quarta-feira, 26 de outubro de 2016

COMO FOI DEDUZIDO O ZERO ABSOLUTO

O zero absoluto

Em 1699 o físico francês Guillaume Amontons (1663-1705) descobriu que, para um volume constante de ar, a pressão e a temperatura são diretamente proporcionais. Essa descoberta o levou, em 1703, a sugerir a existência de uma temperatura mínima para a qual a pressão do ar se anularia. Veja o gráfico:



Essa ideia era tão estranha e ousada para a época, que Amontons não foi levado a sério. Suas conclusões foram esquecidas, inclusive a relação entre pressão e temperatura, correta e compreensível, que poderia ter antecipado em quase um século a descoberta de Charles e Gay-Lussac. 

Como em qualquer campo da atividade humana, em ciência a ousadia nem sempre é bem-vinda. Um século depois de proposta, a sugestão de Amontons ainda era fortemente rejeitada. 

O físico americano, radicado na Inglaterra, Benjamin Thompson afirmava que qualquer tentativa na busca do "frio absoluto" era perda de tempo. Gay-Lussac, na mesma época, dizia que essa ideia era "totalmente quimérica".

Mas, em 1848, o físico britânico William Thomson, lorde Kelvin, propôs a criação de uma nova escala, a escala absoluta de temperatura, em que o zero fosse deslocado para essa antiga, quimérica e inaceitável temperatura mínima. No entanto, como veremos noutro episódio desta história, a fundamentação teórica de lorde Kelvin era outra. A de Amontons era simples demais para ser verdadeira.
 
Prof. Sérgio Torres
 
http://sergiorbtorres.blogspot.com.br/2015/01/como-foi-deduzido-o-zero-absoluto.html 

segunda-feira, 29 de agosto de 2016

Quinta força fundamental da natureza pode ter sido descoberta






Revolucionário


Experimentos realizados por físicos húngaros em meados do ano passado podem ter descoberto uma nova partícula subatômica que revela a existência de uma quinta força fundamental da natureza.


"Se for verdade, é revolucionário," disse Jonathan Feng, da Universidade da Califórnia, nos EUA, cuja equipe está apresentando uma nova teoria para tentar explicar a anomalia encontrada pelos físicos húngaros.


"Há décadas nós conhecemos as quatro forças fundamentais: gravitação, eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca. Se for confirmada por outros experimentos, esta descoberta de uma possível quinta força vai mudar completamente a nossa compreensão do Universo, com consequências para a unificação das forças e para a matéria escura," acrescentou.


Nova partícula de luz


Em 2015, uma equipe da Academia de Ciências da Hungria estava à procura de "fótons escuros", partículas que poderiam explicar a elusiva matéria escura, que os físicos dizem que compõe cerca de 85% da massa do Universo.


Eles não encontraram exatamente o que procuravam, mas descobriram uma anomalia no decaimento radioativo que aponta para a existência de um fóton com massa, uma partícula de luz exatamente 30 vezes mais pesada do que um elétron.


"Os experimentalistas não foram capazes de afirmar que era uma nova força," disse Feng. "Eles simplesmente viram um excesso de eventos que indica uma nova partícula, mas não estava claro para eles se era uma partícula de matéria ou de uma partícula que transmite força".


O grupo de Feng então reuniu, além desses novos dados, todos os outros experimentos anteriores na área e demonstrou que as evidências desfavorecem fortemente tanto partículas de matéria quanto os fótons escuros.


Eles então propuseram uma nova teoria que sintetiza todos os dados existentes e determina que a descoberta pode indicar uma quinta força fundamental da natureza.





Vários experimentos já levantaram a possibilidade da existência de uma Quinta Força Fundamental da natureza. [Imagem: Marc Airhart (UTexas-Austin)/Steve Jacobsen (Northwestern University)]


Bóson X protofóbico


A nova teoria estabelece que, em vez de ser um fóton escuro, a nova partícula pode ser um "bóson X protofóbico". Enquanto a força elétrica normal age sobre elétrons e prótons, este bóson recém-descoberto interage apenas com elétrons e nêutrons - e em uma gama extremamente limitada.


"Não há nenhum outro bóson que tenhamos observado que tenha essa mesma característica. Nós simplesmente o chamamos de 'bóson X', onde X significa desconhecido," explicou Timothy Tait, coautor da nova teoria.


Feng destaca que novos experimentos são cruciais, o que não será difícil, já que a partícula não é muito pesada e há vários laboratórios ao redor do mundo que conseguem gerar a energia necessária para que ela apareça: "Mas a razão pela qual tem sido difícil encontrá-la é que suas interações são muito fracas. Como a nova partícula é tão leve, existem muitos grupos experimentais que trabalham em pequenos laboratórios ao redor do mundo que podem seguir as indicações iniciais, agora que eles sabem onde procurar".


Força mais fundamental e Setor Escuro


Como tantas outras descobertas científicas, esta abre campos inteiramente novos de investigação.


Uma possibilidade intrigante é que essa potencial quinta força fundamental pode se juntar às forças eletromagnética e nuclear forte e fraca como "manifestações de uma força maior, mais fundamental," defende Feng.


Citando o entendimento que os físicos têm do Modelo Padrão, ele especula que pode haver também um "setor escuro" inteiro, com sua própria matéria e suas próprias forças - englobando assim, a matéria escura e a energia escura.


"É possível que estes dois setores [o normal e o escuro] falem um com o outro e interajam através de interações de alguma forma veladas, mas fundamentais," propõe ele. "Esta força do setor escuro pode se manifestar como esta força protofóbica que estamos vendo como resultado do experimento húngaro. Num sentido mais amplo, ela se encaixa com a nossa pesquisa original para compreender a natureza da matéria escura."






Link: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=quinta-forca-fundamental-natureza-ter-sido-descoberta&id=010130160819#.V8Q2epgrLIX

Existe gravidade no espaço?

