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

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domingo, 19 de maio de 2013

19 DE MAIO-DIA DO FÍSICO


Não se sabe ao certo o por que desta data mas, o dia 19 de Maio foi definido como o dia da Física, pela Sociedade Brasileira de Física, no ano de 2005, ano em que fora decretado pela ONU como o ano internacional da Física, para comemorar o centenário das publicações dos trabalhos de Einstein. A partir de então, várias instituições de ensino promovem, para o público, atividades instrutivas sobre a física.
Uns afirmam que o dia 19/05 vem de 1905 (Ano Miraculoso de Einstein), outros ousam sugerir o aniversário do físico holandês Abraham Pais (1918-2000), que escreveu sobre a vida de Niels Bohr (de quem foi assistente) e Albert Einstein (de quem foi colega em Princeton), como inspiração para esta data. Ao certo, não se sabe o motivo deste dia, talvez ele seja apenas um dia aleatório e arbitrário.
Sem os físicos não haveria o telescópio Hubble e suas fotos belíssimas, o Espectro Eletromagnático e suas utilidades, a sismologia que nos ajuda a entender onde pisamos, explicações para os fenômenos ao nosso redor e até a ficção científica.
Por causa dos Físicos temos eletricidade, óculos, câmeras, relógios, motores, geladeiras, condicionadores de ar, protetores solar, celulares, aviões, naves, computadores…
Enfim, sem os físicos o mundo seria bem diferente, como tantas outras profissões também! Parabéns a todos os físicos.

quarta-feira, 15 de maio de 2013

A GRAVIDADE DE NEWTON E EINSTEIN

A teoria de Newton, estudada no ensino médio e acomparação com a de Einstein.
A gravidade está presente a todo o momento, tudo o que vemos na Terra está sujeito aos efeitos da gravidade. Ela foi primeiramente identificada pelo cientista inglês Isaac Newton. Diz o mito que Newton estava embaixo de uma macieira e, quando uma maçã caiu, Newton começou a se perguntar o porquê de ela ter caído ao invés de ter flutuado. Ele associou esse fenômeno com o mesmo que deixa a Lua na órbita da Terra, criando assim o conceito de gravidade. Apesar de Isaac Newton ter demonstrado que a gravidade existe, ele não sabia explicá-la. Apenas após 200 anos alguém pôde explicá-la e mudar a visão que Newton passou; essa pessoa era um humilde físico alemão chamado Albert Einstein.
A História
Milênios antes das teorias de Einstein e de Newton, acreditava-se que a força que nos mantêm na Terra era um Deus que “puxava” tudo e todos para que ficassem no chão. Com o passar do tempo a ciência se desenvolveu. Galileu Galilei provou, através de observações, que não era o Sol que rodeava a Terra, mas sim a Terra que rodeava o Sol. Galileu foi duramente criticado em sua época e sua teoria até foi considerada uma heresia. Se ele, em público, não tivesse declarado que suas teorias estavam erradas, seria morto. Foi apenas no século XVII que o cientista inglês Isaac Newton descobriu que isto ocorria por causa da gravidade. Por muitos anos essas teorias de Newton, muito estudadas hoje no Ensino Médio, pareciam inabaláveis, já que era precisa em propósitos práticos. Todavia, após 200 anos, Albert Einstein descobriu que não era bem assim.
Albert Einstein (1879-1955)
Albert Einstein nasceu em 14 de Março de 1879. A sua famosa teoria é denominada como a teoria da Relatividade Geral, melhor aplicada a grandes velocidades, como a da luz. Albert Einstein discordava da teoria de Newton nos seguintes pontos: as teorias de Newton precediam o entendimento que as alterações na força gravitacional eram instantâneas, o que contradiz o fato de que existe uma velocidade limite (a da luz). As teorias de Newton também não explicam a existência de buracos negros. Buracos negros são corpos dotados de imensurável densidade e gravidade, podendo até mesmo capturar a luz.
A gravidade é uma força de atração entre todas as partículas do Universo. Esta força é determinada pela massa dessas partículas: quanto maior a massa, maior a atração. Newton não pôde explicar como a gravidade funciona. Como a figura acima mostra, Einstein dizia que a gravidade era uma distorção do espaço-tempo. Para uma melhor vizualição, basta imaginarmos uma cama elástica (por analogia, é o espaço tempo) e uma bola de boliche. A bola irá distorcer a cama elástica; nessa distorção se colocarmos um objeto mais “leve”, esse objeto tenderá a aproximar do objeto mais “pesado”.
Foi assim que Albert Einstein definiu a Gravidade: sua teoria é bem aceita até os dias de hoje, apesar de ele ter vivido quase um século antes de nós.
A gravidade é algo que estamos acostumados a conviver desde muito novos, na realidade, desde que nascemos, mas entende-la tem sigo algo muito complicado e deixa questões polêmicas até os dias de hoje.
A primeira ideia que a maioria das pessoas, intuitivamente, tem da gravidade é que ela é uma força muito forte. Tal ideia é, obviamente, falsa. Basta pegar um pequeno imã e podemos vencer a força que TODA terra faz em um pedaço de ferro. Na realidade, é possível mostrar através de um pequeno cálculo que a força eletromagnética é 40 ordem de grandeza maior que a força gravitacional! Ainda existe uma força maior que ambas, chamada força nuclear forte, mas além dessa só prevalecer em pequenas distâncias não é o tema do post de hoje.
Resumindo: A força gravitacional é uma força fraca, pois precisa envolver grandes massas para que prevaleça perante as outras. Como por exemplo massa de planetas!
Agora, naturalmente, surge uma pergunta: como a gravidade age entre os corpos? Essa era uma pergunta que deixava o grande físico inglês Sir Isaac Newton envergonhado. Ele sabia como descrever a gravidade e fazer resultados e previsões a partir dela, mas, não sabia explicar como essa força agia através de distâncias tão longas e muitas vezes dava explicações um tanto que místicas para o assunto e acreditava que essa agia instantaneamente ou seja: a velocidade de propagação da gravidade era infinita. Claro, que isso não tira todo o brilhantismo de Newton nem sua imensa contribuição para a física. Porem, a Mecânica Clássica falha ao explicar a origem da gravidade, embora seja relativamente boa em descreve-la.

