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9.27.2008

Uma visão diferente do LHC

Após inúmeras histórias que o início do funcionamento do LHC iria causar o fim do Mundo e após a infeliz necessidade de o parar para garantir o seu correcto funcionamento, fica aqui uma tentativa de fazer um pouco de Humor com o LHC e os resultados que se poderão obter com a maior experiência em curso:


O meu muito obrigado ao autor do concurso e pelo imerecido elogio de humor non-sense. A título de curiosidade as outras duas frases que propus foram:

1- "E isto serve mesmo para quê?"
2- "Temos que recomeçar. Não colocámos botão de on/off."

P.S. Para todos os críticos fundamentalistas dos perigos do funcionamento do LHC: "Ainda aqui estamos!"

8.18.2008

Distâncias Nano

(Fonte - o raio de Bohr calcula-se a partir de outras constantes)

Segundo o modelo de Bohr (modelo clássico, embora tenha em conta a quantização da energia) o raio do átomo de hidrogénio, quando o electrão se encontra no estado fundamental é 0,291772108(18) x 10-10 m (raio de Bohr) ou 0,529 Ångström ou ainda 0,053 nanometros.

Numa altura em que a nanotecnologia está na moda, o que é um nanometro, ou seja, a milésima da milionésima parte do metro (1 / 1000 000 000 = 1 x 10-9 m)?

O nanometro está para o metro como um grão de areia com 1 milímetro de diâmetro está para uma praia com 1 quilómetro de comprimento!!!

8.04.2008

A Física e o James Bond

Uma tarde quente de Agosto e um filme do James Bond, “O Amanhã Nunca Morre” (1997) é uma combinação que merece alguma reflexão…Ou talvez não!! Mas quase no fim do filme é necessário parar o barco do vilão para que a Armada Inglesa o possa destruir. Após muitos tiros, a heroína consegue neutralizar os motores do barco e este imobiliza-se. Mais um final feliz se avizinha, só que esta situação não se verifica no mundo real.
A Primeira Lei de Newton ou lei da Inércia, que se ensina na escola por volta do sétimo ano, afirma que quando a força resultante que actua sobre um corpo é nula, este passa a deslocar-se em linha recta com velocidade constante (Movimento Rectilíneo Uniforme). Curiosa a situação em que um barco pára imediatamente após o desligar dos motores. Na realidade o barco iria deslocar-se em linha recta até que a força de resistência da água o faria parar. Na prática para parar um barco, quando a distância para o efectuar é pequena, é necessário colocar o motor em marcha-atrás. A medida que se utiliza para medir a “resistência” que um corpo oferece a alterações do seu estado de movimento é a sua massa. Do nosso dia-a-dia sabemos que quanto maior é a massa de um corpo mais difícil é pará-lo. Por exemplo, todos nós conseguimos segurar uma bola que se remata na nossa direcção, mas será que conseguimos parar um camião, mesmo quando ele se desloca a uma velocidade de 1 m/s?
A título de exemplo, um petroleiro carregado, com a massa de 50 000 toneladas, viajando à velocidade de 12 m/s (43,2 km/h) pára os motores a 25 km do porto onde vai atracar, conseguindo desta forma travar atempadamente. Por outro lado quando andamos num pequeno barco para atracar o motor é apenas desligado a alguns metros do cais.

P.S. A quantidade de acidentes de trânsito que se poderiam evitar se os carros se comportassem desta forma.

4.24.2008

Enigma 141

(Esta foto, pertencente à colecção da NASA, do sistema Terra - Lua foi tirada no dia 18/09/977 pelo Voyager 1. Foi a primeira foto com estes dois astros tirada do espaço. A nave estava a quase 12 milhões de quilómetros da Terra e o oceano visível na foto é o Pacífico. )

Uma simples questão. Todos nós vemos que a Terra atrai os corpos para si. As maçãs caem, nós caímos, os prédios são destruídos por implosões e os aviões precisam de grandes motores e de asas com um design para voar.
Porque razão a Lua não cai sobre nós?

4.18.2008

Enigma 139


(Fonte)

Numa ida a Santiago de Compostela, em Espanha, em peregrinação ou não, deve-se visitar o sepulcro de S. Tiago, onde se queima incenso.