Na verdade, essa história de que não existe gravidade no espaço é um mito. Ela não só existe como é reponsável por determinar a própria estrutura do espaço, como a ordem dos planetas em relação à posição do Sol e onde ficam estrelas e luas. Não há um lugar no universo onde você possa se esconder dessa força, mas a gravidade é diferente em variados lugares.
A gravidade se manifesta por meio de uma força que atrai os objetos entre si. Sua intensidade depende da distância da aproximação e da massa dos corpos em determinada situação. Quanto maior a massa do corpo (caso de um planeta), maior a força da gravidade. Mas quanto maior a distância, menor será a força da gravidade.
A ideia da não existência de gravidade no espaço existe devido a uma situação especial quando um corpo está em órbita (como é conhecida a trajetória que um corpo percorre ao redor de outro) de um determinado planeta. O exemplo mais comum é quando os astronautas estão em movimento em torno da Terra e parece que eles ficam voando, como se estivessem caindo sem nunca chegar ao chão. Eles parecem não sentir a força da gravidade. Esse tipo de fenômeno é conhecido como microgravidade. Apesar de sua existência de maneira reduzida, ela não deixa de existir como se é imaginado.
Como cada planeta tem uma massa diferente, a força da gravidade varia em cada um deles. Isso é capaz de fazer com que as pessoas tenham variados pesos caso visitem um desses lugares. Alguém com 68 quilos, por exemplo, passaria a ter cerca de 160 quilos em Júpiter, graças à sua força gravitacional ''esmagadora''. Já em Plutão o mesmo indivíduo seria bem mais leve, com pouco mais de 4,5 quilos. Em Marte (que é menor que a Terra), onde a atração gravitacional é de apenas 38% em comparação com o nosso planeta, a pessoa se sentiria com 26 quilos.
Isso acontece porque, em uma viagem espacial, o astronauta se distancia da Terra. Como a gravidade diminui à medida que a distância aumenta, ele sentirá uma força gravitacional da Terra cada vez menor. Em compensação, conforme ele se aproxima de um destino, caso de Júpiter, a influência da força gravitacional jupiteriana aumentará. Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar e, por isso,lá a força da gravidade é muito grande. Em Plutão, que tem uma massa pequena comparada com os outros planetas, a força da gravidade é menor.

LINK: http://www.dgabc.com.br/Noticia/1627587/por-que-nao-existe-gravidade-no-espaco

A Lua está se afastando da Terra !

A Lua está se afastando da Terra


Adeus Lua. Todos os anos, a Lua se distancia alguns centímetros de nós, retardando o nosso dia. Porque a Lua está afastando de nós, e quanto tempo vai demorar antes que a Terra e a Lua estejam gravitacionalmente separadas?
Pode-se dizer que a Terra e Lua vieram da mesma parte da cidade. Há muito tempo, um objeto do tamanho de Marte, chamado Theia, se colidiu com a Terra e a Lua foi formada a partir dos restos dessa colisão.
Ambos corpos cresceram juntos. Contando desde o início, essa relação já dura por 4,5 bilhões de anos. Tiveram alguns bons momentos. Alguns maus momentos.
Mas agora, a nossa Lua, está se separando cada vez de nosso planeta. Eles estavam muito mais perto quando eram mais jovens e o tempo parecia voar muito mais rápido. De fato, 620 milhões de anos atrás, um dia tinha apenas 21 horas de duração. Agora, conforme a Lua já se distanciou um bocado, um dia dura aproximadamente 24 horas. Mas eles estão ficando mais longos. Hoje, a Lua já está a uma distância média de 384,400 km. É muito longe.
Se pensarmos de volta ao ponto em que o planeta era apenas uma criança, houve um momento em que um dia tinha apenas 2-3 horas de duração, e a Lua estava muito mais perto. Mas, assim como as pessoas, pedaços enormes de pedra e materiais que voam através do tempo e do espaço também podem mudar suas relações também.
Em 1969, durante as missões Apollo, os astronautas deixaram instrumentos refletores no solo lunar, e hoje a NASA os usa para medir o quando o satélite natural está se distanciando da Terra, entre outras coisas. A resposta é entre 2-4 cm por ano. Parece pouco, mas quando aplicado a milhões e milhões de anos, faz uma diferença brutal. Nossos dias têm 1/500 de segundo a mais a cada século.
A Terra e a Lua se “puxam” com a sua gravidade, causando distorções em suas formas e criando uma protuberância. A Terra tem um bojo virado para a Lua, e a Lua tem uma protuberância mais significativa em direção à Terra. Esses bojos de maré sobre a Terra criam uma força gravitacional sobre a Lua. Como nosso planeta gira mais rápido (1 vez a cada 24 horas) do que a Lua (1 vez a cada 27 dias), os bojos acabam acelerando o satélite, o fazendo se afastar.
Será que vai ter fim? Os corpos estão tão ligados que parece que vai demorar uma eternidade para haver um fim. 50 bilhões de anos a partir de agora, e 45 bilhões de anos após o Sol se tornar uma gigante vermelha e morrer em uma nebulosa. Nesse período, os dias teriam uma duração de 45 horas, e a Lua estaria completamente livre da Terra. Vale lembrar que após a morte do Sol o sistema solar deixará de existir. [UniverseToday]


Link: http://misteriosdomundo.org/a-lua-esta-se-afastando-da-terra/

domingo, 21 de agosto de 2016

Física e atletismo. Este planeta não foi feito para Usain Bolt.

Nem o mundo nasceu para Usain Bolt, nem ele é fisicamente talhado para correr os 100m. Mas é o melhor do mundo. E não é uma questão de magia: é pura física - e uma pitada de genética.



