"Somos Físicos". Assuntos diversos relacionados a Ciência, Cultura e lazer.Todos os assuntos resultam de pesquisas coletadas na própria internet.

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sexta-feira, 10 de agosto de 2012

ARCO-ÍRIS

Arco-íris - De Arco + Mitologia Iris (a mensageira da deusa Juno, que vinha do Céu caminhando por este Arco) (Dicionário Aurélio)

Um arco de sete cores

Que vai do vermelho ao roxo, passando pelo laranja, amarelo, verde, azul e azul marinho - com todas as suas nuanças e gradações.
O Arco-íris é mencionado por diversas vezes na Bíblia, inclusive no episódio do Dilúvio, quando o Criador assumiu o compromisso de não mais extinguir a humanidade, colocando no Céu, como testemunho desta decisão, um Arco-Iris
O tradicional Arco-íris é na verdade a luz do sol alargada pelo espectro de cores, desviadas para o olho do observador por gotinhas de água, mais especificamente, gotinhas de chuva. O Arco que aparece é apenas metade do círculo que tem um centro comum, mas não é todo visível.

COMO SE FORMA O ARCO-ÍRIS?

Para dar esta resposta será necessário lembrar alguns princípios da Fïsica, particularmente da Luz. Trata-se de um problema de Óptica, claramente examinado e provado por René Descartes, o mesmo que idealizou o fantástico experimento de separação da luz do sol ( luz branca ) em sete diferentes cores, através do prisma.
(Esta é uma experiência fácil de se realizar. Peça informações ao seu professor de Fïsica.)
Descartes simplificou o estudo do Arco-íris através do estudo de uma Gota Dágua e de como ela reage a um raio de luz.
Descartes descreve como colocou uma grande esfera, simulando uma grande gota de água, na luz do sol, observando como ela se refletia, o que pode ser comprovado pelo desenho de uma única gota de água.
Ele escreveu: "Eu peguei uma caneta e fiz um cálculo acurado do conjunto de raios que incidiam em diferentes pontos do globo de água, para determinar em que ângulos, depois de duas refrações e uma ou duas reflexões eles chegarão ao olho, e então encontrei que após uma reflexão e duas refrações há muito maior número de raios que podem ser vistos em um ângulo de quarenta e um até quarenta e dois graus, do que em qualquer outro ângulo menor, e de que não há nenhum que possa ser visto em um ângulo maior ´.
É esta concentração de raios perto do menor desvio que dá origem ao arco do Arco-íris. Este raio é denominado de Raio Descartes ou do Arco-íris. Em outras palavras, o Arco-íris se forma exclusivamente entre os ângulos de 40 a 42 graus, em relação do observador aos raios de sol. Em qualquer outro ângulo ele não pode ser observado.
Acontece, entretanto, que quando chove, milhões de gotas caindo, dão origem à formação de arco-íris em diferentes porções do céu, fazendo com que o ângulo não precise ser tão exato assim.
Uma gota de chuva típica é esférica e portanto seu efeito sobre a luz do sol é simétrica ao redor de um eixo através do centro da gota e o caminho da luz ( neste caso o sol ) . Ao pôr do sol o Arco-íris apresenta o maior arco; só não é visto um círculo completo porque o horizonte da terra o impede; quanto mais alto o sol, durante o Arco-íris, menor será o semi-círculo formado.
Deve-se considerar, ainda, que as gotas de chuva possuem vários formatos ao cair, em razão da resistência do ar ou dos ventos. Só as gotas redondas e de preferência menores ( como ao final das chuvas ) são as melhores para produzir o Arco-íris. Deve-se ainda recordar que, em face da distância do sol, todos os raios que incidem numa gota de chuva podem ser consideradas paralelos.

COMO SE FORMAM AS CORES DO ARCO-ÍRIS?

