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MURAL DO TUBA FÍSICA

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25 dezembro 2009

Falha Deles: A mão não grudou na porta do helicóptero


VÍDEO - Há filmes, principalmente de ficção científica, que permitem discutir muitos conceitos e fenômenos físicos, seja porque a cena foi produzida com o máximo rigor científico ou porque, por desconhecimento ou descuido, leis da física não foram obedecidas.

Um filme muito bom para analisarmos erros e acertos na área de Física é o hollywoodiano “O Dia Depois de Amanhã”, lançado em 2004. Vimos no penúltimo post “Não confunda poste com picolé” que, se segurarmos uma peça metálica que esteja a uma temperatura muito abaixo de zero, a mão pode ficar grudada, bastando que esta esteja úmida. E quase sempre está, pelo menos um pouquinho.

No filme citado, um helicóptero cai porque o motor congelou. É dito no filme que a temperatura está 40ºC negativos. No solo, ou melhor, no gelo, o piloto abre a porta do helicóptero tocando com as mãos as partes metálicas do aparelho sem luvas sem nada. Nessa temperatura, a mão deveria grudar; e isto não ocorre. Pelo menos uma das mãos toca a fuselagem do helicóptero e é retirada sem problemas. Quer dizer, o único problema foi que o piloto morreu congelado antes de conseguir sair. Veja com seus próprios olhos no trecho do filme abaixo:



Se ainda não assistiu, assista ao filme “O Dia Depois de Amanhã”, fácil de encontrar na maioria das locadoras.

24 dezembro 2009

Eletricidade + chuva + salitre = apagão

Todos os anos a CEMAR, Companhia Energética do Maranhão, não faz o trabalho completo de manutenção preventiva de lavagem da rede de distribuição de energia elétrica de São Luís e cidades litorâneas vizinhas, que registram intensa ação do salitre.
A operação de lavagem permite a redução da ação do salitre, principal responsável pelos danos na rede elétrica no período das chuvas. O trabalho é realizado utilizando viaturas especiais equipadas com robôs de lavagem que são usados para remover o salitre acumulado nos transformadores e outros componentes das redes, impedindo que nas primeiras chuvas, que em São Luís ocorrem em dezembro, seja provocada a perda do isolamento do sistema elétrico, devido ao acúmulo de salitre nos isoladores da rede de distribuição, durante todo o período de estiagem (de agosto a dezembro na capital maranhense).
No entanto, este trabalho não é feito a contento, ocasionando pequenos apagões como os que ocorreram na madrugada do dia 23: as primeiras gotas de chuva que caíram em São Luís, depois de meses com a torneira de São Pedro fechada, bastaram para que vários transformadores e pontos das linhas da cidade sofressem piripaques, estalos ouvidos à distância no meio da madrugada.
O que a Física tem a ver com isso? Bem! A eletricidade explica o fenômeno: o salitre na fiação elétrica é dissolvido pela água da chuva que se esparrama pelos isolantes, entre os fios, e pelos contatos dos transformadores. A água, a baixa tensão, não é condutora de eletricidade, mas a água com sal é. Logo, formam-se curtos-circuitos que danificam as linhas de transmissão e os transformadores, causando os apagões.
Não sou entendido no assunto engenharia de redes de distribuição, mas acredito que deve haver tecnologia que ajude a diminuir os efeitos do acúmulo de salitre. Portanto, resta saber se a CEMAR está investindo o suficiente para evitar que este problema ocorra todo ano.

21 dezembro 2009

Não confunda poste com picolé


Se você for à Europa ou ao norte dos EUA nesta época do ano, não vá brincar de lamber um poste congelado pelo frio intenso, tal qual o que assola o hemisfério norte nos últimos dias.

Pois em Washington, nos EUA, uma adolescente de 13 anos ficou com a língua presa após lamber um poste de metal congelado, no dia 6 deste mês, na escola em que estuda na cidade de Spokane. Os bombeiros usaram água morna para libertar a adolescente. E no dia 8 em Boise, no estado de Idaho, um garoto também confundiu o poste com um picolé.

Os dois casos lembram a cena do filme "Uma História de Natal", no qual um menino ficou com a língua presa também em um poste de metal.

Lembrei de uma amiga de Paço do Lumiar (MA) que me contou uma história engraçada do irmão: num dia extremamente quente e abafado, ele resolveu se refrescar “por dentro” lambendo a parte frontal inferior do compartimento do congelador da geladeira. Resultado: ficou com a língua presa na parede do congelador. E assim ficou por bem uma hora, quando a irmã chegou e o “salvou” jogando água morna. Porém ele não se livrou de sofrer por uns dias com a língua “queimada”.

A pergunta do Tuba é: por que a pele ou a mucosa da língua gruda no gelo ou numa superfície gelada, sem dó? E uma simples brincadeira ou ingenuidade como as dos casos relatados acima podem resultar numa chamada ao corpo de bombeiros?

Esse efeito colante ocorre sempre que um corpo molhado (a língua ou até mesmo a mão molhada) encosta num corpo com temperatura abaixo de zero, por exemplo, um poste congelado. Atente para o fato de haver, geralmente, pelo menos uma fina camada de gelo sobre o metal se a temperatura próxima a ele estiver abaixo de zero. Gelo este resultado da condensação e posterior solidificação da umidade do ar.

As mãos, mesmo quando são enxugadas, ficam um pouco úmidas, ou seja, um pouco molhadas. A língua, nem se fala! Quando se encostam os dedos numa superfície congelada, as gotículas de água sobre a pele também congelam e os dedos parecem grudar. Já a língua, por ser mais úmida e rugosa, acaba grudando com mais facilidade e, como ela é muito sensível, pode-se causar uma lesão considerável se for tentar desgrudá-la à força.
Mas por que ocorre esse efeito colante?

Quando a pessoa encosta a língua, à temperatura corporal, na superfície congelada, ela derrete um pouco do gelo da superfície com que entra em contato. Rapidamente a área da língua atingida entra em equilíbrio térmico com a superfície congelada (o poste), adquirindo uma temperatura abaixo de zero. Como consequência, tanto a água derretida da superfície metálica quanto à água da umidade da língua se solidificam, agindo como "cola" entre a superfície metálica e a língua.

No caso da mão, se ela estiver bem seca, isso não ocorre. Ao se pegar um cubo de gelo a 0ºC, o calor da mão derrete um pouco do gelo, formando-se uma camada de água líquida que funciona como isolante. Por exemplo, se você tentar pegar uma gaveta de gelo com a mão molhada verá que ela gruda por um pequeno instante. Se você estiver nesta época de inverno rigoroso nos EUA ou Europa, nunca segure um portão ou uma barreira de metal com a mão molhada nem deixe crianças encostarem os lábios neles: ficarão grudados imediatamente e será necessário chamar os bombeiros para aquecerem o metal com algo quente.

E num local com temperatura menor que 40ºC negativos, como em certas regiões da Sibéria, até usar óculos fica complicado. O metal gruda no rosto e nas orelhas e rasga pedaços da pele quando você decide tirá-los.

29 novembro 2009

Tuba Física em stand by

O Tuba Física fará uma pausa de duas semanas e voltará após o dia 15 de dezembro com novidades: novo layout, mais conteúdo (textos, vídeos, experimentos, animações e simulações) e com um novo blog associado, o Tuba Livre, um espaço da “família Tuba” para expressar opiniões e fazer comentários sobre diversos temas da atualidade, principalmente, sobre educação.

Quem tuba é livre!

TUBA CIÊNCIA: Ouvindo com o tato

Não é novidade o conhecimento de que os sentidos humanos com frequência se “misturam” no momento da interpretação pelo cérebro. Mas será que o sentido do tato pode afetar a audição? Leia a notícia abaixo extraída do G1:

Sensações da pele afetam audição, diz estudo

Sensações na pele podem ter um papel importante na maneira como seres humanos escutam uns aos outros, segundo uma pesquisa realizada no Canadá e publicada na revista científica "Nature".
Com testes em voluntários, o estudo descobriu que "sopros" de ar inaudíveis, emitidos junto com certos sons, influenciam o que a pessoa acreditava estar ouvindo.
Já está comprovado que sinais visuais emitidos pelo rosto de uma pessoa falando pode melhorar ou interferir na maneira como outra escuta o que está sendo dito.
Mas com sua descoberta, os cientistas da Universidade de British Columbia em Vancouver acreditam que podem ajudar a desenvolver novas maneiras de melhorar a audição de pessoas deficientes.

Durante o estudo, os cientistas compararam sons que também emitem uma pequena onda de ar inaudível, como "pa" e "ta", com outros que não a emitem, como "ba" e "da".
Ao mesmo tempo, participantes recebiam um "sopro" no dorso da mão ou na nuca. Eles descobriam que os chamados fonemas não aspirados, como "ba" e "da", eram ouvidos como seus equivalentes aspirados, "pa" e "ta", quando apresentados com um "sopro".

Bryan Gick, chefe da equipe de pesquisadores, disse que agora pretende desenvolver um aparelho que incorpore a descoberta para ajudar deficientes auditivos . "Tudo o que precisamos é de um aparelho pneumático que possa produzir esses 'sopros' nos momentos certos, baseado em impulsos acústicos", afirmou Gick.