Conversámos com um físico e com um biomecânico. E desvendámos os segredos do sucesso da rapidez de Usain Bolt

AFP/Getty Images
Ponha-se Usain Bolt a correr ao lado de um Tiranossauro Rex nos tempos do Jurássico e o pobre animal teria de comer pó. Tivesse o atleta jamaicano de fugir de um urso em plena floresta e o bicho morreria de fome. Não há outra forma de o descrever: Usain Bolt é um homem que pertence a outro mundo e que está próximo do limite humano. “Nós não fomos feitos para correr extraordinariamente rápido. Ninguém devia correr como Usain Bolt”, explica Carlos Fiolhais, físico e professor universitário português. Mas ele corre. Porquê?
Desengane-se quem acha que a corrida dos 100 metros foi feita para homens como Usain Bolt. Em certa medida, ele desafia as leis da ciência.É demasiado alto, demasiado pesado, as suas pernas são demasiado longas, a sua partida é particularmente fraca. Tudo o que é dele não o recomenda para a coisa. Ainda assim, é o detentor do recorde mundial na modalidade: fez cem metros em 9,58 segundos no Campeonato Mundial de Atletismo em Berlim, 2009.
Quer saber como é o mundo de Bolt? Ponha-se dentro de um carro a quase 44 km/h. Valores desta ordem, no universo do atletismo, podiam ser justificados pelo facto de os atletas costumarem mover as pernas mais depressa do que o normal. Não é o caso de Bolt: o sucesso do velocista jamaicano está nos seus passos, que são mais longos e poderosos. Um passo de Bolt tem 2,50 metros de comprimento. O passo dos seus colegas é 20 centímetros mais curto.
BERLIN - AUGUST 16: Usain Bolt of Jamaica celebrates winning the gold medal in the men's 100 Metres Final during day two of the 12th IAAF World Athletics Championships at the Olympic Stadium on August 16, 2009 in Berlin, Germany. Bolt set a new World Record of 9.58. (Photo by Mark Dadswell/Getty Images)
Usain Bolt celebra após vencer uma medalha de ouro nos 100 metros durante o segundo dia do 12º Campeonato Mundial de Atletismo, em 2009. Foi nesse dia que bateu o recorde do mundo. Créditos: Mark Dadswell/Getty Images
Posto isto, vamos fazer contas. Ao correr os mesmos 100 metros e em condições exatamente iguais, um velocista amador precisa de dar entre 50 e 55 passos para terminar. Os velocistas de elite precisam de muito menos: a cada cem metros dão entre 43 e 45 passos. Bolt não é certamente um atleta amador. Mas o mais surpreendente é que, neste aspeto, é muito mais que um velocista de elite: em média dá apenas 41 passos por corrida. Mas a verdade é que não tem outro remédio. O facto de ter 1,95 metros de altura e 95 quilos de peso só lhe dificulta a tarefa de ser o melhor do mundo. Ainda por cima, não consegue dar passos curtos no início da corrida (o que seria ideal para conseguir acelerar mais). Então usa outra estratégia: toca menos vezes no chão, mas dele absorve mais força, e por isso dá passos mais longos. É assim que consegue chegar à velocidade máxima em menos tempo.
Usain Bolt não é alado, mas parece. Quando atinge a velocidade máxima – coisa que consegue fazer menos de quatro segundos depois do início da corrida – o pé do atleta fica apenas 0,08 segundos em contacto com o chão. É o tempo suficiente para dele retirar a energia que precisa para correr àquela velocidade estonteante. Os outros precisam de cerca de 0,12 segundos para conseguir o mesmo. Em suma, isto significa quevelocistas de elite como este jamaicano passam 60% do tempo da corrida no ar, sem qualquer contacto com o chão. Atletas amadores precisam de ir ao chão buscar força mais vezes, e portanto passam apenas 50% do tempo no ar.
BEIJING - AUGUST 20: Usain Bolt of Jamaica competes on his way to breaking the world record with a time of 19.30 to win the gold medal in the Men's 200m Final at the National Stadium during Day 12 of the Beijing 2008 Olympic Games on August 20, 2008 in Beijing, China. (Photo by Julian Finney/Getty Images)
Usain Bolt pode alcançar os 44 km/h em competição. Passa 60% do tempo no ar, enquanto os outros atletas só estão fora do chão em 50% do tempo da corrida. Créditos: Julian Finney/Getty Images.
É certo que para o velocista de 29 anos tudo isto parece extremamente fácil. Mas não é, explica um estudo do Europen Journal of Physics. Com os pés assentes nos blocos de partida, Usain Bolt sai da sua posição inicial com velocidade nula, como qualquer um (estão parados). Quando começa a corrida, vai buscar aceleração a esse bloco (já lá vamos) e alcança o seu poder máximo menos de um segundo depois do início da corrida.
Nesta altura, ainda nem sequer está a correr a metade da velocidade que é capaz de atingir. A culpa é do arrasto, uma força de resistência que desacelera os corpos em movimento. Como é mais alto que os outros, a força de resistência que atua sobre Bolt é muito maior (a isto se chama coeficiente de arrasto e é maior em corpos maiores): de toda a energia muscular que cria, apenas 8% é usada para manter o movimento. A restante é absorvida por essa força de arrasto.
As coisas seriam mais fáceis para Bolt noutro universo: num planeta com uma atmosfera menos densa, o recorde seria ainda maior. Numa altitude superior, Bolt teria a tarefa facilitada: lá em cima, a resistência do ar é menor. Isto mesmo confirma-nos o biomecânico Sérgio Gonçalves. É que, diz-nos a Lei da Inércia de Newton, num mundo perfeito, onde nada se interferisse no movimento de Bolt – nem sequer a resistência do ar -, o esforço que teria de fazer seria muito menor porque “um corpo em movimento tende a permanecer em movimento”.