Renée Descartes já tinha feito a sensacional experiência de decomposição do luz branca do sol, através do prisma, decompondo em sete cores - o vermelho, o laranja, o amarelo, o verde, o azul, o azul marinho (indigo) e o violeta (lilás ou roxo). É uma experiência que vale a pena ser feita, utilizando um raio de sol, num quarto escuro. Vamos tentar ? ou solicitar a colaboração do professor de Ciências ?
A tradicional descrição do Arco-íris é a de que ele é feito de sete cores - vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul marinho ( índigo ) e violeta. Na verdade o Arco-íris é um continuum de cores, do verde ao violeta, e até mesmo além das cores que os olhos conseguem enxergar, como se dá com o espectro infra-vermelho (percebido pelo calor) e ultra-violeta, não observável a olho nu.
As cores do Arco-íris originam-se de dois fatos básicos:
1. A luz do sol é composta de um conjunto de cores que o olho consegue detectar. O conjunto dessas cores, quando combinadas, parece branca ao olho humano, conforme foi demonstrado por Sir Isaac Newton em 1666.
2. A luz das diferentes cores são refratadas de maneira diferentes, quando passam de um meio (ar, por exemplo) para outro ( água, vidro, por exemplo ).
Assim, foi determinado como o raio de luz é curvado, refratado, quando atravessa regiões de diferentes densidades, como o ar e a água. Quando um raio de luz atravessa uma gota de chuva é desviado para a luz vermelha e azul, verifica-se que o ângulo de desvio é diferente para as duas cores porque a luz azul é curvada ou refratada mais que a luz vermelha.
Isto significa que quando vemos o Arco-íris e sua banda de cores nós estamos olhando a luz refratada e refletida de diferentes gotas de chuva, algumas vistas em um ângulo de 42­o graus; algumas a um ângulo de 40o­ graus, e algumas entre ambos.

O DUPLO ARCO-ÍRIS

Muitas vezes os raios de luz, além de refletir e refratar uma única vez - dando origem ao Arco-íris primário, reflete e refrata mais vezes, saindo das gotícolas de chuva em diferentes ângulos de 50 ou 53 graus, dando origem a um segundo arco-íris, com cores mais fracas. É comum que este arco-íris secundário tenha as cores ao contrário do primário.

A PUREZA DAS CORES

A "pureza" das cores do arco-íris depende do tamanho das gotas de chuva; gotas grandes - diâmetro de poucos milímetros - dão origem a cores brilhantes e bem definidas; gotas pequenas - diâmetro ao redor de O,001 mm - produzem cores superpostas, perto do branco.
Isto considerando que as gotas são sempre esféricas, o que nem sempre acontece, pois nunca há um simples e mesmo tamanho das gotas, mas uma mistura de diferentes tamanhos e formatos, dependendo dos ventos, da resistência do ar ao cair ou do choque com outras gotas, resultando daí um arco-íris composto; de qualquer forma há um tamanho e formato ideal para sua reprodução.

O ARCO-ÍRIS E OS ÓCULOS DE SOL

Os óculos escuros de sol poderão dar uma aparência diferente ao Arco-íris, especialmente se forem polarizados; se virados, poderão fazer o arco-íris desaparecer.

QUAL A DISTÂNCIA DO ARCO-ÍRIS?

Ele parece longe ou perto, dependendo da distância das gotas de chuva.

A LUA PODE PROVOCAR UM ARCO-ÍRIS?

Sim. Um marinheiro descreve em palavras de grande beleza e romantismo a observação de um arco-íris em alto mar, com uma lua cheia maravilhosa.

O ARCO-ÍRIS REFLETIDO

É possível, às vezes, que além das luz direta do sol, haja a luz do sol refletida no mar, numa lagoa ou outro objeto brilhante, dando origem, assim, a um outro Arco, superposto em ângulo diferente do primeiro.
Refração: é o desvio que a luz sofre ao passar de um meio transparente para outro.
Refração da luz: A luz branca se decompõe em 7 cores básicas (monocromáticas) ao atravessar um prisma, ou, no caso do arco-íris, uma gota d'água, pois cada uma das cores que a formam sofre um desvio (refração) diferente.
Fonte: www.ifi.unicamp.br
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VULCÕES

Os vulcões são responsáveis pela liberação de magma acima da superfície da crosta. Eles funcionam como válvulas de escape do magma (rocha em estado ígneo) e dos gases que existem na camadas mais interiores da Terra.


Tais materiais encontram-se sob altíssima pressão, assim como sob elevadas temperaturas. Diz-se, ainda, que o movimento das placas tectônicas pode causar as erupções vulcânicas.



Os vulcões resultam de uma fusão parcial, sob condições específicas, dos materiais das profundas camadas do interior do Planeta, fusão que produz o magma, expelido através de uma cratera ou fenda. As zonas onde ocorre esta fusão parcial estão ligadas à dinâmica do globo, e a distribuição dos vulcões na face da Terra é explicada de modo coerente pela teoria das placas tectônicas.