O incenso e o carvão em brasa estão numa grande braseira de prata, suspensa no tecto. Esta braseira é posta a oscilar inicialmente com uma pequena amplitude, e depois é balanceada por cerca de oito homens até atingir 180º. As oscilações fazem o carvão arder mais depressa, para os visitantes aspirarem o incenso.

O processo utilizado para fazer oscilar a braseira é interessante e merece uma observação cuidada, pois os homens vão puxando a corda cerca de um metro cada vez que ela passa pela vertical; e largam a mesma quantidade de corda quando a braseira chega à altura máxima.

Como é que estas operações de encurtar e alongar o comprimento da corda fazem aumentar a amplitude?

Enigma 138


(Berberes tunisinos - Fonte)

Actualmente resido em São Tomé, uma ilha que fica quase na linha do Equador. Costuma-se afirmar que as pessoas usam roupas brancas nos trópicos porque não sentem tanto calor.

Em príncipio, se uma pessoa tiver que atravessar um deserto deveria vestir roupa branca, para se protegerem da luz directa do Sol, uma vez que as roupas escuras absorvem mais luz visível e infravermelha do que as roupas claras. Por isso se deve usar roupas claras nos climas quentes, para minimizar os efeitos da absorção de radiação.
No entanto como explicar esta imagem (roupas escuras), que afinal de contas representa séculos de tradição e de experiência a atravessar o deserto?

(Berbere do norte da África - Fonte)

Curiosidade: O Saara é o maior deserto do mundo, com 8,6 milhões de quilómetros quadrados (uma área equivalente à do Brasil), estende-se pelos territórios de dez países do norte da Africa e apenas um quarto desta área está coberta de areia.

Enigma 137


O Presidente eleito de um país encontra-se no exílio, embora tenha conseguido formar um governo de oposição ao ditador que se encontra no poder. Este governo decidiu utilizar satélites espiões com câmaras fotográficas de longo alcance e de alta resolução para estar a par das movimentações militares no seu país.

Só que não sabem se irão lançar uma série de satélites que passariam sucessivamente sobre este país ou lançar um só satélite , uma vez que lhes seria mais cómodo e económico.
Qual será a opção que eles deveriam tomar?

4.04.2008

MODELO RGB


O modelo RGB é um modelo aditivo de cores, baseado três cores, vermelho, verde e azul. É um sistema aditivo de cores, utilizado quando lidamos com projecções de luz, como no caso de monitores ou de datashows, em contraposição ao sistema subtractivo, CMYK, utilizado quando estamos a falar de impressões.
A profundidade de cor das imagens varia com o número de cores presentes na imagem, definindo-se, quando a profundidade de cada píxel de cor é definido a 24 bits, que correspondem 8 bits ao vermelho, 8 bits ao verde e 8 bits ao azul.

Para testar os nossos conhecimentos sobre misturas de cores, a partir do vermelho, verde e azul: RGB basics - producing RGB colours.
Como exemplo temos a cor Branca (Vermelho – 255, Verde – 255 e Azul – 255) ou a cor Cinzenta (Vermelho – 128, Verde – 128 e Azul – 128).

1.08.2008

Ciência em Acção #1

Uma lanterna que não precisa de pilhas pode parecer magia mas é só a aplicação da lei de indução electromagnética, fenómeno primeiramente estudado pelo físico Michael Faraday - a diferença de potencial criada é proporcional à variação temporal do fluxo magnético.

O movimento de vai e vem do magnete que existe no interior da lanterna através de uma bobina de fio de cobre leva à acumulação de energia num condensador, que permite o funcionamento da lanterna.

À Descoberta da Ciência #1

O Céu, o Mar e as Cores


Porque é que o céu é azul?

Porque é que no pôr do sol e na alvorada o céu fica vermelho?

Porque é que as nuvens são brancas ?

Porque é que o mar é azul?

1.06.2008

Enigma 132

À Volta do Mundo

Uma conversa de avião, num voo Lisboa - São Tomé:

- Qual será a distância entre Portugal e São Tomé e Príncipe?

- Sabendo as latitudes aproximadas dos dois países, o raio da Terra e considerando que os locais têm a mesma longitude é fácil obter um valor aproximado.

-Como?

- ...

Será assim tão simples obter a distância aproximada que separa estes dois países? Como?