Mas este velocista sabe como contornar os obstáculos: produz muito trabalho (W), a palavra que a Ciência usa para descrever a energia produzida. A força muscular de Usain Bolt pode chegar aos 2620 W. Isto equivale ao trabalho produzido por dois microondas juntos. E também desenvolve muita força quando toca no chão. É por isso que a ciência é amiga de Usain Bolt. De acordo com a Terceira Lei de Newton (ou a Lei da Ação-Reação), “para toda a interação, na forma de força, que um corpo A aplique sobre um corpo B, este irá exercer no corpo A uma força de igual direção e valor, mas com sentido oposto”.
Simplificando: sempre que Bolt dá um passo, recebe do chão uma força de valor igual àquela que nele aplica. É assim que consegue gerar impulso, tanto quando parte (indo buscar energia ao bloco de partida), como durante a corrida, de cada vez que os pés tocam no chão. Ora, como já explicámos, as pernas de Bolt são demasiado grandes para que ele consiga dar muitos passos. Por isso, a sua estratégia é outra: dar menos passos, mas com eles conseguir absorver mais força.
Olhemos à lupa para os movimentos de Bolt. Há quem diga que o arranque do atleta jamaicano deixa muito a desejar, porque poderia reagir mais depressa. Nos primeiros vinte metros de corrida (fase de arranque), mantém o corpo para frente para vencer a resistência do ar, mas depois endireita-se rapidamente. Tudo fica alinhado: o movimento dos braços acompanha o das pernas, o tronco fica na vertical e a cabeça permanece direita. Isto permite-lhe manter uma velocidade constante até chegar aos últimos vinte metros da corrida. Tal como os outros colegas de profissão, Bolt desacelera nesta fase. Mas tem duas vantagens: primeiro, desacelera menos. E depois dá passos muito mais compridos. Portanto, no início da corrida as pernas de Bolt são como molas. No final, são como remos.
BEIJING, CHINA - AUGUST 23: Usain Bolt of Jamaica (R) wins gold ahead of (bottom to top) Justin Gatlin of the United States, Tyson Gay of the United States, Mike Rodgers of the United States and Trayvon Bromell of the United States during the Men's 100 metres final during day two of the 15th IAAF World Athletics Championships Beijing 2015 at Beijing National Stadium on August 23, 2015 in Beijing, China. (Photo by Ian Walton/Getty Images)
Embora Usain Bolt tenha pernas demasiado longas, essa pode ser a vantagem do atleta. Apesar de não conseguir dar passos curtos, como os outros atletas, dá passos mais longos. Assim poupa tempo e absorve mais energia no chão em cada passo. Créditos: Ian Walton/Getty Images.
Depois, há a genética. Usain Bolt consegue gerar toda esta energia pelo facto de ter mais fibra muscular de contração rápida.Graças a isso, o velocista jamaicano consegue gastar muito menos tempo no chão e ter mais propulsão para a frente. Além disso, tem fascículos musculares mais longos (o conjunto de fibras que transmitem impulsos elétricos maiores). Também tem o tendão de Aquiles mais curto e os dedos dos pés mais compridos, que lhe permitemaplicar mais força no chão durante mais tempo.
Mas esta é só uma parte da receita. A outra corre-lhe no sangue: os jamaicanos são naturalmente mais propensos a corridas emsprint por causa de um gene especial, o ACTN3. 75% dos jamaicanos têm este gene, contra apenas 70% dos norte-americanos em que esta pecinha aparece no ADN. Mas ter o gene não basta: é preciso expressá-lo. E o solo rico em alumínio da Jamaica aumenta a capacidade de expressão do gene.
Para o biomecânico Sérgio Gonçalves, Usain Bolt é um atleta “contra-natura”: de um ponto de vista físico, ele não e tão aerodinâmico quanto os outros colegas. E não só por causa das suas características físicas, mas também porque quanto maior a velocidade de um corpo, maior a resistência que o ar oferece. Atingindo os 44 km/h, Usain Bolt tem de produzir ainda mais força para contrariar essa resistência. Mas sabe bem fazê-lo: quando corre, leva o calcanhar aos glúteos, o que diminui a inércia que a perna leva desde que vai para trás até que começa a ir para a frente. Isto permite poupar os fletores da anca. Ganha tempo e armazena mais energia.
E agora, pode Usain Bolt ser ainda mais rápido? Carlos Fiolhais diz-nos que sim, em duas circunstâncias: se o atleta reagir mais depressa ao tiro e começar a corrida mais cedo do que normalmente faz; ou se o vento estiver favorável à direção do seu movimento e conseguir “empurrar” Bolt pela pista fora. Ainda assim, ele está quase no limite humano. A partir de agora, acredita o físico português, Bolt vai obrigar o Comité Olímpico a reinventar os relógios: “O mais provável é que, a partir de uma altura, os recordes sejam medidos aos milésimos de segundo. Usain Bolt já está a roçar o limite humano. Acredito que alguém o vá ultrapassar um dia, mas apenas por uma diferença quase insignificante”.
BEIJING, CHINA - AUGUST 27: Usain Bolt of Jamaica celebrates after winning gold in the Men's 200 metres final during day six of the 15th IAAF World Athletics Championships Beijing 2015 at Beijing National Stadium on August 27, 2015 in Beijing, China. (Photo by Cameron Spencer/Getty Images)
As prestações de Usain Bolt são anormais e estão perto do limite humano. Fisiologicamente, o Homem não foi concebido para alcançar estes feitos. Mas os jamaicanos são os mais preparados (geneticamente) para este tipo de competições. Créditos: Cameron Spencer/Getty Images.
LINK : http://observador.pt/2016/08/14/fisica-e-atletismo-este-planeta-nao-foi-feito-para-usain-bolt/