TUBA EXPLICA: Um som inaudível é aquele que tem uma frequência e uma intensidade tais que esteja fora do limiar de audição, que varia conforme a pessoa e a idade desta. A faixa de audibilidade do ouvido humano mostra que para frequências muito baixas, 30 Hz, por exemplo, o som, para ser ouvido por uma pessoa normal, deve ter intensidade razoavelmente alta, cerca de 60 db (veja o gráfico abaixo).

25 novembro 2009

IDÉIAS PRÁTICAS DE FÍSICA: Dinamômetro com escala em newtons

Explicarei aqui como improvisar um dinamômetro, usando uma balança comum de mola, daquelas usadas em feira livre, com um gancho em uma das extremidades onde se pendura o objeto o qual se pretende medir a massa. No dia-a-dia fala-se em medir o “peso” do objeto, pois, neste caso, ao menos que se use uma balança de braços, faz-se uma medida da massa indiretamente através da medida da força gravitacional que age sobre o objeto – veja o post "Lucrando no mercado com a força peso" sobre a diferença entre peso e massa e como funciona as balanças mais comuns.

A balança comum de feira é em si um dinamômetro, faltando apenas uma escala em alguma unidade de força. Como na feira pretende-se medir a massa do objeto como, por exemplo, quantos quilogramas de farinha, a escala das balanças é dada em quilograma (kg) ou em libra (lb) – esta unidade é muito usada em países de língua inglesa, como nos EUA e na Inglaterra. Em geral, na superfície da Terra, podemos considerar o valor da massa do corpo aproximadamente igual ao valor do peso do corpo dado em quilograma-força. Por isso, mede-se o peso da farinha, ou seja, a força gravitacional que a Terra atrai a massa de farinha, e o valor registrado corresponde aproximadamente à massa da porção de farinha. Entendeu a farofa?

Nas nossas aulas de Física estamos interessados em medir o "peso" do objeto (a força gravitacional, considerando o objeto em repouso em relação à Terra), logo devemos acrescentar “f” à escala em kg, isto é, substituir kg por kgf (quilograma-força) na balança de feira, sendo que os valores na escala continuam os mesmos.
Porém, é interessante termos também uma escala em newtons (N) na balança, para que possamos medir o peso na unidade newton diretamente, sem precisar fazer conversões.

Ensinarei aqui como construir facilmente uma escala em newtons e colar na balança de feira. Você pode alegar que existem no mercado dinamômetros já com a escala em newton. Mas estes aparelhos não são fáceis de encontrar e, além disso, são bem mais caros que uma balança comum, pois são de uso mais restrito. Já as balanças de feira você encontra com facilidade em lojas de importados ou pra vender nas próprias feiras por um preço módico em torno de 12 reais.

Construindo a escala em newtons

Comprei uma balança de mola (veja figura 1), numa loja de importados de São Luís, que mede uma massa de até 25 kg (ou 25 kgf de peso) na escala da esquerda. Na escala da direita mede uma massa de até 56 libras.
Como não nos interessa medir a massa em libras, vamos substituir esta escala por uma escala em newtons. O objetivo final é que tenhamos um dinamômetro com duas escalas: uma em quilograma-força (kgf) e outra em newtons (N).

PASSO A PASSO

1. Tome uma régua escolar e meça o comprimento x da escala em kgf (originalmente dada em kg) que vai do valor 0 ao 25 (estou usando a minha balança como exemplo). Na minha balança eu obtive x = 5,7 cm. Logo, 5,7 cm de comprimento da escala equivalem a 25 kgf.

2. Em seguida, convertemos o valor 25 kgf em N. Sabemos que 1kgf equivale, aproximadamente, a 9,8 N. Então, usando uma regra de três, 25 kgf x 9,8 N / 1 kgf = 245 N, 25 kgf = 245 N. Concluímos que a escala em newton terá valores de 0 a 245 N.

3. Desenhamos em um papel sulfite um segmento de reta de 5,7 cm (comprimento da escala) e marcamos em uma extremidade o valor 0 e na outra 245 (figura 2a). Em seguida, encontramos na nova escala a posição dos valores 100 N e 200 N. Sabemos que 5,7 cm equivale a 245 N. Então, quantos centímetros equivalem 100 N e 200 N? Novamente, usa-se uma regra de três, obtendo 2,33 cm (equivalente a 100 N) e 4,65 cm (equivalente a 200 N). Marcamos esses valores na escala nas posições determinadas (figura 2b).
Observe que a régua tem precisão em milímetros, logo 4,65 cm deve ser marcado entre 4,6 e 4,7 cm (usando o “olhômetro”); já 2,32 cm deve ser marcado mais perto de 2,3 cm do que de 2,4 cm, mais precisamente, 2,3 cm mais 1/5 de 1 mm (“olhômetro” e bom senso novamente).

4. Vamos determinar agora a menor divisão da escala: uma simples conta mostra que 10 N equivalem a um comprimento de 0,23 cm da escala. Logo, a menor divisão da escala será de 10 N. Faz-se, então, marcações de 0,23 cm de distância uma da outra, a partir de 0 até 245. O comprimento do último segmento será a metade de 0,23 cm (0,115 cm). Por questão de espaço, escreva os valores apenas de 20 N em 20 N (figura 2c).


5. Finalmente, recorte sua escala e cole na balança. No meu caso, eu colei sobre a escala em libras (figura 1).

Pronto! Você agora possui um dinamômetro com duas escalas: uma em quilograma-força e outra em newton.

DICAS TUBA:
  • Se você pretende comprar uma dinamômetro já com a escala em newtons, um ótimo site é o 3B Scientific (eles custam de 50 a 100 reais). Esta empresa de Joinville-SC oferece uma variedade enorme de produtos para laboratório de Física, mas muitos dos produtos têm preços um pouco salgados. Por isso que muitas vezes vale improvisar.
  • Para saber mais sobre a unidade libra, clique aqui.

21 novembro 2009

O poder visual dos gráficos

Este post foi sugerido pela aluna Dhuely da turma 300.

Em tempos de ENEM, a revista Superinteressante deste mês traz um artigo curioso de Fernanda Viégas, pesquisadora e designer computacional na IBM, sobre gráficos que podem mudar o mundo. Ela mostra a importância dos gráficos como meio de agregar visualmente os dados, transformando-os em imagens nitidamente mais fáceis de interpretar. É bom lembrar que a habilidade de interpretar gráficos é fundamental para quem vai prestar o Exame Nacional do Ensino Médio nos dias 5 e 6 de dezembro.

Um dos exemplos que a pesquisadora dá sobre a capacidade dos gráficos de revolucionar em determinadas áreas vem da história: A Guerra da Crimeia acontecia no mar Negro, entre 1853 e 1856: um conflito sangrento entre a Rússia e uma coligação entre Inglaterra, França e Império Otomano. Uma guerra normal, com os feridos e mortos de sempre. Mas nessa guerra houve um fato que causou uma revolução nos hospitais do mundo que, ainda hoje, reduz bastante o risco de morte por infecção hospitalar.

O cerne dessa revolução foi uma imagem. Uma imagem que não mostra campos de batalha, soldados feridos ou crianças mortas. É uma imagem de números - um gráfico. Florence Nightingale, uma enfermeira inglesa, resolveu usar estatísticas sobre a morte de soldados para pintar um retrato da situação. O diagrama revelou que a maioria dos soldados morria nos leitos de hospitais, e não nos campos de batalha - eram 10 vezes mais mortes causadas por tifo, cólera e disenteria do que por ferimentos de batalha. A falta de ar fresco, luz e higiene nos hospitais provocava milhares de mortes desnecessárias. Era a primeira vez que se via fatalidades militares com números - e o diagrama era tão dramático que o governo inglês resolveu melhorar as condições sanitárias dos hospitais militares. E, assim, reduziu a mortalidade de soldados de 42% para 2,2%. Tudo graças a uma imagem.

Fernanda diz que a visualização é isso: o poder de contar histórias e tomar decisões baseando-se em dados. Visualizações fazem com que assuntos complexos se tornem concretos e acessíveis. Elas não só retratam os fatos da nossa época, mas motiva o debate.

A pesquisadora criou o Many Eyes (http://www.many-eyes.com/), um site onde qualquer um pode visualizar os dados que deseja. Ela diz que há pessoas que o usam para enxergar o conteúdo do freezer. Outras, os convidados de seu casamento. Crianças descobrem os tipos de meias que têm em casa. Para ela a habilidade de transformar números em imagens e entender o que elas significam será cada vez mais importante. “Pois quem brinca de visualizar meias de familiares hoje visualiza o orçamento governamental amanhã”, acrescenta.

Leia o artigo completo na Superinteressante deste mês, que traz a reportagem de capa: “A pílula da inteligência”, mostrando que já existem medicamentos capazes de turbinar o cérebro – para você pensar, estudar e trabalhar mais e melhor. E pergunta: Mas até que ponto é seguro tomá-los? Leia a reportagem e forme sua opinião acerca do uso destes medicamentos que alguns estão considerando como uma espécie de dopping intelectual.

