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MURAL DO TUBA FÍSICA

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09 outubro 2011

Neutrino mais rápido que velocidade da luz

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Notícia do G1, com comentários intercalados do Tuba em modo citação:

Semanas atrás cientistas europeus divulgaram uma descoberta que promete abalar um dos pilares fundamentais da física: partículas que bateram a velocidade da luz. O anúncio foi feito por pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisas Científicas da França (CNRS) a partir de dados obtidos no supercolisor do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern). Se for confirmado, pode gerar uma reformulação na teoria da relatividade de Albert Einstein.

Segundo os pesquisadores, os dados foram checados durante seis meses e as medições refeitas 15 mil vezes.

De acordo com o representante do Cern, James Gilles, a comunidade científica está convidada a analisar os dados e pede que outros físicos tentem repetir o experimento. Para isso, todas as informações referentes à pesquisa serão disponibilizadas online.

Já houve outros experimentos que mostravam a existência de velocidades acima da da luz, porém nenhuma confirmação através de reprodução de experimentos. Uma experiência apenas não basta para se confirmar um fato, é preciso repeti-la dezenas ou centenas de vezes, em diversos cantos do mundo, sempre respeitando com rigor as etapas do método científico.

Os pesquisadores afirmam que a publicação do experimento visa exatamente colocá-lo a disposição de outros cientistas, uma vez que eles admitem que a diferença é muito pequena.

"Meu sonho é que outro experimento independente encontre a mesma coisa -- daí eu ficaria aliviado", disse um dos pesquisadores.

O que aconteceu

Partículas elementares conhecidas como "neutrinos" foram lançadas do Cern, na Suíça, em direção ao laboratório subterrâneo de Gran Sasso, na Itália, a 730 km de distância. Segundo os pesquisadores, elas chegaram 60 nanosegundos (ou 60 bilionésimos de segundo) mais rápido do que a luz em seu destino.

Parece pouco, mas segundo Einstein, nada no Universo poderia ser mais rápido que a velocidade da luz -- nem 1 nanossegundo.

O resultado abre "perspectivas teóricas completamente novas", disse o CNRS em  comunicado.

"Dito de outro modo, em uma 'corrida de fundo' de 730 km, os neutrinos cruzaram a linha de chegada com 20 metros de vantagem" , explicou o CNRS.

Milhares de experimentos já foram feitos no passado para testar os limites da velocidade da luz, mas até agora nada foi encontrado que fosse mais rápido que ela.

A verdade científica até o momento é de que não existe velocidade no Universo maior do que a da luz. Porém, a Ciência é algo em permanente construção e em constante aperfeiçoamento. Não existe verdade absoluta, apenas o que se considera verdade no momento, enquanto alguém não aparece com uma explicação melhor para um fato ou fenômeno.

Assista ao vídeo da notícia:

13 maio 2011

Celular movido a energia sonora

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Que tal um celular em que você fala e o som da sua voz é utilizado para fazer o aparelho funcionar? Esquisito? Será que isso é possível?

A energia se manifesta na natureza de várias formas: mecânica, elétrica, química, nuclear, eletromagnética, sonora, etc. Sabemos que nas transformações de energia um tipo é convertido em outro, como numa pilha ou bateria, em que a energia química acumulada pelo dispositivo, através de reações químicas, é transformada em energia elétrica que faz funcionar os aparelhos elétricos. Outro exemplo é a lâmpada, na qual a energia elétrica é transformada em energia luminosa (que é um tipo de energia eletromagnética).

Considerando um aparelho celular, em tese qualquer tipo de energia poderia ser utilizado em uma bateria para gerar energia elétrica. É o caso da energia sonora.

A energia sonora nada mais é do que energia mecânica, pois o som resulta da vibração de moléculas do ar ou outro material em que as ondas sonoras se propagam.