Em alguns casos os vulcões ocorrem em "ponto quente" no meio das placas tectônicas, como o caso do campo vulcânico no parque nacional de Yellowstone nos Estados Unidos ou das ilhas Havaianas.



Os vulcões marcam os grandes acidentes da litosfera e sua localização é classificada em função dos movimentos gerados pelo deslocamento das placas: zonas de divergências ou de abertura, como as dorsais oceânicas ou certas bacias de afundamento, zonas de convergências ou de subducção, que dão origem aos arcos insulares (Japão, Ilha de Sonda) e às cordilheiras de limites de placas (Andes); zonas "intraplaca", delimitadas pela existência de fissuras locais na crosta terrestre. Os produtos vulcânico são classificados segundo a composição química e mineralógica ou segundo propriedades físicas. Distinguem-se assim, as lavas, as projeções e os gases.



As lavas é a parte líquida do magma; ela forma o derramamento ou a extrusão, de acordo com sua maior menor viscosidade. Em geram, as lavas básicas são mais fluidas que a ácidas, que se solidificam rapidamente e são freqüentemente cheias de bolhas.



As projeções resultantes das fases explosivas são classificadas em função de suas dimensões em : bombas, escórias, lapíli (produtos sólidos provenientes das erupções vulcânicas, do tamanho da avelã), cinzas e poeiras. A cimentação dessas projeções forma os tufos vulcânicos (qualquer dos produtos de projeção vulcânicas que se hajam consolidado). Os gases dissolvem-se na água ou na atmosfera, interferindo sobremaneira na evolução destas.



Onde duas placas movem se afastando, as erupções vulcânicas não são tão explosivas, gerados apenas rios de lavas mais fluida com entre 1 e 10 metros de espessura que se espalham por vastas áreas. Neste caso formam-se vulcões com bases maiores e mais inclinados. Os vulcões na Havaí e Islândia são exemplos típicos desse tipo de vulcão.



O mesmo não acontece quando as placas colidem. Nesse caso as erupções são violentas. A lava é grossa e viscosa, e nuvens de gás, poeira e fragmentos de lava podem ser lançados na atmosfera. O magma esfria rapidamente e acumula-se em volta da fenda, formando vulcões mais altos com os lados íngremes e com o diâmetro do cone central menor.



A colisão da placas na crostas oceânicas produziu arcos de ilhas, como as Antilhas e as ilhas japonesas.



A maioria dos mais altos são, na verdade, uma composição dos dois tipos descritos acima. São formados por um ciclo de pequenas erupções de lava fluida, que cria uma base resistente e extensa, seguida de erupção explosiva que forma um cone central resistente.



Vulcões com erupções são chamados ativos, e aquele onde ocorrem mais erupções são os extintos. Os vulcões apresenta, períodos de "repouso" (fase de letargia) mais ou menos longos (de100 a 10 mil anos podendo chegar a até 100 mil anos).



Os vulcões são responsáveis pela formação de rochas ígneas, também chamadas eruptivas, magmáticas ou vulcânicas. Elas nada mais são do que a lava solidificada. A lava geralmente sai do vulcão a uma temperatura de 850º a 1250º C. Normalmente a lava inclui alguns cristais flutuantes no material líquido. Se a lava esfria devagar os cristais podem ter tempo para crescer.



Os vulcões também são responsáveis pela formação de montanhas.



A forma dos edifícios vulcânicos depende da dinâmica, isto é, das propriedades físicas dos produtos emitidos, assim como da profundidade (entre 5 a 20 Km) e do volume da câmara ou reservatório magmático.



As erupções vulcânicas podem ser brutais. Dentre as mais mortíferas, destacam-se as erupções do Krakatoa, na Indonésia (1883); a do monte Pelée, na Martinica (1902) e a do Nevado del Ruiz, na Colômbia (1985).


KRAKATOA
MONTE PELEE






sábado, 4 de agosto de 2012

ANTÁRTIDA... PARAÍSO TROPICAL

Uma pesquisadora britânica citada em matéria recente do jornal Folha de S. Paulo afirmou que a Antártida era um “paraíso tropical” há cerca de 40 milhões de anos (segundo a cronologia evolucionista, evidentemente). Jane Francis, do Colégio de Meio Ambiente da Universidade de Leeds, afirma que o continente gelado, que hoje tem uma camada de quatro quilômetros de gelo, foi uma região de clima quente e fauna rica.