A revista Superinteressante custa R$ 10,95, nas bancas.
PRÓXIMO POST

IDÉIAS PRÁTICAS DE FÍSICA: Como improvisar um dinamômetro com uma escala em Newton, usando uma daquelas pequenas balanças de mola usada em feiras com um gancho em uma das extremidades.

17 novembro 2009

É o FIM DO MUNDO?... Ou será que não?

Nos EUA, o sexo oral está na moda entre os adolescentes. Será que os jovens estão mais pervertidos?

Não é bem assim. Isso só mostra que eles são mais responsáveis que as gerações anteriores. Como assim?
De 1994 a 2004, mais que dobrou o número de jovens de 12 a 24 anos que relataram a prática de sexo oral. As famílias entraram em pânico com a “perversão” de seus filhos. Só que, desde o início dos anos 90, o número de adolescentes virgens cresceu 15%, e o uso de pílulas diminuiu quase 20%, enquanto a utilização de preservativos subiu mais de 30%. O economista Tim Harford descobriu que, na verdade, os jovens estavam optando por um tipo de sexo com menos riscos de gravidez, AIDS e doenças sexualmente transmissíveis. “É um sinal de que eles estão se comportando de maneira mais responsável, selecionado racionalmente uma alternativa a uma prática sexual mais arriscada”.

Leia outras matérias interessantes na revista Galileu deste mês (R$ 9,90 nas bancas) que traz a seguinte assertiva: VOCÊ VAI MORRER!

Não faça planos para depois de 21 de dezembro de 2012. Aliás, nem se anime muito com essa conversa de Copa no Brasil em 2014 e Olimpíada no Rio em 2016. Não existirá mais planeta onde realizar tudo isso. Todos estaremos mortos!

Veja por que na matéria de Galileu: “2012, o ano em que a Terra vai acabar”.
O professor Tuba é colecionador desta revista. Tenho todos os números: 220 edições.

12 novembro 2009

TUBA LIVRE: Os linchadores da Uniban

Não posso deixar de expressar aqui a minha indignação pela a expulsão da estudante universitária Geisy Arruda pela Uniban, mesmo que esta instituição tenha revogado a expulsão, no dia seguinte, depois da repercussão negativa na imprensa. Sobre o caso, faço minhas as palavras do apresentador da MTV Bento Ribeiro no programa Furo TV: “O problema não é a expulsão da estudante, o problema é chamar aquilo de faculdade!”.

Adorei o artigo de Fernando de Barros e Silva, do jornal Folha de São Paulo, que comenta o caso Geisy e que transcrevo aqui:

Por Fernando de Barros e Silva

A notícia da expulsão de Geisy Arruda pela Uniban é estarrecedora. O informe divulgado ontem pela direção da universidade, por meio do qual a aluna ficou sabendo da decisão, é um panfleto obscurantista que requer análise. Ele transforma a incitação ao estupro de uma jovem acossada na universidade por algumas centenas de marmanjos em "reação coletiva de defesa do ambiente escolar".

Eis o que conclui a "sindicância" da Uniban: "Foi constatado que a atitude provocativa da aluna buscou chamar a atenção para si por conta de gestos e modos de se expressar, o que resultou numa reação coletiva de defesa do ambiente escolar". Geisy, diz a nota, ensejou "de forma explícita os apelos dos alunos" e foi expulsa por "flagrante desrespeito aos princípios éticos, à dignidade acadêmica e à moralidade". O título do informe agrega ao conteúdo um toque de humor negro: "A educação se faz com atitude e não com complacência".

De que educação falam esses farsantes? Devemos chamar essa fábrica de açougueiros de instituição de ensino? Que princípio ético ou dignidade acadêmica podem sobreviver a uma escola que pune a vítima humilhada para respaldar a brutalidade e a covardia de uma turba excitada com a própria fúria?

Como se sentirão agora as garotas que estudam na Uniban? Estarão os rapazes liberados pela direção a agir sempre assim em defesa do "ambiente escolar"?
As cenas são conhecidas: "Pu-ta!, pu-ta!", "vamos estuprar!", "solta ela, professor!". Um aluno chutou a maçaneta da porta da sala em que a moça estava encurralada; outros tentaram colocar o celular entre suas pernas para fotografá-la.

A Uniban invoca um zelo pedagógico que não tem para satisfazer a vontade fascista da maioria e preservar os negócios. Com sua decisão, ela deu chancela institucional aos atos de barbárie praticados em suas dependências. Mais do que isso: ao linchar Geisy, a universidade consuma o serviço que os alunos haviam deixado pela metade.

FERNANDO DE BARROS E SILVA
Fonte: Folha de São Paulo

10 novembro 2009

Lucrando no mercado com a força peso (Solução)

No post anterior foi proposta a seguinte questão: apesar da variação da aceleração da gravidade com a latitude ser pequena - alterando o valor da força peso que age sobre um corpo - será que podemos lucrar comprando uma mercadoria, vendida em quilogramas, num local próximo à linha do Equador (no estado do Amapá, por exemplo) e revendê-la num local mais ao sul, como no Rio Grande do Sul, e lucrar apenas com a variação do “peso” da mercadoria? Considere que usemos balanças do tipo dinamômetro ou balança de mola, que medem a massa de forma indireta, ou seja, medindo-se a força peso que age sobre a mercadoria e que varia conforme a latitude. Será que lucraremos se a mercadoria for uma tonelada de arroz? E se for 5 kg de ouro?

Para não termos de levar em conta as questões de fronteira, vamos considerar que a transação comercial seja realizada dentro do próprio país, ou seja, dentro do território brasileiro, escolhendo como local para a compra da mercadoria o município mais ao norte do Brasil, que é Oiapoque, no extremo norte do Amapá, cuja latitude é -0° 22' 0'' ou, aproximadamente, -0,4º. A mercadoria será vendida no local mais ao sul do Brasil, que é Chuí, no extremo sul do Rio Grande do Sul, cuja latitude é -33° 41' 28'' ou, aproximadamente, -33,7º. As latitudes do Hemisfério Sul são negativas, as do Hemisfério Norte são positivas. Nos cálculos, ignoraremos o sinal negativo das latitudes sul.

Para saber a latitude em cada município brasileiro, consulte o site Apolo11.com .

Outra informação que precisamos saber é o valor da aceleração da gravidade ao nível do mar em cada local. Sabemos que ela varia com a latitude e a altitude. Como as altitudes de Oiapoque e Chuí são, respectivamente, 10 m e 22 m acima do nível do mar, altitudes muito pequenas para que a aceleração da gravidade se altere significativamente, logo calcularemos a aceleração da gravidade em cada local considerando apenas a latitude.
Podemos estimar o valor de g (aceleração da gravidade) ao nível do mar, em qualquer local da Terra, usando a seguinte fórmula:

Como Oiapoque situa-se praticamente na linha do Equador, não é preciso calcular a aceleração da gravidade no local, pois seu valor é 9,7803 m/s2 (aceleração da gravidade na linha do Equador). Já em Chuí, latitude -33,7º, a aceleração da gravidade calculada usando a fórmula possui o valor estimado de 9,7963 m/s2.

Vamos agora ao mercado: suponha que eu compre uma tonelada de arroz em Oiapoque, a R$1,50 o quilograma, e vá vender em Chuí, pelo mesmo preço. Tentaremos lucrar apenas contando com a variação de peso do produto devido à variação na aceleração da gravidade com a latitude. Uma tonelada são mil quilogramas (1000 kg). Usando uma balança de compressão, na qual se mede indiretamente a massa através da força peso, em Oiapoque a balança registrará “1000 kg”. Então, o peso desse arroz, em quilograma-força (kgf) será 1000 kgf. A massa é aproximadamente igual a 1000 kg, mas não é exatamente 1000 kg. Se eu quiser saber o valor exato desta massa, devo observar a definição de quilograma-força.

Um quilograma-força corresponde ao peso de um corpo de massa 1 kg situado em um local onde g = 9,80665 m/s2 (em locais com latitude 45º). Logo, pela Segunda Lei de Newton, 1kgf = 9,80665 N. Isso quer dizer que, em Oiapoque, 1000 kgf na balança representa uma massa menor do que é na realidade. Então, como eu calculo o valor correto da massa?

A Segunda Lei de Newton diz que o peso do corpo é o produto da massa do corpo pela aceleração gravitacional no local ( P = m g ). No Sistema Internacional de Unidades (S. I.), a unidade de massa é o kg, o de aceleração é o m/s2 e o de força é o Newton (N), 1N = 1 kg.m/s2. Como 1kgf = 9,80665 N, logo, calcula-se a força peso em quilograma-força utilizando a equação

Para saber qual o valor real da massa de arroz em Oiapoque, basta usar a expressão acima, na qual P = 1000 kgf e g = 9,7803 m/s2 (aceleração da gravidade local). A massa então é m = 1002,69 kg, maior do que registra a balança. Agora, de posse do valor real da massa, podemos calcular o “peso” registrado pela mesma balança em Chuí usando novamente a expressão acima, sendo o valor de g em Chuí igual a 9,7963 m/s2. O resultado é P = 1001,6 kgf. Observe que haverá um aumento de 1,6 kgf no “peso” da mercadoria.