segunda-feira, 1 de agosto de 2016

Empuxo - O que acontece com o nível da água?

barco


Ela possibilitou algumas discussões interessantes, o que me deixou satisfeito porque acredito que este tipo de postura contribua para o crescimento intelectual e isto vai muito além da preparação para o vestibular.

Alguns responderam corretamente, inclusive dando boas justificativas para o fato. Outros foram levados ao engano pela intuição – o que é perfeitamente normal – não significando que isto deva se perpetuar. Há quem respondeu que não vai acontecer nada com o nível da água – afinal de contas, o que é um machado comparado ao volume de um lago. É claro que na prática, caso haja alteração do nível da água, isto vai ser imperceptível. Mas o objetivo da questão não é avaliar com que precisão o nível aumenta ou diminui – mas usar uma situação prática para fazer uma análise conceitual.

E então, professor, qual a resposta correta, alguém deve estar pensado. Vamos lá!

Antes do barco ser colocado na água, a superfície estava em um nível. Quando colocamos o barco, o que acontece com este nível, admitindo-se que não haja transbordamento? Ele aumenta, não é mesmo? Vamos achar uma expressão que nos permita avaliar este aumento. Como o barco está flutuando e em repouso, juntamente com as águas do lago, há duas forças que agem sobre ele e que se anulam – o peso e o empuxo. Para isto, elas devem ter o mesmo valor. Assim, podemos escrever P = E -> (M + m)g = ρVg, onde M é a massa do barco e dos personagens; m é a massa do machado; g é aceleração da gravidade; ρ é a densidade da água e V é o volume imerso. Isolando V e simplificando, ficamos com V = (M + m)/ρ. Vamos admitir que V = Ah, onde A é a área da base e h é o quanto o nível da água subiu com a introdução do barco. Por isto, h = (M + m)/ρA.

Quando Tupi joga o machado, o que acontece com este novo nível da água? Olhe para a expressão obtida e veja que a altura do nível da água em relação ao nível original (sem o barco) é diretamente proporcional à massa do conjunto e como esta diminuiu, então o nível desceu. Podemos conferir isto do seguinte modo: h’ = M/ρA, onde h’ é o novo nível e, de fato, h'<h.

Também podemos calcular o quanto o nível da água desceu (Δh). É só fazer o quê? Subtrair h’ de h, não é? Assim, Δh = h – h’ = (M + m)/ρA – M/ρA = m/ρA.

Quando o machado cai na água e afunda, o nível da água volta a aumentar, certo?!. Mas quanto? Para finalmente decidirmos se o último nível é maior, menor ou igual ao primeiro, basta compararmos o aumento de nível provocado pela machado, que vamos chamar de Δh’, com Δh, ok?! Se Δh’ = Δh, então a diminuição de nível provocado pela saída do machado do barco é igual ao aumento de nível provocado por ele afundar na água e, deste modo, o nível final fica igual ao inicial, antes do machado ser jogado. Se Δh’ < Δh, então a diminuição de nível provocado pela saída do machado do barco é maior que o aumento de nível provocado por ele afundar na água e, deste modo, o nível desce. E, finalmente, se Δh’ > Δh, então a diminuição de nível provocado pela saída do machado do barco é menor do que o aumento de nível provocado por ele afundar na água e, deste modo, o nível sobe.

Depois de estabilizados (água e machado), o machado vai se apoiar no fundo do lago. Por isto, o empuxo sobre ele será menor do que seu peso (já que na vertical para cima também haverá a força normal). Podemos escrever E’ < P‘, onde E’ é o empuxo sobre o machado e P’, seu peso, temosρAΔh’g < mg -> Δh’ < m/ρA e, portanto, Δh’ < Δh. O nível desce!

Abraço a todos,

Prof. Douglas Almeida

Link: http://einsteinmania.com/aprofundamento/empuxo-exemplo/

segunda-feira, 25 de julho de 2016

Para sobreviver a colisões, nós teríamos que ser como esse cara feinho

Você viu o cara meio feiosinho da imagem acima? O nome dele é Graham, e sua aparência esquisitona serve para uma causa muito importante: chamar a atenção sobre a fragilidade do nosso corpo — pelo menos quando o assunto são os acidentes de automóveis envolvendo atropelamentos e colisões fortes.
Caso você tenha ficado em dúvida, Graham é humano. Bem, na verdade, se ele fosse real, ele seria um super-humano, capaz de sobreviver a batidas de carro (dentro e fora dos veículos) sem sofrer danos muito sérios. Entenda a seguir!

Ele foi desenvolvido como parte de uma campanha sobre segurança nas estreadas lançada recentemente na Austrália.

Graham, o Belo

Quem desenvolveu Graham foi escultora Patricia Piccinini, que contou com a ajuda do engenheiro de tráfego especializado em segurança em rodovias David Logan, e do cirurgião especialista em trauma Christian Kenfield, para criar o “belo”.

Repare no porte do cara

Como você deve ter notado, Graham aparentemente não tem pescoço, já que essa região do nosso corpo pode sofrer fraturas facilmente durante acidentes. Além disso, você notou que ele também é meio “cabeçudo”?

Olha o perfil de Graham

O cérebro, como todo mundo sabe, é um dos órgãos mais importantes do nosso corpo, mas, quando o assunto são as colisões, ele não conta com muita proteção. Assim, Graham conta com um crânio bem mais reforçado e com mais ligamentos e fluídos intracranianos para proteger o cérebro em caso de acidente.

O cérebro dele é do tamanho de um órgão normal

O rosto de Graham também possui bem mais tecido adiposo que o normal, e essa camada extra de gordura serve para absorver a energia de um impacto forte. Ademais, como muitas pessoas que se envolvem em acidentes sofrem fraturas no nariz e nos ossos da face, Graham ganhou um perfil mais achatado — e suas orelhas ficaram protegidas em seu supercrânio.

Rosto superprotegido

Aliás, “supercrânio” mesmo! O crânio de Graham é bem maior do que o convencional e é capaz de absorver o impacto de maneira muito mais eficiente, funcionando como um capacete.

Capacete acoplado

Isso sem falar que, em vez de ter um pescoço normal — que não tem força suficiente para evitar que a cabeça se mova bruscamente para frente ou para trás durante as colisões —, Graham possui uma estrutura fortificada que protege sua cabeça caso ele realize algum movimento brusco.