“Durante a maior parte da história geológica da Antártida a região estava coberta por bosques e desertos, um lugar que tinha um clima quente”, disse Francis. “Muitos animais, incluindo dinossauros, viviam na região.

 Foi no passado geológico recente que o clima esfriou”, acrescentou.

   
Em 2008, cientistas americanos e britânicos anunciaram ter descoberto novas florestas fósseis de supostos 300 milhões de anos em minas de carvão em Illinois, nos Estados Unidos. De acordo com matéria publicada no site da BBC Brasil, a antiga vegetação, hoje transformada em rocha, é remanescente das primeiras florestas tropicais do mundo.

Segundo o paleontólogo Howard Falcon-Long, da Universidade de Bristol, “a floresta [...] é dominada por árvores de musgo altas, gigantes”. Mas, então, por algum motivo, “todo o sistema entra em colapso e se reorganiza, é substituído por uma vegetação de samambaias e ervas, um ecossistema completamente diferente”, completa. Um ecossistema devastado e substituído por outro inicialmente de plantas menores… Faz pensar.

Segundo a equipe liderada pelos pesquisadores, algumas das florestas chegam a se espalhar por 10 mil hectares – o tamanho de uma cidade. Eles já haviam anunciado uma descoberta semelhante em 2007. De lá para cá, outras cinco florestas foram descobertas.

De acordo com a BBC, os cientistas disseram ter encontrado as florestas em camadas, umas sobre as outras. “Para eles, o terreno antigo experimentou repetidos períodos de subsidência e inundações, que enterraram as matas em uma sequência vertical”, diz a reportagem. Ou teria sido uma única catástrofe hídrica a responsável por essa superposição, com tamanha quantidade de vegetação?

A verdade é que, segundo a Bíblia, todo o planeta foi originalmente criado como um imenso jardim, com vastas florestas que, durante e depois do dilúvio, acabaram se tornando nos enormes depósitos de carvão. E isso está de acordo com as recentes descobertas científicas.

De acordo com o Dr. Clyde Webster Jr., “o processo atual mais semelhante ao da formação de carvão é a formação de turfa. Turfa é o material residual marrom escuro a preto produzido pela decomposição parcial de musgos, árvores e outras plantas que crescem em pântanos e brejos. Os cientistas estimam que seriam necessários de 0,6 a 6,1 metros de turfa para formar 0,3 metro de carvão.

A variação de valores depende do tipo de carvão. Se tomarmos uma média de 3 metros de turfa para formar 0,3 metro de carvão, seriam necessários 91 metros de turfa para produzir uma camada de carvão com 9,1 metros de espessura. Há poucas turfeiras, charcos ou pântanos em qualquer lugar do mundo que alcançam uma profundidade de 30 metros. Como poderiam as turfeiras explicar filões de carvão de 91 metros?” (Clyde L. Webster Jr., A Perspectiva de um Cientista Sobre a Criação e o Dilúvio, p. 20).

Antártida sem gelo
Cientistas que estudam fósseis de plantas e animais encontrados na Antártida descobriram que esses seres possuíam mecanismos sofisticados que lhes permitiam sobreviver vários meses no escuro.
Segundo teorias, no período em que essas criaturas viveram, cem milhões de anos atrás, a Terra estava à beira de um aquecimento extremo.
As calotas de gelo que tinham coberto os pólos haviam praticamente derretido, permitindo que amplas florestas crescessem no local.
Hoje, com o aumento nas médias de temperatura registradas no Continente Antártico, os cientistas não descartam a possibilidade de que plantas voltem a florescer na região.

Antártida cheia de florestas
Uma das primeiras pessoas a encontrar evidências de florestas antárticas foi o conhecido explorador britânico Robert Falcon Scott.
Retornando do Pólo Sul em 1912, ele encontrou fósseis de plantas na geleira Beardmore.
O peso adicional dos espécimes pode ter contribuído para a sua trágica morte (Scott morreu congelado dias depois de alcançar o Pólo Sul), mas revelou ao mundo o passado sub-tropical do continente.
A pesquisadora Jane Francis, da Universidade de Leeds, no norte da Inglaterra, seguiu os passos de Scott, passando dez temporadas na Antártida coletando fósseis de plantas.
“Ainda acho incrivelmente fascinante a ideia de que a Antártida foi um dia coberta de florestas”, disse Francis à BBC.
“Temos como certo que a Antártida sempre foi uma vastidão gelada, mas as calotas de gelo são, em termos de história geológica, relativamente recentes”.
Fósseis vegetais 