Finalizando, se 1 kg de arroz custa R$1,50, então uma tonelada custa R$ 1500,00, valor da carga comprada em Oiapoque. Como o “peso” do arroz no Chuí será 1001,6 kgf, logo se eu vender o quilograma do arroz pelo mesmo preço pelo qual eu comprei, ainda sairei lucrando, pois agora o “peso” é maior, e o arroz custará R$ 1502,40, ou seja, R$ 2,40 de lucro.
Que belo faturamento!

É claro que carga nenhuma de arroz, ao tentarmos lucrar apenas com a variação da aceleração da gravidade, vai compensar o frete.

E se ao invés de arroz fosse ouro puro? Vamos supor 40 barras de ouro de 225 g, ou seja, 10 kg de ouro. Considere que 1 g de ouro seja negociado por R$ 58,00 (no mercado atual está por volta disso). Esta quantidade de ouro pode-se transportar em um carro, do Oiapoque ao Chuí. Fazendo os mesmos cálculos feitos para o arroz, 10 kg de ouro no extremo norte do Brasil, em Oiapoque, que eu compraria por R$ 580.000,00, em uma balança no Chuí registrará a massa aparente de 10,016 kg, que eu venderia por R$ 580.928,00. Portanto, um lucro de 928 reais.
Agora a coisa mudou de cifrão! Mas ainda não compensa o frete. E não é só o frete: comprar, vender e transportar ouro não é assim tão fácil. Tem a questão da segurança, dos impostos e outros fatores que tornam a idéia de lucrar apenas com a variação da gravidade um despautério, mesmo considerando uma mercadoria de valor como o ouro. Porém, mercadorias são transportadas todos os dias de um lugar para outro por outras razões que oferecem bom lucro. Daí a gravidade pode ajudar a aumentar esse lucro de forma pouca expressiva. Quer dizer: ajuda, mas nunca vai ser o fator determinante do negócio.

Por último, é costume as balanças que medem grande quantidades de massa serem calibradas levando em consideração a aceleração da gravidade local, para que não haja uma distorção significativa no valor registrado pela balança para grandes cargas. Neste caso, o “peso” do produto registrado pela balança, não importando a latitude, é sempre o mesmo.

É isso aí! Busque outra maneira de ganhar dinheiro, pois tentar lucrar apenas com a aceleração da gravidade não é um bom negócio!

01 novembro 2009

Lucrando no mercado com a força peso

Será que é possível ganhar muito dinheiro revendendo mercadorias com o uso apenas do conhecimento das diferenças entre peso e massa? Vamos ver se isso é possível, analisando alguns conceitos de Física envolvendo a aceleração da gravidade.

A eterna confusão entre peso e massa

O peso, ou força de atração gravitacional, de um corpo é a intensidade com a qual um planeta, no nosso caso a Terra, o atrai. Quando no dia-a-dia falamos que pesamos 60 “quilos” (o correto é 60 quilogramas), na realidade, estamos falando de nossa massa. É comum dizer que a massa de um corpo é a medida de sua quantidade de matéria. Isto não é bem verdade, pois quantidade de matéria já é outra grandeza física, cuja unidade é o mol.

Uma das maneiras de definir massa é dizer que ela é um coeficiente, característico de cada partícula, que determina o comportamento da mesma quando em interação com outras partículas, assim como a intensidade da sua interação gravitacional. De maneira análoga, a carga elétrica é outro coeficiente, característico de cada partícula, que determina a intensidade da sua interação eletromagnética com outras partículas.

A massa também pode ser definida usando o princípio da balança de braços iguais, isto é, uma balança simétrica com o eixo de sustentação passando por seu centro 0. Dois corpos A e B possuem massas iguais quando, ao serem colocados cada um num dos pratos da balança, a mesma permanece em equilíbrio. Experimentalmente, pode-se verificar que, quando a balança está em equilíbrio num lugar da Terra, ela permanecerá em equilíbrio quando transportada para qualquer outro lugar. Portanto, a igualdade das massas é uma propriedade dos corpos que independe do local onde eles são comparados. A massa obtida por este método é chamada massa gravitacional. Há um outro método, que não será analisado aqui, que é um método dinâmico, em que a massa se chama massa inercial.

Portanto, a massa é um número que atribuímos a cada partícula ou corpo, número esse obtido pela comparação do corpo com um corpo-padrão, usando-se, para isso, uma balança de braços iguais. Então, a massa de um corpo medida aqui em São Luís do Maranhão, será a mesma medida em Tubarão, Santa Catarina, ou na Lua, ou em Júpiter ou em qualquer lugar do universo. A massa de um corpo também não varia quando sua temperatura é alterada ou, ainda, quando o corpo muda de estado (sólido, líquido ou gasoso). Mas todas estas considerações são válidas para velocidades muito inferiores à velocidade da luz (se a velocidade for muita alta, a coisa muda de figura!). No entanto, vamos considerar aqui a velocidade bem menor que a da luz.

Esta constância da massa não acontece com o peso, que varia dependendo do lugar. Na Terra, a força peso varia com a latitude na qual o corpo se localiza e varia com a altitude também. O mesmo acontece se mudarmos de planeta, o peso será diferente. Na Lua, por exemplo, a força peso é aproximadamente seis vezes menor que na Terra. Pela Segunda Lei de Newton, o peso de um corpo é a força que imprime a este corpo uma aceleração, que é a aceleração gravitacional g. Desta forma, como o módulo da força é igual ao produto da massa do corpo pela sua aceleração, o módulo do peso P é o produto da massa m pela aceleração da gravidade g, ou seja,

P = m g

Na equação acima, sabemos que o valor da massa é constante. Entretanto, verifica-se que a aceleração da gravidade sofre variações quando nos deslocamos de um lugar para outro sobre a superfície da Terra. Nas proximidades dos polos da Terra, por exemplo, o valor de g (g = 9,832 m/s2) é maior do que nas proximidades da linha do Equador (g = 9,780 m/s2). Portanto, uma pessoa situada próxima aos polos da Terra tem maior peso do que se estivesse próxima ao Equador. Observe que a sua massa permanece a mesma.
Mas como se mede peso, afinal?

O peso de um corpo mede-se com aparelhos chamados dinamômetros. Estes aparelhos são, geralmente, constituídos por uma mola enrolada em hélice que está presa a uma escala graduada em newton (N), unidade do Sistema Internacional para a grandeza força (o peso é uma força). Ao suspendermos um corpo no gancho na posição vertical, a mola deforma-se devido à atração exercida pela Terra sobre o corpo, ou seja, devido ao peso do corpo. O valor indicado na escala corresponde ao peso do corpo.

No nosso dia-a-dia não fazemos a distinção entre peso e massa. Mas em física são duas grandezas diferentes, e é muito importante saber a diferença entre elas. Peso se mede usando dinamômetros; massa se mede usando balanças. Acontece que o mecanismo pelo qual a balança obtém a massa do corpo depende do seu princípio de funcionamento. Na balança de braços iguais (visto acima), mede-se diretamente a massa. Mas em muitas balanças, a massa é medida de forma indireta, medindo-se a grandeza peso, por exemplo.

O fato de usarmos quase sempre a força peso no processo de medida, como nas balanças eletrônicas de supermercados ou nas balanças de mola (utilizando o alongamento ou a compressão da mola), vem do fato de que a força peso está diretamente relacionada à massa dos corpos conforme a Segunda Lei de Newton (quanto maior a massa, maior o peso). Como, na superfície da Terra, a aceleração da gravidade varia muito pouco de um lugar para outro, por exemplo, da linha do Equador para os polos a aceleração da gravidade aumenta 0,53 %, um aumento muito pequeno, pode-se medir o peso do corpo e dizer que este é o valor da sua massa. Mas este será um valor aproximado. Por definição, o valor do peso será exatamente igual ao valor da massa apenas em locais do planeta de latitude 45º e ao nível do mar, onde a aceleração da gravidade vale g = 9,80665 m/s2 (denominada normal). Fora desses locais, o valor da massa obtido por balanças que fazem medidas indiretas, usando o valor da força peso, será apenas um valor aproximado.

Apesar da variação da aceleração da gravidade com a latitude ser pequena, será que há vantagens financeiras (lucro) em comprar uma mercadoria vendida em “quilos” (o correto é quilogramas) num local próximo à linha do equador e revendê-la num local próximo aos polos? Considere que usemos balanças do tipo dinamômetro, que medem a massa de forma indireta, ou seja, medindo-se o peso da mercadoria, que variará conforme a latitude.
Será que há vantagem se a mercadoria for uma tonelada de arroz? E se for 5 kg de ouro, como cogitou o Douglas, meu aluno da Terceira Série?

Pense! Faça os cálculos, que a resposta será analisada no Tuba Física, no próximo post.

26 outubro 2009

Lugar de arquivo corrompido é a lixeira

O texto a seguir é um extrato adaptado da reportagem “UMA IDÉIA PARA NOS LIVRAR DE SARNEY" de Eduardo Szklarz da revista Superinteressante deste mês. Para ler a reportagem inteira compre a revista na banca. As frases e expressões entre colchetes são comentários meus.

Protesto na rua não adianta muita coisa. Pra sufocar a corrupção, precisamos vigiar o passo dos políticos. E acabar com o pequeno poder [“jeitinho brasileiro”]. O caminho para isso? Colocar o governo na internet.

