão de que não há um método científico universal e infalível, capaz de resolver qualquer problema de nos conduzir a verdade. Cada situação requer um modo especifico de abordagem em função das suas características e da natureza do problema a ser resolvido. Assim, não ha. soluções definitivas. Conhecer é interpretar, e isso, por se, só, já nos assegura que não há um caminho privilegiado que possa nos conduzir a verdade definitiva.

Assim o ensino de física deve estar com preenchido com o desenvolvimento de habilidades básicas de comunicação tais como: planejamento e comunicação de resultados, entendimento de linguagem gráfica interpretação de tabelas com preensão definições e expressões matemáticas. Sendo assim para melhor compreender o processo de aprendizagem de física é necessário inventar praticas diferenciada e dessa forma poder entender e discutir alguns pontos relativos dessa área do saber assim os alunos mostraram se mais independentes diante dos procedimentos, das formas de trabalho e das ações que aprenderam. São tabelem capazes de maiores formalidades no pensamento e na linguagem. Isso aumenta a possibilidade de compreensão autônoma das definições cientificas presentes nos livros didáticos e a própria escrita de definições, o que o que antes a maior desafio. É capadades que lhes possibilitam obter informações, organizar dados e construir hipóteses com desenvoltura e colaboram para a realização de investigação mais longas e detalhadas. Os alunos ainda necessitam de acedência do professor para a observação, a experimentação e produção de esquemas entre outros procedimentos mais sofisticados principalmente se essa pratica já foram vivenciadas e aprendidas. são exemplos de procedimentos mais difíceis que podem ser tratados: a construção e interpretação de gráficos de tabelas de esquemas sobre sistemas complexos, de textos informativos e dissertativos longos, estudos de meio com diversos objetos paralelos.

Os procedimentos correspondem aos modos de buscar, organizar e comunicar conhecimentos. São bastante variados: A observação à experimentação, a comparação, a elaboração de hipóteses e suposições o debate oral sobre hipótese, o estabelecimento de relações entre fatos ou fenômenos e idéias, a leitura e a escrita de textos informativos, a elaboração de roteiros de pesquisa, a busca de informações em fontes variadas, a elaboração de questões para enquête, á organização de informações por meio de desenhos, tabelas gráficos esquemas e textos, o conforto entre suposições e entre elas e os dados obtidos por investigação a elaboração de perguntas, a proposição para a solução de problemas.

O ensino só é possível pelo trabalho com diferentes temas distintos com atenção para aqueles que permitem ampliar a compreensão da realidade. Certos temas podem ser objeto de observações direta ou experimentação, como as atividades que foram realizadas pelos alunos da 8º serie do ensino fundamental e 1º ano do ensino médio da escola estadual Profº Elidio Mucelli filho que foram.

Borrifador caseiro onde a água sobe pelo canudinho e é estabeleça uma diferença de pressão entre as extremidades do canudinho imerso na água, o que faz a água subir pelo canudinho e se misturar com a corrente de ar, ocorrendo assim à dispersão da água.

Fazendo um ovo flutuar: o ovo afunda no copo com água dissolvendo sal na água, conforme a concentração de sal na água aumenta o ovo começa a subir. Se o ovo afunda na água da torneira sua densidade é maior que 1g cm3. Nessa situação o peso do ovo é maior que o impulso que ele recebe da água.

Efeito de pressão menos que a atmosférica: O copo aprisiona os gases em alta temperatura e grande quantidade de vapor de água. A chama da vela apaga-se por que o oxigênio no interior do copo acaba. A temperatura dos gases diminui e grande parte do vapor de água se condensa. A pressão dentro do copo diminui e fica menor que atmosfera dentro do copo até que a pressão interna mais o a pressão da coluna de água dentro do copo equilibra a pressão atmosfera.

E outras como equilibrando uma gota de óleo, porque alguns objetivos afundam e outros não? Essas atividades praticam foram apresentadas no II Seminário de Química realizado na Escola Estadual Profº Elidio Murcelli filho com apoio da Física e Biologia.

A discussão dos resultados da experimentação foi um momento importante. A idéia de experimento que da certo ou errado deve ser compreendido dentro dos referenciais que foram especificamente adotados.

A autonomia dos alunos nas experimentações tornou-se mais ampla quando eles mesmos participaram da elaboração, realizando por eles mesmos as ações sobre os materiais preparando o modo de organização das anotações, realizando e discutindo os resultados.

portanto mostrar a física como elaboração humana, para compreensão do mundo é uma meta para o ensino seus conceitos e procedimentos contribuem para o questionamento do que se vê e se ouve para interpretar os fenômenos da natureza, para compreender como a sociedade nela vive entervem utilizando seus recursos e criando um novo meio social e tecnológico.