A conversa entre os dois continuou:

- E se eu quisesse dar a volta ao Mundo, seguindo sempre à latitude de Lisboa, andando 400 quilómetros por dia, quanto tempo iria demorar?

- Simples! Então, ...

Qual a solução para este aparente quebra-cabeças?

E quase no final da viagem:

- Mas existe uma latitude que te iria minimizar o tempo que irias demorar para dar a volta ao Mundo.

- Pois é! É...

Qual a latitude que nos faz demorar o menor intervalo de tempo a dar a volta à Terra?

P.S. Este voo decorre de madrugada, começando por volta da meia-noite e acaba por volta das 6 da manhã.

P.S.2 - Qual a rapidez média a que se desloca o avião?

12.29.2007

A Física do golf

Neste vídeo discute-se a relação entre o alcance de uma bola de golf e o ângulo de lançamento (alfa): alcance = v inicial^2 * sin (2 alfa)/ g


Mas a Física do movimento de uma bola de golf não acaba aqui. A continuação...

12.22.2007

O Pai Natal e a Física


A Primeira Lei de Newton é tramada.

Um corpo em movimento rectilíneo permanecerá com movimento rectilíneo, com velocidade constante, a não ser que actue uma força ou um sistema de forças, de resultante não-nula, que lhe produza uma alteração no seu movimento. Se o corpo estiver em repouso, continuará em repouso se sobre ele não actuar uma força, ou sistema de forças, de resultante não-nula.

Feliz Natal :)

Um clássico de Natal



Sobre a existência do Pai Natal

A visão das Ciências:

Na Terra há cerca de dois mil milhões de crianças (entenda-se todo o indivíduo com menos de 18 anos). Contudo, como o Pai Natal não vai visitar as crianças muçulmanas, hindus, judias ou budistas (salvo, talvez, no Japão), o volume de trabalho para a noite de Natal fica eventualmente reduzido a 15 por cento do total, ou seja, a 378 milhões. Contando uma média de 3,5 crianças por casa, temos 108 milhões de casas. O Pai Natal dispõe de cerca de 31 horas de trabalho na noite de Natal, devido aos diferentes fusos horários e à rotação da Terra, admitindo a hipótese de que viaja de Leste para Oeste, o que, de resto, parece lógico. Tal equivale a 967,7 visitas por segundo, o que significa que para cada lar cristão com uma criança bem comportada pelo menos, o Pai Natal dispõe de cerca de um milésimo de segundo para estacionar o trenó, sair, descer pela chaminé, encher as meias com as prendas, distribuir o resto dos presentes junto ao pinheiro, provar as guloseimas que lhe deixam, voltar a subir a chaminé, saltar para o trenó e dirigir-se para a casa seguinte.

Supondo que essas 108 milhões de paragens se distribuem uniformemente à superfície da Terra (hipótese que sabemos falsa, mas que aceitamos como primeira aproximação), teremos que contar com cerca de 1,4 quilómetros por trajecto, o que significa uma viagem total de mais de 150 milhões de quilómetros, sem contar com os desvios para reabastecimento ou fazer chichi. O trenó do Pai Natal desloca-se pois à velocidade de 1170 quilómetros por segundo (3000 vezes a velocidade do som). A título de comparação, o veículo mais rápido fabricado pelo homem, a sonda Ulisses, não vai além dos 49 quilómetros por segundo e uma rena média consegue correr quando muito a 27 quilómetros por hora.

A carga útil do trenó constitui igualmente um elemento interessante. Supondo que cada criança apenas recebe o equivalente a uma caixa de Legos média (um quilo), o trenó suporta mais de 500 mil toneladas, sem contar com o peso do Pai Natal. Em Terra, uma rena convencional não consegue puxar mais de 150 quilogramas. Mesmo supondo que a famosa "rena voadora" tem um desempenho dez vezes superior, o Pai Natal não consegue cumprir a sua missão com 8 ou 9 animais; precisará de 360 000, o que vem aumentar a carga útil em mais 54 000 toneladas, abstraindo já do peso do trenó, o que equivale a 7 vezes o peso do Príncipe Alberto (o barco, não o monarca...). 600 000 toneladas a viajar a 1170 quilómetros por segundo produzem uma enorme resistência ao ar, a qual provoca um aquecimento das renas, tal qual um engenho espacial ao entrar na atmosfera terrestre. As duas renas da frente absorveriam uma energia de 14 300 milhões de joules por segundo, cada uma. Em resumo, entrariam quase instantaneamente em combustão, pondo perigosamente em risco as duas renas seguintes. O bando de renas vaporizar-se-ia completamente em 4,26 milési­mos de segundos, isto é, o tempo exactamente necessário ao Pai Natal para chegar à quinta casa.