A reportagem constata que a tecnologia é capaz de sufocar a corrupção. E com só dois golpes: transparência e desburocratização.
É fácil entender por quê. Basta lembrar de um recente escândalo legitimamente brasileiro. O presidente do Senado, José Sarney, mexeu seus pauzinhos e descolou um emprego público pra parentes – graças a nomeações secretas. Atos como esses, selados e mantidos a portas fechadas, são o habitat natural da corrupção. “Quanto mais informações sobre a gestão tivermos, menor o nível de práticas corruptivas”, diz Daniel Kaufmann, ex-diretor do Instituto Banco Mundial e especialista no assunto. Ou seja: em uma gestão aberta, fica mais fácil fiscalizar os governantes. E mais fácil tirar políticos como Sarney do jogo.

A tecnologia prova que isso é verdade. A reportagem mostra alguns exemplos nos quais a tecnologia fez diminuir a corrupção: como o uso de quiosques eletrônicos, numa cidade indiana, para acabar com os subornos na hora de oficializar a compra ou a venda de um terreno, que antes dependia sempre de um contador público e, claro, de um suborno; nos EUA, pesquisa mostrou que um prefeito vê suas chances de reeleição despencar se for acusado de corrupção, isto considerando apenas como veículo de informação o rádio. Imagine se a internet for utilizada massiçamente para divulgar acusações de irregularidades de políticos.

Nem precisa imaginar, na verdade. A Universidade de Copenhague, na Dinamarca, calculou pra você. Depois de uma análise histórica de 113 países, pesquisadores chegaram a uma regra matemática: a cada 17 pontos percentuais de aumento no uso da internet em um país, a corrupção cai em 0,3 ponto numa escala de 5 pontos. Um exemplo: entre 1991 e 2005, o Uruguai viu o número de internautas subir de 0 % a 17 % da população, e a corrupção cair 0,4 ponto. “Ou seja: a internet pode explicar 73 % da queda da corrupção lá”, diz Jeanet Bentzen, uma das pesquisadoras. [Talvez seja por isso que, no Brasil, apesar de muita gente ter comprado computador, muitos não têm acesso à internet banda larga em casa devido ao preço e falta de oferta na maioria dos lugares, pois, com certeza, há muitos políticos que temem que a população seja mais informada e tenha acesso a diversos serviços pela rede, que faça diminuir seu poder ou exponha seus trambiques. Logo, popularizar a Internet é um perigo.]

Esse efeito não está só relacionado à corrupção casca-grossa dos políticos. Também tem a ver com as mutretas geradas pelo famigerado “pequeno poder”. Aprendemos a molhar a mão do guarda pra não tomar multa, a deixar uma “caixinha” na repartição pública pra acelerar um processo. Coisas que o povo daquela cidade indiana deixou pra trás com a ajuda de sistemas eletrônicos. E que está acontecendo no Brasil também. Hoje já é possível pedir passaporte direto pelo site da Polícia Federal. No estado de São Paulo, dá pra solicitar carteira de motorista e vistoria no carro pelo portal online do Detran. Isso significa menos espaço para “favorzinhos”, ou para aquele despachante que garante ter um contato quente. O mesmo vale para empresas. Estados como Bahia, Minas Gerais, São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul já usam o pregão eletrônico, pelo qual companhias interessadas em vender ao governo participam de um leilão online. Ganha quem oferecer o menor preço – e todos os participantes acompanham os lances. Um sistema que reduz o risco de o jogo ter cartas marcadas.
[Quanto aos males do “pequeno poder”, que fala o texto, vem do lamentável “jeitinho brasileiro” que, para alguns, é motivo de orgulho, mas que na verdade isso representa o germe da corrupção. Lembre-se que, geralmente, um assaltante de banco começou sua “profissão” roubando, por exemplo, um simples bombom no supermercado. Os adeptos do “jeitinho brasileiro” quase sempre são aqueles que costumam ser coniventes com a corrupção milionária dos políticos. Lembra daquela frase: “cada povo tem o governo que merece”?]

“Quanto mais a internet aproximar governos e cidadãos, melhor”, diz Helder Araújo, fundador da WebCitizen, consultoria dedicada justamente a essa aproximação, e autora de um ranking que mostra a quantas anda a relação online entre cidadão e governo em cada estado. Pode ser coincidência, mas entre os 3 últimos estados no ranking estão Maranhão [tinha que ser] e Amapá. O primeiro é o estado natal de José Sarney. O segundo é o estado pelo qual Sarney foi eleito senador nos dois últimos mandatos.
[Será que é por isso que o Maranhão tem um dos piores serviços de Internet banda larga do país. Informação aqui é considerada um perigo. Os oligarcas daqui – quem, quem? - sabem que investir na educação dos maranhenses representa um suicídio político a longo prazo. Não é mesmo Secretaria de Estado da Educação do Maranhão, vulgo SEDUC?].

25 outubro 2009

Vem aí novo padrão para plugues e tomadas

Os plugues e tomadas elétricas brasileiros terão um novo padrão a partir de 2010, determinado pelo Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial). Os novos plugues brasileiros passam a ter dois ou três pinos e as tomadas, que antes eram planas, agora têm uma reentrância.
Segundo o Inmetro, o novo sistema traz mais segurança ao consumidor na hora de ligar um aparelho à tomada, por causa da cavidade. Ao plugar, o dedo não encosta na parte por onde passa a corrente elétrica. A energização do pino, do plugue, só ocorre quando ele estiver totalmente encaixado nessa cavidade sextavada, o que impede o choque elétrico.
Além disso, os plugues de aparelhos com maior potência não encaixam nas tomadas feitas para cargas menores, o que diminui o risco de curto-circuito.
A padronização tornou-se obrigatória por meio de uma portaria do instituto publicada em 2000. Naquele ano foram estabelecidos diferentes prazos para que os vários segmentos da indústria adotem as novas regras a partir de janeiro de 2010, quando fica proibida a fabricação e importação de aparelhos com os plugues antigos. Em 1º de janeiro de 2011, vence o prazo para que o comércio varejista deixe de vender, de maneira avulsa, plugues e tomadas do modelo antigo. A etapa final está prevista para 1º de julho de 2011, quando vence o prazo para que o comércio varejista pare de vender aparelhos eletroeletrônicos com o plugue antigo.
Hoje no Brasil existem mais de 12 tipos diferentes de plugues e oito de tomadas. Essa diversidade toda causa uma série de situações de riscos. A incompatibilidade levava a que o consumidor adotasse uma série de opções sem qualquer segurança, como lixar o pino do plugue. Além, naturalmente, da perda da energia elétrica, transformada pela irregularidade em calor com risco ao usuário.
O mérito da padronização que está sendo adotada pelo Inmetro é exatamente o aumento da segurança. A tomada e o plugue, como hoje são feitos, permitem o que chamamos de inserção parcial. A finalidade da padronização que vem sendo discutida desde o final da década de 90 tem esse objetivo da segurança.
O consumidor brasileiro não terá que se preocupar, de imediato, com a padronização em andamento. Oito de cada dez aparelhos vendidos hoje nas lojas se encaixam nas novas tomadas, segundo o Inmetro. Muitos eletrodomésticos e eletroeletrônicos, por exemplo, já estão com seus plugues e tomadas adaptados, como é o caso das TVs e geladeiras.
Para encaixar os aparelhos antigos nas novas tomadas, a recomendação é usar um adaptador com selo de segurança, que custa em torno de R$ 8,00.
O que muda com a padronização de plugues e tomadas
Acabam os plugues de pino chato; os aparelhos passam a ter plugues somente com pinos redondos.
Dependendo das características do aparelho, ele poderá ter plugue de dois ou três pinos. O terceiro pino funciona como fio terra dos produtos que precisam de aterramento para evitar choques.
Os pinos terão diâmetros diferenciados de acordo com a corrente elétrica de que o aparelho necessita para funcionar. Essa informação deverá constar na embalagem dos produtos. Terão um diâmetro para aparelho que operam com corrente elétrica de até 10 ampères e outro para os que operam entre 10 e 20 ampères. Isso impede que um aparelho de maior amperagem possa ser conectado a instalação de até 10 ampères, sobrecarregando-a.
Em alguns casos, o consumidor terá que trocar as tomadas antigas por novas que estejam dentro do padrão para poder conectar aparelhos com plugues padronizados.
Nos computadores, por exemplo, é comum o uso de cabos de energia com plugues de três pinos: dois pinos chatos e um pino redondo do terra, e com os estabilizadores de tensão, módulos isoladores e nobreaks adaptados a eles. Pois se você comprar um novo computador nos próximos anos, terá que usar um adaptador para conectá-lo ao estabilizador ou comprar um novo estabilizador com o novo padrão de plugue e, de quebra, trocar a tomada. Mudança completa!
Tem muita gente que vai reclamar, principalmente, aqueles brasileiros menos informados (a maioria) ou aqueles que não costumam dar a devida atenção às questões de segurança, acreditando que há sempre um anjo atento e pronto para afastá-los do perigo.

19 outubro 2009

Estimativas: Queimando Calorias

Considerando uma dieta normal, quanto de energia, em calorias, deve ser consumida por todos os habitantes de São Luís durante o período de um mês?