Por outro lado essa meta envolve ainda, o planejamento e a realização de trabalhos práticos, pois as dimensões do conhecimento cientificam não se restringe aos conteúdos de tipos experimentais, cuja função é encontrar correlações positivas ou produzir efeitos que possam ser comparados com previsões teoricas.

Porem para desenvolver a capacidade de observação dos alunos e necessário portanto, propor desafios que os motivem a buscar os detalhes de determinados objetos, para que o mesmo seja percebido de modo cada vez mais completo e de diferente do modo habitual.

Por intermédio das experiências educativas, essas experimentações realizadas pelos alunos de mostrou ser uma ferramenta excepcional de apoio ao processo de ensino, uma vez que oportuniza a integração de outras áreas como a química e a biologia, criando assim ambiente favorável para que os alunos vivenciem através de experimentos, as exercitando e desenvolvendo seu espírito criativo, racionacinio lógico e habilidades manuais.

quarta-feira, 10 de junho de 2009

PORQUE O CÉU É AZUL ? O Pôr do Sol é Vermelho ? E as Nuvens são Brancas ?


A resposta está em como os raios solares interagem com a atmosfera.
Quando a luz passa através de um prisma, o espectro é quebrado num arco-íris de cores. Nossa atmosfera faz o mesmo papel, atuando como uma espécie de prisma onde os raios solares colidem com as moléculas e são responsáveis pelo dispersão do azul.
Quando olhamos a cor de algo, é porque este "algo" refletiu ou dispersou a luz de uma determinada cor associada a um comprimento de onda. Uma folha verde utiliza todas as cores para fazer a fotossíntese, menos o verde, porque esta foi refletida. Devido ao seu pequeno tamanho e estrutura, as minúsculas moléculas da atmosfera difundem melhor as ondas com pequenos comprimentos de onda, tais como o azul e violeta. As moléculas estão espalhadas através de toda a atmosfera, de modo que a luz azul dispersada chega aos nossos olhos com facilidade.
Luz azul é dispersada dez vezes mais que luz vermelha.
A luz azul tem uma frequência ( ciclos de onda por segundo ) que é muito próximo da frequência de ressonância dos átomos, ao contrário da luz vermelha. Logo a luz azul movimenta os elétrons nas camadas atômicas da molécula com muito mais facilidade que a vermelha. Isso provoca um ligeiro atraso na luz azul que é re-emitida em todas as direções num processo chamado dispersão de Rayleigh ( Físico inglês do século 19 ). A luz vermelha, que não é dispersa e sim transmitida, continua em sua direção original, mas quando olhamos para o céu é a luz azul que vemos porque é a que foi mais dispersada pelas moléculas em todas as direções.
Luz violeta tem comprimento de onda menor que luz azul, portanto dispersa-se mais na atmosfera que o azul. Porque então não vemos o céu violeta ? Porque não há suficiente luz ultravioleta. O sol produz muito mais luz azul que violeta.
Quando o céu está com cerração, névoa ou poluição, há partículas de tamanho grande que dispersam igualmente todos os comprimentos de ondas, logo o céu tende ao branco pela mistura de cores. Isso é mais comum na linha do horizonte.
No vácuo do espaço extraterrestre, onde não há atmosfera, os raios do sol não são dispersos, logo eles percorrem uma linha reta do sol até o observador. Devido a isso os astronautas vêem um céu negro.
Em Júpiter o céu também é azul porque ocorre o mesmo tipo de dispersão do azul na atmosfera do planeta como na Terra. Porém em Marte o céu é cor de rosa, ja que há excessiva partículas de poeira na atmosfera Marciana devido à presença de óxidos de ferro originários do solo. Se a atmosfera de Marte fosse limpa da poeira, ela seria azul, porém um azul mais escuro já que a atmosfera de Marte é muito mais rarefeita.

Porque o pôr do sol e a alvorada são vermelhos ?

Quando o sol está no horizonte, a luz leva um caminho muito maior através da atmosfera para chegar aos nossos olhos do que quando está sobre nossas cabeças. A luz azul nesse caminho foi toda dispersada , a atmosfera atua como um filtro , e muito pouca luz azul chega até você, enquanto que a luz vermelha que não é dispersada e sim transmitida alcança nossos olhos com facilidade. Nessa hora a luz branca está sem o azul.
Durante a dispersão da luz nas moléculas ocorre o fenômeno de interferência destrutiva em que a onda principal se subdivide em várias outras de menor intensidade e em todas direções, porém mantendo a energia total conservada. O efeito disto é que a luz azul do sol que vinha em linha reta passa a ir em todas as direções. Ao meio dia todas as direções estão próximas de nós mas no entardecer a dispersão leva para longe do nosso campo de visão o azul já que a luz solar percorre uma longa tangente na circunferência da terra até chegar aos nossos olhos.
Além disso, o vermelho e o laranja tornam-se muito mais vívidos no crepúsculo quando há poeira ou fumaça no ar, provocado por incêndios, tempestade de poeira e vulcões. Isso ocorre porque essas partículas maiores também provocam dispersão com a luz de comprimento de onda próximos, no caso o vermelho e laranja.