Pescoço à prova de fratura

E você notou que Graham também tem uma porção de mamilos além do par normal? Os “peitinhos” extra funcionam como airbags para proteger as costelas, já que os cintos de segurança foram projetados para empregar a força desses ossos para nos ajudar a suportar a potência dos impactos.

Airbags de fábrica

É por essa razão que os cintos de três pontos passam sobre as costelas e o esterno, sendo afixados sobre a pelve, para espalhar a força do impacto pela caixa torácica. Só que nem sempre esses ossos conseguem suportar as colisões e acabam se fraturando.

Proteção extra

Graham ainda ganhou joelhos diferentes dos nossos. Isso porque os pedestres geralmente são atingidos pelos carros quando estão tentando atravessar a rua — os joelhos, que só se movem em uma direção, quase sempre são os primeiros a sofrer fraturas. Os de Graham, por outro lado, são capazes de se mover em todas as direções.

Joelhos multidirecionais

As diferenças também podem ser vistas nos pés de Graham – cujos calcanhares se encontram no meio de suas panturrilhas. Veja:

Mais articulações 

Na verdade, os pedestres comuns frequentemente sofrem danos extremamente graves nas pernas em caso de atropelamento. Por isso, Graham foi equipado com mais juntas do que o normal, tornando-o mais ágil na hora “pular” do caminho de um carro em rota de colisão contra o seu corpo.

Quase um gafanhoto

Por último, Graham recebeu uma pele mais espessa e mais resistente do que a dos humanos comuns — para protegê-lo de ferimentos caso ele seja atingido por fragmentos de vidro ou seja arrastado no asfalto, por exemplo.


Pele cascão

LINK : http://www.megacurioso.com.br/corpo-humano/99730-para-sobreviver-a-colisoes-nos-teriamos-que-ser-como-esse-cara-feinho.htm?utm_source=facebook.com&utm_medium=referral&utm_campaign=thumb

O astronauta que ficou mais alto e jovem após ficar um ano no espaço



Parece obra de ficção científica, mas não é. O astronauta Scott Kelly, da Nasa, ficou mais alto e mais jovem após passar um ano em uma viagem para a Estação Espacial Internacional. Mas essas não são as principais preocupações com o astronauta, a Nasa ainda estuda como o corpo de Kelly se comportou no espaço, estudando seu sistema imunológico e se ele perdeu muita massa óssea e muscular durante a missão.
De acordo com a Administração Nacional do Espaço e da Aeronáutica ( NASA ), Kelly ficou aproximadamente 5 centímetros mais alto que quando deixou a Terra em sua última expedição, isso devido a falta de gravidade no espaço, que puxa o corpo humano para baixo. De acordo estudos a falta de gravidade atua na nossa coluna vertebral, podendo assim esticá-la até 7,5 centímetros a mais que quando estamos na Terra, onde há gravidade. A sua altura agora é temporária, a gravidade vai eventualmente puxá-lo ao seu tamanho natural.
Agora, como o espaço atuou para deixar o astronauta mais jovem?

De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, a explicação que se tem é que se dois objetos se movem a velocidades diferentes, o tempo corre mais rapidamente para o objeto mais lento – um fenômeno chamado dilatação do tempo.
O astronauta estava se movendo a uma velocidade muito mais rápida que nós aqui na Terra, cerca de 27 mil quilômetros por hora em relação ao nosso planeta, isso dá um cálculo que ele esteja 8,6 milissegundos mais jovem. O rejuvenescimento em Kelly não é algo notável, ele está pouco menos de 8,6 milissegundos no futuro em relação ao tempo que ele estava ao sair, levando em consideração os 340 dias que ele esteve em órbita.

http://universointeligente.org/o-astronauta-que-ficou-mais-jovem-e-alto-apos-ficar-um-ano-no-espaco/

segunda-feira, 18 de julho de 2016

Brasileiro ganha ouro inédito em campeonato mundial de Física



O estudante Gustavo Haddad conquistou para o Brasil a primeira medalha de ouro em uma Olimpíada Internacional de Física. A conquista também é a primeira de um país ibero-americano na competição, que desta vez ocorreu em Bangcoc, na Tailândia.

Gustavo Haddad Braga, aluno do Colégio Objetivo de São Paulo, foi responsável pelo feito inédito. Ivan Tadeu (também do Colégio Objetivo de São Paulo), Lucas Hernandes (Colégio Etapa de São Paulo) e os cearenses José Guilherme Alves (Colégio Ari de Sá) e Ricardo Duarte Lima (Colégio Farias Brito) ficaram com o bronze.

A Olimpíada Internacional de Física é uma competição anual voltada a estudantes de todo o mundo que estejam cursando o equivalente ao ensino médio brasileiro. Os brasileiros concorreram com 394 alunos de 84 nacionalidades.

"Apenas 8% dos alunos do torneio recebem a medalha de ouro. Isso significa que o Gustavo faz parte de um grupo seleto, onde estão os melhores alunos do mundo na área da física, para o mesmo nível que o dele", disse Euclydes Marega Júnior, professor do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP) e coordenador-geral da Olimpíada Brasileira de Física (OBF), à Agência FAPESP .

A seleção para participar da IPhO, da qual o Brasil participa desde 2000, ocorre por meio da OBF. Organizada pela Sociedade Brasileira de Física, a olimpíada nacional tem como objetivos estimular o interesse pela disciplina, aproximar o ensino médio das universidades e descobrir novos talentos para representar o país em torneios ao redor do mundo.

Na OBF participam cerca de 600 mil jovens. Desse total, cinco são selecionados para representar o Brasil na IPhO. O processo de preparação para a competição internacional leva dois anos e meio.

Além da IPhO, os brasileiros são preparados para concorrer à Olimpíada Ibero-Americana de Física. Segundo a SBF, nas duas competições, nenhum país da América Latina conquistou tantas medalhas quanto o Brasil.