Para entendermos um pouco mais da gravidade temos que entender a massa e o espaço tempo da Relatividade Geral, segundo a mesma, não faz sentido falarmos de espaço e tempo separadamente (como falávamos na Mecânica Clássica), como o tempo é uma dimensão tao importante quanto o espaço em 3 dimensões que estamos acostumados, então precisamos de quatro vetores canônicos linearmente independentes para gerar o mundo em que vivemos, tal mundo é chamado de: Space Time ou, Espaço Tempo. Acontece que a massa tem o estranho poder de curvar o espaço tempo ao seu redor como se o mesmo (o espaço tempo) fosse uma cama elástica. Quanto maior a massa mais curvatura faz no Espaço Tempo. Essa ideia claro é não intuitiva se você imagina que a menor distância entre dois pontos é uma reta, mas para a Relatividade essa ideia só é verdadeira se estivermos no vácuo. Onde não há matéria o espaço tempo é plano e por isso a menor distância entre dois pontos continua sendo uma reta. Com a presença da massa a menor distância entre dois pontos é evidentemente uma curva (pois a massa curva o espaço tempo) tais curvas são chamadas de geodésia. Mas, você pode está se perguntando: Porque não vejo o espaço tempo curvado ao meu redor? A resposta é simples: Sua mente não está apta a enxergar o espaço tempo, ela apenas enxerga a parcela espacial ou temporal, separadamente, de tal maneira que nunca podemos ver diretamente o espaço tempo. Ou seja: Vivemos no espaço tempo mas, nossos cérebros não estão aptos a ver!

Discutir a validade da Relatividade Geral é algo que podemos trabalhar em outros pots, por hora, basta saber que existem vários experimentos realizados e todos indicam cada vez mais a valência e legitimidade da Relatividade Geral.
Sendo assim,  explicar a gravidade aos olhos da Relatividade Geral é algo relativamente simples: A curvatura no espaço tempo faz com que as massas sigam seus caminhos através das geodésicas devido a grande curvatura gerada por uma massa maior. O caminho seguido é, exatamente, a geodésia.
Sendo a gravidade uma consequência direta da curvatura do espaço tempo causado pela simples existência da massa é intuitivo imaginar que, se uma massa que antes existia fosse totalmente convertida em energia em um certo instante de tempo o espaço tempo em sua volta ia se modulando até ficar plano novamente, também é intuitivo imaginar que isso não ocorreria instantaneamente mas demoraria um intervalo de tempo. Imagine que você tire a pesada bola de ferro de cima  da cama elástica, ela irá demorar um pouco até ficar plana novamente, existe uma onda que se propaga e deixa a cama elástica plana. Quando passamos para o espaço tempo essa onda se propaga com velocidade c, a velocidade da luz, e não com velocidade infinita como pensava Newton. Tais ondas são chamadas de Ondas de Gravidade e foram propostas pelo físico alemão Albert Einstein.
Para entender melhor a situação imagine a seguinte pergunta:
Em um certo instante de tempo, sem nenhum aviso prévio o sol deixa de existir, quanto tempo demoraríamos para sair de órbita?