Uma bateria de celular que transforme energia sonora – das falas e dos ruídos em volta do aparelho – em energia elétrica é algo que ainda não existe comercialmente. Porém, coreanos tentam essa proeza e estão perto de conseguir uma tecnologia que permita tal feito. Ouça o comentário de Gilberto Dimenstein da Rádio CBN sobre essa nova bateria:

Para conseguir transformar energia sonora em energia elétrica é necessário que haja um sensor que capte as ondas sonoras e as transformem em sinais elétricos. É exatamente o que fazem os microfones dinâmicos, através do diafragma, sem precisar de alimentação externa. O sinal elétrico obtido, que são ondas elétricas que propagam energia elétrica, ao invés de ser amplificado e transformado novamente em som que sai nas caixas de som, pode ter a energia elétrica transformada em energia química que é acumulada numa bateria e que poderia ser usada para fazer um celular funcionar.

06 maio 2011

Funcionamento do forno de micro-ondas

Ondas eletromagnéticas podem transportar som e imagens para nossas casas, através do envio de sinais de antenas transmissoras às antenas receptoras de nossos aparelhos de rádio e TV.

Contudo ondas eletromagnéticas também transportam energia. Um exemplo interessante dessa transferência de energia é o forno de micro-ondas. Ele usa ondas eletromagnéticas de alta frequência, na faixa do micro-ondas, para transferir energia diretamente às moléculas de água dos alimentos, possibilitanto o seu cozimento. Vamos discutir, logo a seguir, como essas ondas são geradas e como elas aquecem os alimentos.
As ondas eletromagnéticas (ou radiação eletromagnética) são uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos. As oscilações dos campos magnéticos e elétricos são perpendiculares entre si e podem ser entendidos como a propagação de uma onda transversal, onde as oscilações sao perpendiculares à direção do movimento da onda, que pode se deslocar através do vácuo. As ondas eletromagnéticas são geradas por cargas elétricas aceleradas. Veja o perfil de uma onda eletromagnética abaixo:


O espectro eletromagnético é o intervalo completo da radiação eletromagnética, que contém desde as ondas de rádio, as micro-ondas, o infravermelho, a luz visível, os raios ultravioleta, os raios X, até aos raios gama. Veja esquema na figura abaixo:

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Micro-ondas são ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda maiores que os dos raios infravermelhos, mas menores que o comprimento de onda das ondas de rádio, variando de 10 cm (2 GHz de freqüência) até 1 mm (30 GHz de frequência).

21 abril 2011

Fone de ouvido prejudica a audição


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Tenho um gravador de voz da Panasonic que funciona também como um tocador de mp3. Costumo ouvir músicas em mp3 no computador, mas sem usar fones de ouvido. Pois sei dos danos que o aparelhinho, que muitos consideram inofensivo, causa ao ouvido, mesmo que em determinadas situações você considere o volume “baixo” (melhor dizendo, som de intensidade fraca).

Porém, vez ou outra, necessito usar o tocador de mp3 para ouvir áudios didáticos do meu curso de especialização em Informática na Educação, quando estou fora de casa. Por exemplo, posso ouvir um áudio enquanto estou no ônibus.

No silêncio de casa, ajusto o volume do tocador para o nível “5” da escala do aparelho. Infelizmente, não pude avaliar o quanto isso corresponde em decibéis. Mas sei que é o suficiente para ouvir o áudio e compreender o que está sendo dito. No entanto, quando estou dentro do ônibus, com todo o barulho do trânsito e do motor do veículo, preciso ajustar o volume para o nível “9” para poder entender as explicações. Em um local silencioso (em casa), com o volume do aparelho nesse nível, a intensidade do som chega a causar desconforto aos meus ouvidos.

Logo, em locais barulhentos, ouvir som através de fones de ouvido faz com que não percebamos o quão intenso está o som, e maiores são os danos ao nosso aparelho auditivo.

Notícia da Revista Galileu: Se você costuma ligar o iPod no último volume e sair por aí, prepare os ouvidos. Uma pesquisa recente do Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos mostra que a perda da audição em adolescentes cresceu 31% nos últimos 15 anos. Hoje, um em cada cinco americanos entre 12 e 19 anos tem problemas auditivos. Não há dados oficiais no Brasil, mas nada indica que aqui seja diferente por conta do uso dos tocadores de MP3. “A degeneração natural de nosso ouvido está acontecendo antes do tempo, com o estilo de vida e a exposição maior ao barulho”, diz Silvio Caldas, presidente da Sociedade Brasileira de Otologia (SBO).