A olimpíada internacional consiste em duas provas, sendo uma delas de conteúdo experimental. Marega salienta a dificuldade dos estudantes brasileiros de executar na prática o que aprendem nas salas de aula.

Embora o desempenho do Brasil na 42ª IPhO tenha sido de destaque, Marega ressalta a carência de talentos e a necessidade de melhorias no sistema educacional do país. "Uma competição como essa pode servir como estímulo aos professores para que se dediquem mais ao preparo dos estudantes", disse.

Com informações da Agência Fapesp



Jovens "gênios" da matemática participam da Olimpíada Internacional, em AmsterdãFoto: AFP

LINK: https://noticias.terra.com.br/educacao/brasileiro-ganha-ouro-inedito-em-campeonato-mundial-de-fisica,dba91a4045cea310VgnCLD200000bbcceb0aRCRD.html

domingo, 17 de julho de 2016

Unesp e Unicamp oferecem cursos online e gratuitos

Já pensou em estudar em uma duas das melhores universidades do Brasil? A Universidade Estadual Paulista (Unesp) e a Universidade Federal de Campinas (UNICAMP) oferecem cursos online e gratuitos para aqueles que almejam melhorar o diploma com atividades extra-curriculares.

Apresentado em videoaulas no site das instituições, o aluno pode fazer anotações e perguntas enquanto aprende. As dúvidas são respondidas posteriormente por e-mail e os vídeos são ministrados por professores das universidades.


LINK : https://catracalivre.com.br/geral/educacao-3/indicacao/unesp-e-unicamp-oferecem-cursos-online-e-gratuitos/

quinta-feira, 7 de julho de 2016

Ar-condicionado sem eletricidade



Em muitos lugares ao redor do mundo as pessoas não têm acesso aos luxos que a gente não dá valor: eletricidade, internet, água corrente, ou até mesmo itens básicos como comida e água limpa. Adicione a isso as insuportáveis temperaturas de verão em lugares como a Índia e metade da população não trabalha na maior parte da tarde. Mas há esperança para a situação deles!


Mais de 28.000 pessoas vive em uma pequena área chamada Daulatdia em Bangladesh. Elas estão amontoadas em casebres sem água corrente, e a temperatura dentro e fora de casa vai além dos 45ºC.


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Algo tinha que ser feito, então eles inventaram o primeiro ar-condicionado sem eletricidade.


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Ele é feito com um pedaço de papelão duro e uma série de garradas plásticas recicladas. Os fundos e os pescoços das garrafas são cortados e depois colocados nos furos feitos no papelão.


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Quando todas as garrafas já estão no lugar, o papelão é colocado na frente da porta ou janela. O efeito refrigerador é imediato.


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O ar quente entra nas garrafas pelo lado de fora e depois manda um ar mais frio pra fora pela passagem do fino pescoço. Este princípio é similar ao efeito de quando você exala dentro da sua mão com a boca aberta ou com os lábios apertados. Veja você mesmo a diferença!


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Esta solução simples pode refrescar um espaço interno em mais de doze graus celsius negativos. Que alívio para as pessoas que passam por temperaturas extremas diariamente.


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Inúmeras aldeias já começaram a usar o mais simples ar-condicionado do mundo.




Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=oSbZWNk84F4




Link: http://www.naoacredito.com.br/ac-natural/?ref=fb

quinta-feira, 23 de junho de 2016

Brasileiro cria gerador mecânico que produz energia limpa em larga escala

O desenvolvedor de projetos Gerdian Correia dos Santos, afiliado à Associação Nacional dos Inventores (ANI), trabalhou durante três anos com projetos de energia eólica e solar, e isso lhe deu a expertise e a inspiração para criar o “gerador mecânico de energia”.
“Vendo e vivendo a situação de projetar nessa área [de energia sustentável], com tantas informações no meu dia a dia, comecei a estudar uma forma nova de produzir energia limpa com outra força diferente das que já existem”, conta o inventor.
O “gerador de mecânico de energia” tem aparência semelhante a uma turbina solar, com três hélices, mas que funcionam em sentido horário, movidas com forças diferentes. No interior das hélices, trilhos trabalham como elevadores de peso – “Esses pesos fazem toda diferença, criando um movimento mecânico harmônico. No momento certo, os pesos giram as hélices dando tração ao gerador. O resultado é energia 100% limpa”, explica Santos.
Brasileiro cria gerador mecânico que produz energia limpa em larga escala
O invento se destaca pela flexibilidade de instalação: enquanto um parque para 90 turbinas eólicas requer 20 mil hectares de área, 500 turbinas do “gerador mecânico” podem ser instaladas em uma área de cinco mil hectares. Os parques para o gerador mecânico podem ser instalados também em áreas de baixa altitude, enquanto os específicos para energia eólica precisam de terrenos em áreas elevadas. “As eólicas precisam ter redes de transmissão para escoar energia, já o meu projeto dispensa redes de transmissão, uma vez que pode ser construído perto de uma subestação. O parque pode ser construído à beira de qualquer estrada, reduzindo o custo do projeto em bilhões”, aponta o inventor.
O “gerador mecânico de energia” já está registrado pelo brasileiro junto ao INPI (Instituto Nacional de Propriedade Industrial). Hoje, o inventor busca investidores para produzir e comercializar o seu produto, seja por meio da venda ou licenciamento da patente, ou ainda via formação de sociedade.

domingo, 19 de junho de 2016

Rifle de Gauss



Utilizando vários ímãs, pode-se construir um acelerador linear, ou Rifle de Gauss. Os ímãs são colocados em uma régua que possua um trilho no meio, ou algo parecido. Entre cada par de ímãs, são colocadas duas bolinhas de metal, encostadas em um deles.