Porque as nuvens são brancas ?

Nas nuvens existem partículas ( gotas de água ) de tamanhos muito maiores que o comprimento de ondas da luz ocorrendo dispersão generalizada em todo o espectro visível e iguais quantidades de azul, verde e vermelho se juntam formando o branco.

Saiba tudo sobre 2009: Ano internacional da astronomia


No dia 20 de Dezembro de 2007a 62ª Assembléia da Organização das Nações Unidas proclamou 2009 como o Ano Internacional da Astronomia. A resolução foi submetida pela Itália, pátria de Galileu Galilei, e teve completo apoio do Segundo Comitê da Assembléia Geral. O Ano Internacional da Astronomia é uma iniciativa da União Astronômica Internacional e da UNESCO.
Com o Ano Internacional da Astronomia 2009 (IYA2009) nós celebramos um evento especial: o primeiro uso astronômico de um telescópio por Galileu Galilei – uma invenção que desencadeou 400 anos de incríveis descobertas astronômicas. A isso se seguiu uma revolução científica que alterou profundamente nossa visão de mundo. Hoje, telescópios em solo e em órbita exploram o Universo 24 horas por dia, em todos os comprimentos de onda do espectro eletromagnético. A presidente da IAU, Catherine Cesarsky, diz: “O Ano Internacional da Astronomia 2009 dá a todas as nações a chance de participar nesta excitante revolução científica e tecnológica em curso.”
O IYA2009 é uma colaboração global para fins pacíficos – a procura de nossas origens cósmicas, uma herança compartilhada por todos os cidadãos do planeta Terra. A ciência da Astronomia representa milênios de colaborações através das fronteiras: geográficas, idades e gêneros, raças e culturas, fornecendo uma base completa para a Carta de Princípios da ONU. Neste sentido, a Astronomia é um exemplo clássico de como a ciência pode contribuir para o aprofundamento da colaboração internacional.
O assim chamado Ponto de Contato Brasileiro, Augusto Damineli, explica: “A rede Brasileira do IYA 2009 oferecerá uma ampla lista de atividades já a partir de 2008, que pode ser vista em http://www.astronomia2009.org.br/. Entre nossos objetivos, ofereceremos a pelo menos 1 milhão de pessoas a oportunidade de ver o céu através de telescópios. Outro objetivo é o de difundir na sociedade uma mentalidade científica. Isto é essencial para os cidadão agirem num mundo permeado pela tecnologia e carente de planejamento global de recursos.”
Histórico:Durante a Assembléia Geral da IAU em 23 de Julho de 2003 em Sydney (Austrália), foi aprovado por unanimidade a resolução em favor da proclamação de 2009 como o Ano Internacional da Astronomia. Baseados na iniciativa da Itália, a Conferência Geral da UNESCO em sua 33ª sessão recomendou à ONU que adotasse a resolução de declarar o 2009 como o Ano Internacional da Astronomia. Finalmente, a 62ª Assembléia da ONU designou a UNESCO como sendo a agência para liderar o IYA2009. A IAU implementará o IYA2009 através de uma rede mundial. Dela já participam 93 países, coordenando esforços de astrônomos profissionais, amadores, educadores e artistas.
O IYA2009 é, em primeiro lugar, uma atividade para o cidadão de todo o planeta Terra. Ele objetiva combinar a excitação da descoberta pessoal, o prazer de compartilhar conhecimentos fundamentais sobre o Universo e nosso lugar nele, com os méritos do método científico. O poder de inspiração da Astronomia representa um valioso recurso para a espécie humana e para todas as nações.
O objetivo do IYA2009 é o de estimular em todo o mundo, especialmente entre os jovens, o interesse pela Astronomia e outras ciências sob o tema central: O Universo para você descobrir. As atividades do IYA2009 serão a nível mundial e regional (especialmente a nível nacional e local). Centenas de “nós” locais estão se formando em todo o Brasil, para preparar as atividades de 2009. Esses “nós” contam com a colaboração de astrônomos profissionais, amadores, centros de ciência, planetários, educadores e artistas.