O texto abaixo é das alunas Fernanda, Taciane e Glenda.
Leia, ao final, um comentário sobre uma confusão muito grande que ocorre em relação à unidade caloria.

Calorias: a energia contida nos alimentos

A ditadura da caloria parece que veio para ficar, mas a pergunta é: o que é caloria?

Caloria é quanto de calor o alimento libera após sua digestão. Caloria é, resumidamente, a quantidade de energia que o alimento fornece, a energia que precisamos para tudo, o dia todo, até para dormir. Então, quanto de energia, ou melhor, quantas calorias são necessárias por dia?

O homem saudável adulto precisa aproximadamente de 2500 Calorias, e a mulher precisa de 2200 Calorias. E se ingerirmos mais do que isso? As calorias sobram e se acumulam em forma de gordura. É assim que engordamos.

Os principais alimentos energéticos são:
- Gorduras: cujo metabolismo de uma grama (1g) libera 9 Calorias;
- Carboidratos: cujo metabolismo de 1g libera 4 Calorias;
- Proteínas: cujo metabolismo de 1g libera 4 Calorias;
- Álcool: cujo metabolismo de 1g libera 7 Calorias.

Quando se fala de quantidade de calorias em um determinado alimento, fala-se em energia armazenada nas ligações químicas dos constituintes destes alimentos. A energia química é liberada no organismo através do metabolismo dos nutrientes absorvidos pelo sistema digestivo. Esta energia é responsável por todas as atividades vitais dos seres vivos, desde o funcionamento do cérebro, a atividade muscular, os batimentos cardíacos, até o crescimento dos cabelos e das unhas.

Comentário a respeito da unidade caloria

Caloria (símbolo: cal) é uma unidade de medida de energia não pertencente ao Sistema Internacional de Unidades. A caloria é definida como sendo o calor trocado quando a massa de um grama de água passa de 14,5 ºC para 15,5 ºC. A unidade no Sistema Internacional (S.I) é o Joule (J). 1 cal é igual 4,1868 J (exatamente).

Quando usamos caloria para nos referirmos ao valor energético dos alimentos, na verdade queremos dizer a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 quilograma (equivalente a 1 litro) de água de 14,5 ºC para 15,5 ºC. O correto neste caso seria utilizar kcal (quilocaloria), porém o uso constante em nutrição fez com que se modificasse a medida. Assim, quando se diz que uma pessoa precisa de 2.500 calorias, na verdade são 2.500.000 calorias (2.500 quilocalorias). Hoje também é comum expressar quilocalorias escrevendo-se a abreviatura de caloria "Cal" com a letra C em maiúsculo. Ex.: 1 Cal =1000 cal = 1 kcal, gerando uma imensa confusão.

Porém, na Física, é recomendável utilizar quilocaloria (kcal) ao invés de Caloria (Cal). As embalagens dos alimentos, desde 2001, conforme resolução do Ministério da Saúde, trazem grafada, na tabela nutricional dos alimentos, a unidade correta, que é a “kcal”. Pra que confundir se podemos simplificar?

Finalmente o cálculo da estimativa

O total de habitantes de São Luís é, de acordo com dados oficiais do IBGE, de 997.098 habitantes. Mas recentemente uma decisão judicial do TRF 1ª Região devolveu ao município de São Luís cerca de 30 mil habitantes que haviam sido incorporados desde 2006, por decisão Liminar da 6ª Vara Federal, ao município de São José de Ribamar. Reincorporando os 30 mil que lhe foram tirados há três anos, chega a 1.027.098 habitantes.

Havia uma briga da prefeitura com o IBGE, a primeira reivindicando 1 milhão de habitantes, inclusive insinuando que o censo de 2007 estava errado, para que, assim, garantisse o acesso ao fundo especial das capitais com mais de 1 milhão de habitantes.

Sabe como é: mais dinheiro no cofre municipal, mais grana para “investir” na cidade ou, para os que não acreditam em Papai Noel, mais grana para desviar.

Pois bem, Considerando, então, uma dieta normal de um adulto, seja homem ou mulher, de 2400 kcal e o total de habitantes de São Luís, a quantidade ideal de calorias consumida por todos os habitantes da capital maranhense por dia é 1.027.098 x 2400 = 2.465.035.200 kcal. Por mês a quantidade de calorias consumida é de 2.465.035.200 x 30 = 73.951.056.000 kcal ou cerca de 74 bilhões de quilocalorias por mês.
Haja comida!

14 outubro 2009

Mistério na Jordânia: Temperatura sobe a 400ºC

O fenômeno ocorreu na terça-feira (6) em uma área de quase dois mil metros quadrados na província de Balqa, na Jordânia. As autoridades jordanianas investigam o que motivou um repentino aumento da temperatura até 400ºC no local próximo a Amã.
"O fenômeno foi descoberto por acaso quando ovelhas entraram no terreno enquanto estavam pastando", disse o governador da província. De acordo com os pastores que cuidavam das ovelhas, os animais "foram completamente queimados e desapareceram".

As autoridades isolaram a área e retiraram os moradores do local. O Governo jordaniano deixou a investigação do fenômeno a cargo de um painel formado por diversos departamentos e instituições acadêmicas.
O chefe da associação jordaniana de geólogos, Bahjat Adwan, descartou a presença de qualquer atividade sísmica ou vulcânica na área.
O diretor do Conselho de Recursos Naturais da Jordânia, Maher Hijazin, informou que certos materiais orgânicos podem ter se juntado e reagido sob a superfície, gerando o inusitado aumento de temperatura. Hijazin também destacou que há uma rede de água e esgoto que lança seus resíduos na região.

Nessas horas, somos tentados a imaginar explicações que beiram o sobrenatural ou a olhar para o céu e cogitar que algo extraterrestre e “extraquente” rondou a área. Mas qualquer explicação sem base científica é precipitada. Lembre-se do misterioso animal encontrado e morto por quatro adolescentes em setembro no Panamá. O suposto ser extraterrestre, como muitos pensavam, é um bicho-preguiça que sofreu mutação (acompanhe o caso aqui).



OUTROS MISTÉRIOS DO ANO

Estranha formação de nuvens na Rússia

Uma estranha formação de nuvens foi filmada no início do mês no céu de Moscou, na Rússia. Enquanto alguns chegaram a levantar a hipótese de ser um OVNI, especialistas afirmaram à imprensa russa que o fenômeno visto na capital do país trata-se de um efeito de óptica (ilusão de óptica) puramente e não há nenhuma relação com a poluição atmosférica.


Labaredas de fogo na água

Um fenômeno observado no Rio Claro, no município de São José do Rio Claro (MT), intrigava turistas em maio deste ano. Labaredas de fogo surgiam da água.
O ponto exato era um local em que a correnteza não tem força e forma um alagado. A água borbulhava quando a areia era remexida e liberava um gás inflamável, que se incendiava em contato com uma faísca.
Especialistas estiveram no local e descobriram que o gás tinha origem na decomposição de material orgânico no leito do rio.


"ET-animal" do Panamá

Veja algumas fotos do suposto extraterrestre encontrado no Panamá (comentado acima):

10 outubro 2009

Garotas na sala de aula prejudicam desempenho dos meninos

Se os homens tinham dúvidas que mulher atrapalha os estudos, agora há provas. Uma pesquisa da Universidade de Otago, na Nova Zelândia, mostrou que os meninos têm as notas mais baixas quando estudam com garotas, mas, em turmas de um sexo só, não há diferenças entre as notas. Quando tem mulher na classe, eles se distraem, deixam as melhores notas para elas e não passam no vestibular. “O problema da diferença das notas masculinas e femininas começa no primário e se reflete na faculdade”, afirma a pesquisadora Sheree Gibb, uma das responsáveis pelo estudo. Na Nova Zelândia, as garotas levam vantagem em todos os graus de ensino superior: têm 63 % dos diplomas de graduação, 57 % dos de mestrado e 51 % dos diplomas de doutorado. Tentando descobrir o motivo, os pesquisadores foram atrás das notas de escolas mistas e de um sexo só (na Nova Zelândia há escolas públicas unissex). As provas mostraram que, quando colocados em escolas masculinas, os garotos se comportam melhor e tiram notas tão boas quanto as delas. “A diferença no rendimento pode ser explicada pelo comportamento das crianças”, diz a pesquisadora. “Os meninos tendem a ser aéreos, agressivos e agir de modo inapropriado quando estão com garotas.”

Será que é por esse motivo que o Colégio São Bento, no Rio de Janeiro, que só aceita alunos do sexo masculino, ficou em primeiro lugar no Exame Nacional do Ensino Médio 2009 (ENEM)?

A verdade é que pesquisas mostram que, em países como o Brasil, as mulheres estão estudando mais que os homens. Isto significa que, em um futuro próximo, as mulheres passarão a dividir poder com os homens ou até tornarem-se mais poderosas que eles, por exemplo, haverá um número maior de mulheres chefes de estado ou executivas de multinacionais.