Tudo isto, porém, não é o pior. O Pai Natal, passando fulgurantemente da velocidade instantânea nula a 1170 quilómetros por segundo num milésimo de segundo, ficaria sujeito a uma aceleração correspondente a 17 500 quilogramas. Um Pai Natal de 125 quilogramas (que seria ridiculamente magro) ver-se-ia esmagado contra o fundo do trenó por uma força de 2157 507,5 quilogramas-força (a conversão para o SI fica como exercício para o leitor"), o que lhe reduziria instantaneamente os ossos e os órgãos a uma pequena massa pastosa.

Em suma: se o Pai Natal existe, já morreu!



In Gazeta da Física, Vol. 24 Fascículo 3, 2001, Pag. 42

A visão do Marketing:

(Criação de Haddon Sundblom para a Coca Cola na década de 30)

Apesar de tudo a figura do Pai Natal foi inspirada em São Nicolau Taumaturgo, Arcebispo de Mira (séc.IV), que costumava ajudar, anonimamente, quem estivesse em dificuldades financeiras, colocando um saco com moedas de ouro nas chaminés das casas.



FELIZ NATAL :)


9.10.2007

Ilusões de óptica a preto e branco

O todo é maior que a soma das partes é uma afirmação muito conhecida, que nos ajuda a compreender o funcionamento das ilusões de óptica.


Um saxofonista ou um rosto feminino?

Meeting de Rieti (Itália) - Velocidade

Clicar para aumentar - Fonte

Todos sabemos que uma chita consegue correr a 80 km/h, um bom carro facilmente atinge mais de 200 km/h, e nós? Será que conseguimos atingir velocidades muito elevadas sem a ajuda de meios mecânicos? No Jornal de Notícias de hoje lê-se:

Asafa Powell bateu, ontem, o recorde do Mundo dos 100 metros, ao fazer a marca de 9,74 segundos, numa prova realizada em Rieti (Itália). O atleta jamaicano tirou três centésimas de segundo ao anterior máximo mundial, que lhe pertencia desde 14 de Junho de 2005. Desde então, Powell já tinha feito duas vezes 9.77s, em Junho e Agosto de 2006, igualando o recorde, mas desta vez correu ainda mais depressa. Com vento favorável de 1,7 metros por segundo (...)

Isto significa que o atleta deslocou-se com uma velocidade média de 10,3 m/s, aproximadamente 37 km/h. Nada mal!

9.04.2007

Termodinâmica em acção

Aparentemente a ideia de tentar ferver água numa garrafa de plástico, utilizando uma fogueira não parece destinada ao sucesso. Será? O equivalente à célebre experiência de tentar queimar uma folha de papel enrolada num ferro. De notar que a temperatura de ebulição da água é 100ºC e o PET só começa a amolecer a uma temperatura de 120ºC (aproximadamente).

9.03.2007

Enigma 86

A frase, “Dêem-me um ponto de apoio e uma alavanca e eu erguerei o mundo”, atribuída a Arquimedes é mundialmente conhecida.

Mas conhecendo a massa da Terra (5,976*10^+24 kg) e supondo que o ponto de apoio se encontra à mesma distância que a Lua da Terra (384404 km) será possível responder às seguintes questões:

Qual deverá ser o comprimento da alavanca?

Quanto tempo irá demorar levantar a Terra 1 cm?

8.22.2007

Enigma 43


A distância do Porto a Lisboa, viajando por autoestrada, é aproximadamente de 300km. Exactamente à mesma hora, o João saiu do Porto e a Ana de Lisboa. Ambos se deslocaram com velocidades constantes e nunca pararam. Após se terem cruzado, o João demorou uma hora a chegar a Lisboa e a Ana 2 horas e 15 minutos a chegar ao Porto. Onde se cruzaram e a que velocidade iam?