terça-feira, 19 de maio de 2009

ciência aliada da astronomia


NÃO EXISTE CONFLITO entre ciência e Astrologia, grandes cientistas praticaram as técnicas preditivas dos antigos astrólogos e obtiveram reconhecimento, mas como os céticos pregam, os astrônomos remodelaram as bases da Astronomia, mas mantiveram "intacta" a perspectiva astrológica do mundo, talvez porque achassem que não precisavam mudar aquele método, ou por que era um passatempo bobo, como dizem os atuais escritores científicos. A Partir do pensamento Astrológico, pode-se deduzir uma infindade de associações,logo uma diversidade de práticas derivaram deste conhecimento, um bom exemplo é alquimia, mas o que representa somente a maleabilidade e extensão que a Astrologia pode atingir, tanto em formais ritualísticas, como em práticas meditativas ou terapêuticas.Mas também não posso esquecer que essa ciência dai, que os mais sedentos colocaram no lugar da igreja reacionária, é só mais uma das tantas formas de abordar o mundo que os homens criaram, estamos no meio de uma revolução do pensamento humano, vão surgir novas crenças, a ciência vai existir ainda em 200 anos? A Astrologia vai.É por temas tensos como este, que eu não aconselho os horóscopos para ninguém, na prática eles só servem para alienar ainda mais sobre o que é Astrologia, ninguém é somente o sol ou qualquer outro atributo do mapa.Os horóscopos de jornal, partem do princípio que todos nasceram as seis horas da manhã e consequentemente tem o Sol conjunto com o Ascendente, a partir daí ele farão as previsões para o público em geral e por mais que tenha muita gente que diga que este ou aquele horóscopo seja bom, e "para ele funcione" não devemos esquecer de que a opnião de um indivíduo e suas experiências podem não ter relação alguma com o outro ser.Isso sem falar em como estes horóscopos são feito efetivamente, pois, já trabalhei em um jornal onde o responsável por este setor simplesmente recortava de outros periódicos, embaralhava e sorteava aleatoriamente os resultados para serem publicados. E certa vez, um outro jornalista contou que em sua redação, fazer horóscopo era punição para funcionário que falhava de alguma forma com os parâmetros da empresa.Horoscopia originalmente seria o estudo de todas as possíveis relações existentes entre o mapa natal da pessoa e os mapas subsequentes. Através desta técnica poderíamos fazer previsões com a maior precisão possível, sempre lembrando que a hora de nascimento é fundamental para que as previsões ocorram o mais exatas possíveis.

Biografia de Galileu Galilei


Grande Físico, Matemático e Astrônomo, Galileu Galilei nasceu na Itália no ano de 1564. Durante sua juventude ele escreveu obras sobre Dante e Tasso. Ainda nesta fase, fez a descoberta da lei dos corpos e enunciou o princípio da Inércia. Foi um dos principais representantes do Renascimento Científico dos séculos XVI e XVII. Galileu foi o primeiro a contestar as afirmações de Aristóteles, que, até aquele momento, havia sido o único a fazer descobertas sobre a física. Neste período ele fez a balança hidrostática, que, posteriormente, deu origem ao relógio de pêndulo. A partir da informação da construção do primeiro telescópio, na Holanda, ele construiu a primeira luneta astronômica e, com ela, pôde observar a composição estelar da Via Látea, os satélites de Júpiter, as manchas do Sol e as fases de Vênus. Esses achados astronômicos foram relatados ao mundo através do livro Sidereus Nuntius (Mensageiro das Estrelas), em 1610. Foi através da observação das fases de Vênus, que Galileu passou a enxergar embasamento na visão de Copérnico (Heliocêntrico – O Sol como centro do Universo) e não na de Galileu, onde a Terra era vista como o centro do Universo.
Por sua visão heliocêntrica, o astrônomo italiano teve que ir a Roma em 1611, pois estava sendo acusado de herege. Condenado, foi obrigado a assinar um decreto do Tribunal da Inquisição, onde declarava que o sistema heliocêntrico era apenas uma hipótese. Contudo, em 1632, ele voltou a defender o sistema heliocêntrico e deu continuidade aos seus estudos.
Muitas idéias fundamentadas por Aristóteles foram colocadas em discussão por indagações de Galilei. Entre elas, a dos corpos leves e pesados caírem com velocidades diferentes. Segundo ele, os corpos leves e pesados caem com a mesma velocidade.
Em 1642, ele morreu cego e condenado pela Igreja Católica por suas convicções científicas. Teve suas obras censuradas e proibidas. Contudo, uma de suas obras (sobre mecânica) foi publicada mesmo com a proibição da Igreja, pois seu local de publicação foi em zona protestante, onde a interferência católica não tinha influência significativa. A mesma instituição que o condenou o absolveu muito tempo após a sua morte, em 1983.