O primeiro parágrafo desse texto foi extraído da matéria “A queda das Certezas” da revista Galileu deste mês, nº 219. A matéria fala sobre como uma nova geração de economistas, linguistas e cientistas está colocando abaixo algumas de nossas maiores convicções, através das seguintes pesquisas:
  • TV deixa crianças inteligentes;
  • Filmes violentos diminuem o crime nas ruas;
  • Ler não é fundamental;
  • Rodízio coloca mais carros nas ruas;
  • Comer muito não engorda;
  • Não vale a pena economizar a água do prédio;
  • Árvores poluem e aquecem o planeta;
  • A pirataria melhora a economia;
  • Novelas diminuem o número de filhos.
Doidice? Então leia a revista Galileu!
OBSERVAÇÃO: O professor Tuba é colecionador da revista Galileu desde os tempos da Globo Ciência (nome antigo da Galileu). Ele possui todos os números, mas dois deles foram parcialmente danificados por um tornado que atingiu Santa Catarina.

04 outubro 2009

Prêmio IgNobel 2009: Sutiã vira máscara de gás

Paródia do prestigiado prêmio Nobel - dado anualmente, em Estocolmo e Oslo, a pesquisadores e profissionais que se destacaram em determinadas áreas - o IgNobel, patrocinado por uma revista de humor da Universidade de Harvard, elege as pesquisas mais inusitadas. Veja algumas das premiações:

O prêmio de saúde pública foi para uma equipe de pesquisadores que desenhou e patenteou um sutiã que pode ser convertido rapidamente em duas máscaras de gás: uma para a usuária do sutiã e outra para alguém próximo que estiver em apuros.

O patologista Stephan Bolliger e sua equipe da Universidade de Berna, na Suíça, ganharam o prêmio por um estudo que fizeram para determinar se uma garrafa de cerveja vazia causa mais ou menos danos ao crânio humano do que uma cheia em uma briga de bar.
"Ambos são suficientes para quebrar o crânio. Contudo, os vazios são mais resistentes", disse Bolliger. Isso ocorre porque a pressão da cerveja faz com que a garrafa cheia exploda rapidamente.

Gideon Gono, diretor do Banco de Reserva do Zimbabué, país que luta para combater a hiperinflação, ganhou um prêmio "por permitir que as pessoas lidem de maneira simples e cotidiana com uma vasta gama de números”. Isso porque seu banco imprime notas com valores que variam de um centavo a 100 trilhões de dólares do Zimbábue.

Donald Unger, da Califórnia, foi homenageado por uma experiência feita ao longo de sua vida. Durante 60 anos, ele estralou as juntas da mão esquerda, mas nunca as da direita, para provar que o hábito não causa artrite.
Outros agraciados foram agricultores que provaram que nomear vacas faz com que elas deem mais leite e um cientista que calculou que as mulheres grávidas não caem [Não caem?!?].

Fonte: http://g1.globo.com/

30 setembro 2009

Um dia de verão: dormir "no teto" ou "no chão"?

Considere um dia de verão muito “quente” e que você tem disponível para dormir, num quarto, duas opções de cama: um colchão acomodado diretamente sobre o piso e a parte superior de um beliche que fica acima da linha média da parede. Você preferiria dormir na cama superior do beliche, próximo ao teto, ou no colchão próximo ao chão? Por quê?

Bem! A minha mãe saberia responder a esta questão usando apenas o senso comum, pois ela não teve a oportunidade de estudar Física na escola. No verão ela prefere dormir no chão, como por várias vezes já a vi fazendo. Ela diz que é “mais fresquinho!”. Será verdade isso? Vamos ver se é e por quê?

Para responder a esta pergunta, precisamos primeiro conhecer o processo de transmissão de calor chamado convecção.
Convecção é um processo de transferência de calor que ocorre apenas em fluidos. Neste tipo de transmissão, o calor é transferido de uma região para outra pelos próprios átomos e moléculas do fluido, que se deslocam de um ponto a outro levando consigo energia térmica.

Num quarto fechado, a porção de ar aquecida expande-se, seu volume aumenta, sua densidade, então, diminui e ela sobe para o teto formando uma corrente ascendente. O espaço deixado pela porção de ar que sobe tende a ser ocupado pela porção de ar mais “fria” que está em volta. Esta nova porção, sendo aquecida, também sobe. O ar “quente” no teto pode se resfriar, seu volume então diminui, sua densidade aumenta e ele desce. Forma-se, então, no quarto, uma corrente de convecção que, em condições normais, acaba concentrando ar mais “quente” próximo ao teto e ar mais “frio” próximo ao chão.

Isto pode ser verificado usando um termômetro para medir a temperatura na parte inferior e superior do quarto ou de uma sala fechada, como você pode ver no vídeo a seguir filmado no laboratório de informática da escola com a colaboração dos alunos Herbeth e Elisabeth da turma 200.

Num cômodo, a presença de ventiladores, de fontes de calor e a existência de janelas abertas – até a forma como elas abrem – influem na formação das correntes de convecção, o que pode tornar bem mais difícil o estudo desse fenômeno. A complexidade aumenta quando consideramos ambientes abertos, ao ar livre.

A convecção e alguns aparelhos domésticos

Podemos citar vários exemplos do cotidiano explicados pelo fenômeno da convecção: suponha uma sala em que se ligue um aquecedor elétrico em sua parte inferior. O ar em torno do aquecedor aquece-se, tornando-se menos denso que o restante. Com isso, ele sobe e o ar frio desce, havendo uma troca de posição do ar quente que sobe com o ar frio que desce. Funcionamento parecido é o do ar condicionado, mas agora colocado na parte superior do cômodo, o ar em torno do aparelho esfria-se, tornando-se mais denso que o restante. Com isso, ele desce e o ar quente sobe, havendo uma troca de posição do ar frio que desce com o ar quente que sobe. Se o aquecedor fosse colocado próximo ao teto ou se o ar condicionado fosse colocado próximo ao chão, estes aparelhos não funcionariam adequadamente, consumindo energia elétrica sem proporcionar o efeito que esperamos deles.

Um outro exemplo que é o mais comum no dia-a-dia é o caso da geladeira doméstica, na qual o congelador está sempre colocado na parte superior para que, pela convecção do ar, produza o resfriamento dos alimentos. O ar "quente" que está próximo dos alimentos sobe, sendo resfriado pelo congelador, então o ar "frio" desce e retira energia térmica dos alimentos, resfriando-os.

29 setembro 2009

Simulações no Tuba Física

O Tuba Física ganhou agora um novo espaço para que os alunos realizem atividades online, um espaço para simulações de Física, usando o laboratório de informática da escola ou qualquer outro computador com acesso à internet.

Inicialmente, estão disponíveis, em um servidor provisório, duas simulações: uma a ser realizada pelas primeiras séries, analisando o movimento uniforme ou variado de um automóvel; e a outra, pelas segundas séries, que farão a simulação do movimento periódico de um pêndulo simples. As simulações são acompanhadas de textos explicativos e o roteiro da atividade com os procedimentos da simulação e as perguntas a serem respondidas e entregues ao professor.

Para acessar as simulações, clique no botão SIMULAÇÕES no menu no topo do blog.

20 setembro 2009

Estimativas: Cobrindo a ilha de Upaon-Açu com moedas de 1 real

Quantas moedas de 1 real seriam necessárias para cobrir toda ilha de Upaon-Açu, que inclui São Luís do Maranhão, Raposa, Paço do Lumiar e São José de Ribamar?

Alunas: Marcelen, Thais e Weslhya

Para fazer o cálculo de quantas moedas será preciso, devemos dividir a área da ilha pela área ocupada por cada moeda, incluindo na conta a área dos espaços entre elas.
Uma boa maneira de fazer isso, com uma razoável aproximação, é juntar sete moedas de maneira que elas ocupem a área de um hexágono (veja a figura abaixo).


Observe que o hexágono obtido é um hexágono regular, ou seja, ele é formado por 6 triângulos equiláteros. O grupo mediu o lado do hexágono e obteve o valor 4,5 cm, que também é o lado b de cada triângulo equilátero.

A área de um triângulo é dada por

(b é a base e h é a altura). A altura h de um triângulo equilátero é

Logo, combinando as duas equações, obtemos

Sendo a base b de cada triângulo b = 4,5 cm, a sua área será


A área de cada triângulo equilátero, então, é igual a At = 8,77 cm2. Como são 6 triângulos, a área do hexágono será Ah = 6 x 8,77 = 52,62 cm2. Como 7 moedas estão unidas neste espaço, a área ocupada por cada uma delas, contando com a porção do espaço vazio ao seu redor que lhe é correspondente, é obtida dividindo a área do hexágono (Ah) pela quantidade de moedas no seu interior: 52,62 / 7 = 7,5 cm2. Sendo assim, cada moeda ocupa uma área igual a Am= 7,5 cm2.

Como foi visto no post T10 (População de São Luís em Círculo), a área total da ilha de Upaon-açu é de 1.410,015 km2 ou 14.100.150.000.000 cm2. Dividindo a área da ilha (At) pela área ocupada por cada moeda (Am) - At / Am = 14.100.150.000.000 / 7,5 - obtemos o valor 1,88 x 1012 moedas, ou seja,

aproximadamente, 2 trilhões de moedas.