A última bolinha é então solta no trilho, sendo atraída pelo primeiro ímã. Ao colidir com ele, seu momento é transferido para a outra bolinha do outro lado, que por sua vez é atraída pelo próximo ímã, e assim por diante, de forma que a última esfera é lançada com uma alta velocidade.

sexta-feira, 17 de junho de 2016

O aparente movimento retrógrado de Marte


O movimento retrógrado é visto na parte superior, em laranja, e representa como vemos o movimento no céu de planetas de órbitas externas (aqueles que estão depois da órbita da Terra). E na parte de baixo temos as órbitas de Terra e Marte. O GIF mostra também o ponto de maior aproximação entre os dois planetas.

quinta-feira, 16 de junho de 2016

8 ideias que provam que Nikola Tesla era um gênio à frente de seu tempo






Dizem que gênios são loucos e loucos são brilhantes, mas, existiu um homem na Terra que pode-se dizer que encontrou-se nesse meio termo. O seu nome é Nikola Tesla.

Esse nome muitas vezes nem sequer aparece nos livros, porém, foi de muita importância na história da ciência e da engenharia.

Sérvio de nascimento, naturalizado nos Estados Unidos, Tesla aos poucos foi mostrando sua genialidade com uma pitada de loucura em suas invenções, sob o comando de Tomas Edison. Mais tarde, depois de alguns desentendimentos entre os dois inventores, Tesla desenvolveu o sistema de corrente alternada que venceria a disputa no mercado futuramente. 

Separamos as 10 melhores ideias do cientista que provam que ele era um louco, "malvadão" e claro, um gênio.



1 - Além da bobina




Mesmo se você nunca tenha ouvido falar de Nikola Tesla, é muito provável que você já ouviu falar sobre sua bobina de Tesla (um circuito elétrico transformador ressonante) em filmes de terror antigos. Bem, além da sua bobina  absolutamente brilhante, Tesla tinha algumas outras grandes ideias que você pode não ter ouvido falar antes.





2 - Transferência de energia sem fio


Cerca de 120 anos atrás, na Feira Mundial de 1893 em Chicago, Tesla demonstrou que você pode transmitir eletricidade sem usar qualquer fio, disparando uma série de lâmpadas de fósforo em um processo que ele chamou de indução eletrodinâmica. Ele sonhou que essa tecnologia nos daria um dia o poder de disparar essa energia ao longo de grandes distâncias na atmosfera, fornecendo a energia necessária para viver confortavelmente em qualquer lugar distante. Agora, mais de um século depois, empresas como a Intel e Sony estão interessadas em aplicar a transferência de energia não radiativa para coisas como telefones celulares para que você possa carregar a bateria sem cabos de alimentação. 




3 - Tomar um banho "seco" com fogo frio


Você já pensou "Credo, chega de banho, quem me dera existir outra maneira de se limpar!" Bem, não há! Mas você pode tentar a invenção de Tesla chamada fogo frio. A Eletricidade e os germes não se misturam, então Tesla surgiu com a ideia de se livrar daqueles germes traquinas ficando de pé sobre uma placa de metal e se energizando com uma corrente rápida alternada de 2,5 milhões de volts. Devido a condutividade da pele humana, este processo realmente iá limpar seus germes e outras coisas que irão simplesmente sair do corpo, deixando você limpinho! 



4 - O Raio de Morte


Na década de 1930, Tesla teria inventado uma arma de feixe de partículas que alguns, ironicamente, chamaram de "raio da paz". O dispositivo era, em teoria, capaz de gerar um intenso feixe previsto de energia, que poderia ser utilizado para derrubar bombardeiros inimigos ou de exércitos estrangeiros, ou qualquer outra coisa que você desejasse virar pó. O chamado "raio da morte" não foi construído e os planos para o laser nunca foram encontrados após a morte de Tesla. 




5. Robótica


Tesla imaginava que, no futuro, uma raça de robôs "seria capaz de realizar o trabalhos com segurança e eficácia". Em 1898, ele apresentou um barco rádio-controlado que ele tinha inventado, que muitos creditam como "sendo o nascimento de robótica." Ele imaginou um mundo cheio de "carros inteligentes e companheiros humanos robóticos e [vários] sensores e sistemas autônomos." 


Esse barco marcou também a invenção do controle remoto e dos futuros "drones". 



6 - Controlando o tempo


Muitas pessoas ao redor do mundo sofreram por causa de catástrofes atmosféricas. Tesla surgiu com uma ideia que iria colocar a furacões e tsunamis nos livros de história. Tesla pensou que podia-se controlar a temperatura da Terra com um tipo de termostato global. Tesla pensou que, com ondas de rádio específicas, você poderia manipular o campo magnético da Terra para alcançar enormes ondas estacionárias. Estas ondas seria usadas para manipular os padrões de vento e, portanto, o tempo. Embora ele tivesse feito várias patentes, a ideia dele nunca se tornou realidade. 




7- Máquina de Terremotos


Em 1898, Tesla afirmou que ele havia construído e implantado um pequeno dispositivo oscilante que, quando era ligado a seu escritório operacional, quase balançava o edifício e tudo ao seu redor. O dispositivo pesava apenas algumas libras, mas Tesla foi capaz de ajustar o oscilador em tal frequência que cada pequena vibração adicionava apenas um pouco mais energia para a onda de flexão no prédio. Com uma pequena carga, mesmo a maior estrutura poderia ser abalada. ´Percebendo o potencial terrorista que o tal dispositivo criava, Tesla pegou um martelo e o oscilador para desativá-lo. 


8 - Lâmpada Fluorescente e Neon


A lâmpada fluorescente é um tipo de lâmpada criada por Nikola Tesla, introduzida no mercado consumidor em 1938. Ao contrário das lâmpadas de filamento construídas antes por seu mestre Edison, possui grande eficiência por emitir mais energia eletromagnética em forma de luz do que calor.




http://www.misteriosdouniverso.net/2015/05/8-ideias-que-provam-que-nikola-tesla.html