Uma das mais incríveis descobertas da cientista foi feita nas Montanhas Transantárticas, não muito longe de onde Scott encontrou seus fósseis.
“Estávamos no alto dos picos gelados quando encontramos uma camada de sedimento cheia de folhas frágeis e gravetos”.
Mais tarde, a equipe descobriu que esses fósseis eram restos de arbustos de faia (árvore típica de climas temperados).
Com idade em torno de cinco milhões de anos, os arbustos estavam entre as últimas plantas a viver no continente antes do seu resfriamento.
Outros fósseis revelam que florestas verdadeiramente subtropicais existiram na Antártida em períodos anteriores, durante a chamada “era dos dinossauros”, quando níveis muito mais altos de gás carbônico provocaram um período de aquecimento global extremo no planeta.
“Se você voltar cem milhões de anos no tempo, a Antártida estava coberta de florestas (de árvores) altas, semelhantes às que existem hoje na Nova Zelândia”, disse à BBC Vanessa Bowman, colega de Francis na Universidade de Leeds.
“Encontramos com frequência troncos fossilizados que devem ter vindo de árvores muito grandes”.
Longas noites 
Para os especialistas, a característica mais intrigante e bizarra das florestas polares era sua capacidade de sobreviver a longos invernos, onde a noite dura meses, e aos verões sem fim, quando o sol brilha à meia-noite.
O cientista David Beerling, da Universidade de Sheffield, no norte do país, explica qual foi o desafio que essas espécies tiveram de enfrentar:
“Durante períodos prolongados de escuridão no inverno quente, as árvores consomem seu estoque de nutrientes”, ele disse. Mas se isso continua por tempo muito longo, elas vão acabar “passando fome”, disse Beerling à BBC.
Para entender como as árvores sobreviveram a essas condições extremas, Beerling fez um experimento.
Entre as plantas que um dia viveram na Antártida está a espécie Ginkgo biloba, que por viver até hoje é considerada um fóssil vivo.
“O que fizemos foi plantar mudas dessas plantas em estufas sem luz onde pudemos simular as condições de luz da Antártida”.
“Também aumentamos a temperatura e as concentrações de CO2 para obter as mesmas condições”.
O experimento demonstrou que as árvores podem sobreviver incrivelmente bem a esse ambiente estranho. Embora usem seus estoques de alimento no inverno, elas compensam as perdas porque são capazes de fazer a fotossíntese 24 horas por dia no verão.


Dinossauros polares
Outros fósseis encontrados mostram que dinossauros também habitaram a região.
O especialista em dinossauros Thomas Rich, do Victoria Museum, na Austrália, encontrou vários exemplares desses fósseis.
“O único esqueleto de dinossauro completo que encontramos (na região) é oLeaellynasaura. O que é realmente incomum sobre esse espécime é o crânio. Ele indica que o animal tinha lóbulos ópticos maiores”, ele explicou.
Segundo o especialista, isso indica que os dinossauros polares podem ter possuído uma visão noturna extremamente desenvolvida e, portanto, estavam bem adaptados para encontrar alimento e sobreviver aos prolongados invernos antárticos.
 
Aquecimentos globais no passado
Hoje, lençóis de gelo com espessura de três quilômetros cobrem uma região que um dia foi habitada por florestas e dinossauros.
Entretanto, registros geológicos oferecem provas irrefutáveis de que, em toda a história do planeta, vêm ocorrendo flutuações dramáticas no clima do Pólo Sul.
Nos últimos 50 anos, a temperatura na Península Antártica subiu em torno de 2,8 ºC, um aquecimento mais rápido do que em qualquer outra parte do mundo.
Se esse aquecimento continuar, os cientistas não descartam a possibilidade de que o Continente Antártico volte a ter a cor verde-esmeralda.
“Isso é possível”, disse Francis à BBC. “Entretanto, isso implica que espécies de plantas sejam capazes de migrar pelo Oceano do Sul, vindas de lugares como a América do Sul ou a Austrália”.

OBSERVAÇÕES

Os desgelos recentes, que vem se intensificando, devem ter muito a revelar. Uma pena que a maioria desses eventos deve ocorrer em imensas regiões despovoadas, fora da vista da civilização