10 setembro 2009

Resolução de Exercícios e Problemas do Livro

Às primeiras e segundas séries, disponibilizo as resoluções de exercícios e problemas sugeridos do livro:

Para acessar os exercícios e problemas do livro clique aqui . Na página que se abrirá, clique em Questões do Livro (é preciso um leitor de arquivos pdf instalado no computador para abrir o arquivo). Ou então clique aqui para acessar os exercícios e problemas das Primeira Série e e clique aqui para a Segunda Série.

09 setembro 2009

Halo gigante ao redor do Sol em Imperatriz

Deu no site Imirante.com: Os moradores de Imperatriz (MA) e região foram surpreendidos no final da manhã do dia 1º de setembro último por um gigantesco halo colorido que se formou ao redor do Sol. Do aeroporto às ruas da cidade, funcionários de empresas, milhares de alunos e moradores em geral saíram a olhar o fenômeno que cobriu o Sol, com sua forma negra e arredondada, com a circunferência colorida nos tons de um arco-íris, levando quase uma hora para se dispersar.
Quem viu se deliciou e telefonemas foram disparados para chamar a atenção de familiares, namorados e amigos. “Olha para o céu! Olha para o céu!”, exclamava quem queria chamar a atenção para o fato. Na falta de informações, não faltaram palpites, com pessoas afirmando tratar-se de um fenômeno divino e também que “aquilo” era um sinal de muita chuva. Para a grande maioria das pessoas, ver um halo foi a primeira vez.

Como a Física explica esse fenômeno?

Apesar de muitas pessoas nunca terem visto, o halo é um fenômeno óptico muito comum e pode acontecer tanto ao redor do Sol como da Lua, ocorrendo quando a luz do Sol incide sobre minúsculos cristais de gelo presentes nas altas camadas da atmosfera e se refrata, decompondo a luz branca em suas sete cores básicas (violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho). O mesmo efeito é também observado em um arco-íris.

Isaac Newton foi o primeiro cientista a analisar cuidadosamente o que acontece quando a luz atravessa um bloco de vidro triangular (que ficou conhecido como prisma). Certamente você já deve ter percebido algo semelhante ao que Newton observou: algum pedaço de vidro, um aquário ou algo do gênero produzindo faixas coloridas. Em geral são mais visíveis duas ou três cores - azul e vermelho, por exemplo, mas em situações favoráveis percebemos claramente faixas verdes, amarelas e roxas. Você pode observar facilmente este fenômeno, chamado de decomposição da luz branca ou dispersão da luz, utilizando um CD qualquer. Observe os reflexos produzidos que você verá uma variada gama de cores bem vivas. Com seu bloco de vidro Newton produziu seu pequeno arco-íris e estabeleceu as sete cores básicas.

Decomposição prisma
Em muitas circunstâncias, a luz branca incidente em um determinado material produz a gama de cores que Newton observou. O exemplo mais evidente talvez seja o arco-íris. Este belo fenômeno acontece quando o Sol está relativamente baixo, em um lado do céu, e no outro lado existem nuvens escuras de chuva. O arco-íris se forma quando a luz do Sol incide em gotículas de água em suspensão na atmosfera, durante ou após a chuva. Quando um raio de luz solar (luz branca) penetra em uma gota, ele se refrata, sofrendo dispersão. O feixe colorido é refletido na superfície interna da gota e, ao emergir, se refrata novamente, o que causa maior separação das cores. Evidentemente, esta dispersão ocorre em todas as gotas que estiverem recebendo a luz do Sol. A luz vermelha que chega ao observador situado na superfície da Terra é proveniente de gotas mais altas e a luz violeta, de gotas mais baixas. As luzes de cores intermediárias são provenientes de gotas situadas entre estes extremos.


O halo em torno do Sol se forma da mesma maneira que o arco-íris e o que se formou no céu de Imperatriz é chamado de halo de 22 graus, devido ao seu tamanho angular no céu. Normalmente, o fenômeno ocorre na troposfera superior, entre 5 e 10 km de altura.

04 setembro 2009

Estimativas: População de São Luís em Círculo

Se todos os habitantes de São Luís do Maranhão dessem as mãos, formando um círculo, que raio teria esse círculo?

Alunas: Carliane, Ingrid e Paula Manuela

Em primeiro lugar, foi preciso determinar quantos metros de “envergadura”, em média, possuem os braços de um adulto normal, ou seja, considerando a pessoa com os dois braços lateralmente abertos. Quando elas derem as mãos, suponha que os braços estejam totalmente esticados.

Foram medidos os braços de oito pessoas, depois calculada a média: 1,64 m de “envergadura” foi o resultado. Multiplicando esse valor pelo total de habitantes de São Luís, que é de 986.826 habitantes, obtemos aproximadamente 1.619.000 m. Esse é o comprimento da linha formada por todas as pessoas que se deram as mãos. Se elas formarem um círculo, esse valor será o comprimento da circunferência obtida.

O comprimento de uma circunferência é dado por

Logo, o raio do círculo será dado por

O raio do círculo será aproximadamente igual a 257.900 m ou 257,9 km.

Pergunta-se: a área desse círculo é maior ou menor do que a área da ilha de Upaon-Açu, que abrange os municípios de São Luís, São José de Ribamar, Raposa e Paço do Lumiar? E esse círculo caberia inteiro sobre a ilha?

A área total da ilha é de 1.410,015 km2, pesquisada no verbete “Região Metropolitana de São Luís” do site Wikipédia (clique aqui para acessá-lo).


A área do círculo é dada pela fórmula

A área do círculo será aproximadamente igual a 208.900 km2, 148 vezes maior que a área da ilha na qual se situa São Luís. O círculo, então, abrangeria parte do continente e do oceano em volta.

Para simplificar o cálculo, consideramos todos os habitantes de São Luís como adultos, pois as crianças teriam uma “envergadura” de braços muito mais curta. Lembre-se, porém, que este cálculo trata-se de uma estimativa.

30 agosto 2009

Simulando um tapete mágico

O tapete mágico (ou ainda tapete voador) é um tapete lendário das histórias das Mil e Uma Noites, a que se atribuía a capacidade de voar, transportando uma ou mais pessoas.
Considerando a tecnologia atual, será possível voar em um “tapete mágico” como na ficção?

Isto já aconteceu: o voo foi realizado em maio deste ano por um astronauta japonês, que simulou o voo em um “tapete mágico” na estação espacial. A brincadeira foi sugerida para a missão pela população japonesa. A ausência de sensação de peso na estação permitiu o “experimento”.
Como a Física explica esse feito?

É comum vermos fotos de astronautas flutuando dentro de uma nave espacial, como a Estação Espacial Internacional. Dentro dela o astronauta experimenta uma sensação de falta de peso.

O termo correto para falta de peso é microgravidade. Você não está realmente sem peso porque a gravidade da Terra mantém você e tudo o que está dentro da nave em órbita. Na verdade, você está em estado de queda livre, como se tivesse pulado de um avião, exceto que está se movendo tão rapidamente na horizontal (8 quilômetros por segundo) que, à medida que cai, não chega a tocar o chão porque a Terra se afasta devido a sua curvatura.
Imagine que você tem um canhão montado no alto de uma torre. Se você der um tiro fraco, a bala deve fazer um trajeto que vai se curvando para baixo, devido à força gravitacional da Terra. Se você der um tiro mais forte, a bala deverá fazer uma curva mais aberta e cai mais longe que a primeira. Note que quanto maior a velocidade do tiro, mais longe a bala irá. Se o canhão fosse potente o suficiente para dar um tiro tão forte que a bala fizesse uma curva contínua, então teremos conseguido colocar a bala em órbita. Ela faria uma curva que seria semelhante à curvatura da superfície da Terra, não caindo mais no solo, como as anteriores (veja a animação abaixo). Na verdade, a bala está caindo sempre, apenas não consegue atingir o solo devido a curvatura do planeta.

Quanto a sensação de falta de peso, acontece desta forma: ao pisar numa balança caseira, ela mede o seu peso porque a gravidade puxa você e a balança para baixo. Pelo fato da balança estar no chão, ela o empurra para cima como uma força igual (Terceira Lei de Newton: Lei da Ação e Reação). Essa força é o seu peso. No entanto, se você pular de um despenhadeiro enquanto pisa numa balança, você e ela seriam igualmente puxados pela gravidade. Você não empurraria a balança e ela não o empurraria. Portanto, seu peso aparente, registrado pela balança, seria zero.

Da mesma maneira, enquanto viaja na nave, o astronauta e o tapete são igualmente puxados pela gravidade da Terra. Um não aplica forças no outro. Logo, os dois flutuam em relação à nave, tornando o voo no “tapete mágico” possível nesta condição.
Embora a falta de peso ou a microgravidade pareça ser divertida, ela exige muito do seu corpo. Você pode se sentir nauseado, tonto e desorientado. A cabeça e os seios da face podem inchar e as pernas, encolherem. A longo prazo, os músculos podem ficar fracos e os ossos, frágeis. Esses efeitos podem acarretar danos graves em uma viagem longa, como uma expedição a Marte, por exemplo. Eis o grande desafio para as agências espaciais que objetivam levar o homem ao planeta vermelho nas próximas décadas.
Fontes: G1, HowStuffWorks Ciência e Uol Educação.

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