A popularização dos foninhos, claro, contribui com o problema. “Apesar de eles serem cada vez menores, a potência de saída de som é muito elevada, acima dos 100 decibéis”, diz o otorrino Daniel Okada, do Hospital Albert Einstein, de São Paulo. Qualquer barulho maior que 85 decibéis representa risco à audição a partir de duas horas de exposição contínua. Se for um pouco mais alto, 90 decibéis, basta uma hora.

Alguns detalhes indicam que você passou do ponto: se a pessoa ao lado também ouve a música do seu fone, você não consegue escutar barulhos do ambiente e está perguntando muitos “ahns?”, é hora de procurar um especialista — muitos casos são irreversíveis, mas é possível remediar o problema com próteses auditivas. Além de perda na audição, pode aparecer um zumbido. “Quando o barulho causa uma lesão nas células sensoriais do ouvido interno, elas podem enviar estímulos inadequados ao nervo, o tal zumbido”, diz Caldas. O tipo de fone — earplug, headset ou de isolamento acústico — não faz tanta diferença. “A não ser que o fone não se adapte bem e você tenha que aumentar o volume.”

Um projeto de lei na Câmara prevê proibir a venda de aparelhos sonoros com potência acima de 90 decibéis. Até lá, os médicos recomendam ouvir seu tocador de MP3 sempre na metade do volume máximo.

OBSERVAÇÕES: No texto da Galileu quando fala de "potência do som" em decibéis, em Física o nome por extenso é "nível de potência sonora"; cientificamente não se diz volume "baixo" ou "alto", mas, sim, som de intensidade fraca ou intensa.
As pessoas têm muito medo de perder a visão, mas são displicentes em relação à audição.
Bem! Meu tocador de mp3 possui nível máximo “20”. Mas o nível “9” que uso em locais barulhentos, apesar de ser um pouco menos da metade do valor máximo do aparelho e, assim, dentro do recomendado pelos médicos, ainda acho um volume muito intenso para ser seguro. É bom não vacilar!
Assista ao vídeo a seguir sobre os danos causados pelo fone de ouvido:

01 março 2011

Artista cria arco-íris artificial – Como funciona o arco-íris?

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O artista Michael McKean usa água de chuva e energia solar para reproduzir fenômeno.

Para que se forme um grande arco-íris no céu são necessárias condições climáticas específicas. A não ser que você seja o artista Michael McKean. Ele desenvolveu um jeito de projetar arco-íris quando bem entender.

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Após treinar em estacionamentos e perto de casa desde 2002, McKean se prepara para uma instalação maior no Centro de Arte Contemporânea Bemis, na cidade de Omaha, Nebraska (EUA). Em junho, ele pretende produzir um arco-íris durante 15 minutos duas vezes por dia, utilizando água da chuva e luz do sol.

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O Rainbow Project, como é chamado, usa uma série de bombas de alta potência e jatos desenvolvidos por McKean que borrifam no ar a água recolhida da chuva pelos telhados. Deste modo, o artista cria uma parede de gotículas de água e o Sol faz o resto. Ele usa energia solar para bombear a água. Assim como o arco-íris natural, este precisa de água e Sol para aparecer.

Como funciona o arco-íris?

Um arco-íris aparece quando a luz branca do sol é interceptada por uma gota d'água da atmosfera. Parte da luz é refratada para dentro da gota, refletida no seu interior e novamente refratada para fora da gota (observer a figura abaixo). A luz branca é uma mistura de várias cores. Quando a luz atravessa uma superfície líquida - no caso, a gota da chuva - ou sólida (transparente), a refração faz aparecer o espectro de cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.

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Quando a luz do sol atravessa um trecho de chuva, ela é refletida e refratada no interior das gotas e devolvida em várias cores ao ambiente. Mas o arco-íris não existe realmente. Ele é uma ilusão de óptica cuja posição aparente depende da posição do observador. Todas as gotas de chuva refratam e refletem a luz do sol da mesma forma, mas somente a luz de algumas delas chega ao olho do observador.

Segundo cientistas, ás vezes é possível que um segundo arco-íris, mais fraco, possa ser visto fora do arco-íris principal. Esse raro fenômeno ocorre quando há dupla reflexão da luz do sol nas gotas de chuva. Devido à reflexão extra, as cores do arco são invertidas quando comparadas com o arco-íris principal.

Fontes: Revista Galileu e Terra Educação

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