Para Newton a resposta seria imediatamente, pois a gravidade age a distância e com velocidade infinita. Albert Einstein responderia: como a luz do sol demora 8 minutos para chegar até a terra e a velocidade das ondas de gravidade é a mesma que a luz então demoraríamos 8 minutos para sair de órbita.

Hoje em dia a veia principal dos físicos acreditam mais em Einstein, mesmo que o sol ainda exista!

terça-feira, 14 de maio de 2013

TEOREMA DE TALES DE MILETO

Tales nasceu na cidade de Mileto, colônia grega localizada na Ásia menor. Filósofo, Matemático, Astrônomo, desenvolveu uma teoria que ficou conhecida como: 
Teorema de Tales.
Tales ficou conhecido por ter medido a altura de uma pirâmide com base no comprimento de sua sombra. Ele concluiu que os raios solares chegam à Terra inclinados, partindo dessa afirmação ele conseguiu medir a altura da pirâmide da seguinte forma: Fincou uma estaca ao lado da pirâmide e observou que no instante em que o comprimento da sombra da estaca era igual à medida do comprimento da estaca, a altura da pirâmide teria o mesmo comprimento da sua sombra.





Feixes de retas paralelas cortadas por retas transversais formam segmentos proporcionais.
Veja ilustração do Teorema de Tales:
Exemplo 1
Calcule o valor de x na ilustração abaixo:

4x = 15
x = 15/4
x = 3,75

Exemplo 2
Aplique o Teorema de Tales e calcule o valor de x.


6(2x-3) = 5(x+2)
12x – 18 = 5x + 10
12x – 5x = 10 + 18
7x = 28
x = 28/7
x = 4

TEOREMA DE PITÁGORAS


O Teorema de Pitágoras é considerado uma das principais descobertas da Matemática, ele descreve uma relação existente no triângulo retângulo. Vale lembrar que o triângulo retângulo pode ser identificado pela existência de um ângulo reto, isto é, medindo 90º. O triângulo retângulo é formado por dois catetos e a hipotenusa, que constitui o maior segmento do triângulo e é localizada oposta ao ângulo reto. Observe:

Catetos: a e b
Hipotenusa: c
O Teorema diz que: “a soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa.”

a² + b² = c²

Exemplo 1
Calcule o valor do segmento desconhecido no triângulo retângulo a seguir.


x² = 9² + 12²
x² = 81 + 144
x² = 225
√x² = √225
x = 15


Foi através do Teorema de Pitágoras que os conceitos e as definições de números irracionais começaram a ser introduzidos na Matemática. O primeiro irracional a surgir foi √2, que apareceu ao ser calculada a hipotenusa de um triângulo retângulo com catetos medindo 1. Veja:


x² = 1² + 1²
x² = 1 + 1
x² = 2
√x² = √2
x = √2

√2 = 1,414213562373....

Exemplo 2
Calcule o valor do cateto no triângulo retângulo abaixo:


x² + 20² = 25²
x² + 400 = 625
x² = 625 – 400
x² = 225
√x² = √225
x = 15



Exemplo 3
Um ciclista acrobático vai atravessar de um prédio a outro com uma bicicleta especial, percorrendo a distância sobre um cabo de aço, como demonstra o esquema a seguir:
Qual é a medida mínima do comprimento do cabo de aço?


Pelo Teorema de Pitágoras temos:

x² = 10² + 40²
x² = 100 + 1600
x² = 1700
x = 41,23 (aproximadamente)



fontes:http://www.brasilescola.com/matematica/teorema-pitagoras.htm

quarta-feira, 8 de maio de 2013

TALES DE MILETO



Conta-se que Tales, considerado o primeiro pensador do Ocidente, era tão distraído que certa vez ao olhar para céu caiu num buraco, sendo, por isso, chamado de lunático.

Conta-se também que Tales era tão sabido que, prevendo pela meteorologia uma colheita abundante, comprou todos os instrumentos usados para processar a azeitona, arrendando-os tempos depois com um grande lucro. Essas duas anedotas referem-se ao mesmo filósofo - Tales de Mileto - e até hoje servem para ilustrar as relações contraditórias entre a filosofia e a vida prática.

Tales nasceu na Ásia Menor, na antiga colônia grega de Mileto. É considerado o filósofo da physis, a substância natural de que tudo é formado. Sua grande contribuição foi a busca de um princípio único para as coisas da natureza.

Embora não existam fragmentos da obra de Tales, seu pensamento pode ser conhecido a partir da "Metafísica", obra do também filósofo grego Aristóteles.
Segundo alguns historiadores, Tales foi comerciante, o que lhe rendeu recursos suficientes para dedicar-se a suas pesquisas. Tales provavelmente viajou para o Egito e a Babilônia, entrando em contato com astrônomos e matemáticos. Depois de aposentado, passou a dedicar-se à matemática, estabelecendo os fundamentos da geometria.

Atribuem-se a Tales diversas descobertas matemáticas. Além de estudar a geometria do círculo e do triângulo isósceles, Tales demonstrou o cálculo da altura de uma pirâmide, baseado no comprimento de sua sombra.
Segundo o historiador Heródoto, Tales previu a ocorrência de um eclipse solar no dia 28 de maio de 585 a.C. Aristóteles chegou a considerar este o momento do nascimento da filosofia.



Em 582 a.e.c., o Oráculo de Delfos proclamou-o o primeiro dos sete sábios da antigüidade. Isso significava que suas descobertas eram conhecidas, discutidas e aprovadas pelos sábios do mundo grego. 
E também dessa mesma época é a história das azeitonas. Parece que Tales se vangloriava de ser profundo conhecedor de meteorologia (entre outras coisas), ciência que havia estudado por longos anos, recolhendo dados sobre mudanças de tempo. Observava como, a partir de indícios meteorológicos colhidos numa estação do ano, era possível prever as características das seguintes. Tendo, além disso, observado cuidadosamente como as estações influenciavam as safras, em certo ano (segundo conta Aristóteles), prevendo uma excepcional colheita, serviu-se disso para organizar uma colossal especulação, ganhando grande soma em dinheiro. E parece que fazia isso não só por dinheiro, mas para mostrar que a mente do homem de Ciência pode servir também para a solução de problemas práticos.
Tales também tentou explicar as inundações do Rio Nilo. A teoria levantada sobre estas inundações era a de que "os ventos, soprando contra o Egito, elevam as massas de água do rio Nilo, porque o adensamento do mar contra ele, não permite o escoamento"
Tales não foi apenas matemático e filósofo. Possivelmente foi também político, e dirigiu negócios públicos, mesmo quando a partir de 612 a.e.c. em Mileto o poder estava com o tirano Trasibulo. Este exterminou as famílias influentes dos partidos seus contrários e batalhou contra os lídios. De outra parte, a tendência dos lídios foi a de conquistar as cidades jônicas.
Conseguiu Tales desenvolver idéias sobre a terra e os astros sem os procedimentos da mitologia. De outra parte, porém, suas idéias não ultrapassaram em muito as imagens vulgares do seu tempo, desenvolvidas em parte pelos babilônios, e que concebiam a forma da terra como plana, como um disco, apoiada sobre a água, como navio, cujas bordas são mais altas e que por isso não afunda. 
"Outros dizem, que a Terra repousa sobre a água. Esta é a mais antiga teoria que nos foi transmitida, e que foi atribuída a Tales de Mileto: a terra se mantém porque flutua, à maneira como um pedaço de madeira, ou de outra coisa similar" .
A opinião de que a terra flutua sobre a água pode relacionar-se com as conceituações semíticas sobre o antigo mar, do qual aos poucos ela emergiu. Restos deste conceito mítico se encontram também nas versões iniciais da Bíblia judaica e cristã:
"O Espírito de Deus pairava sobre as águas..." 
A interpretação dos astros, como sendo de natureza similar à da Terra, apresenta-se surpreendente, porque sem caráter mítico.
Segundo Aécio, Tales diz, que os astros são semelhantes à Terra, todavia inflamados. Diz, que os astros são como a terra, no que concerne à forma; de fogo, quanto à substância... ; que o sol é semelhante à terra, quanto à natureza".