Arquivo da Categoria ‘física clássica’

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terça-feira, 10 de fevereiro de 2009

Durante o inverno europeu de janeiro de 1609, o italiano Galileo Galilei (15 feveireiro 1564 – 8 janeiro 1642) usou, pela primeira vez, um monóculo tubular capaz de aproximar os objetos por cerca de 30 vezes – feito por ele, mas não por ele inventado – para olhar os céus.

A sua surpresa foi indescritível, pois conseguiu ver coisas nunca antes vistas por um olhar humano.

Registrou a superfície rugosa da lua – com montanhas e vales muito semelhantes aos da Terra - e, um ano mais tarde (janeiro de 1610), quatro pequenas estrelas errantes que se movimentavam nas proximidades de Júpiter, a maior estrela errante até então conhecida.

Dito e visto deste modo, fica a impressão de que essas descobertas de Galileo não têm a menor importância.

Para entender a revolução provocada por essas observações de Galileo, é preciso lembrar que na Europa de há 4 séculos todo o universo conhecido era dividido em duas partes bem diferentes, ainda conforme a interpretação do grego Aristóteles, que viveu cerca de 350 anos a.C:

1- As Esferas Celestes: da Lua para cima tudo era perfeito

     Detalhes: a superfície da Lua era um espelho, as estrelas fixas e as estrelas errantes (os planetas) eram imutáveis.

2- O planeta Terra, o centro imóvel do Universo, composto pelas esferas dos 4 elementos nessa sequência: terra, água, ar e fogo.

     Detalhe: era a zona da imperfeição, onde tudo era mundano e deveria desenvolver-se para a perfeição.

É principalmente a essa concepção que as observações de Galileo se contrapõem: os céus não pareciam ser perfeitos!!!!!

Se os céus não eram perfeitos, então a imperfeita Terra podia fazer parte dos céus.

Desse modo, Galileo reforça a proposta heliocêntrica do polonês Nicolao Copernico (1473-1543): a Terra também é uma estrela errante em movimento circular em torno do Sol.

É claro que Galileo não se conveceu tão facilmente da proposta heliocêntrica.

Por isso, fez outras observações sobre os movimentos dos planetas que só poderiam ser aceitos mediante o movimento da Terra em torno do Sol.

Mais tarde, em 1687 o inglês Isaac Newton (1643-1727), interpretando os movimentos das estrelas errantes do sistema solar estudados por Johannes Kepler (1571-1630), publicou a sua interpretação de que esse movimento é provocado por uma força responsável pela atração gravitacional entre o Sol e as estrelas errantes.

Desde então, o Universo conhecido foi se expandindo e hoje já brincamos com a possibilidade de múltiplos universos.

As pessoas que gostarem desse assunto podem consultar, entre tantos outros, os seguintes textos:

1.   ASIMOV, Isaac, Understanding Physics, Ed. Barnes and Noble (1993)

2.   CROMBIE, A. C., Historia de la Ciência, vols. 1 e 2, 7a ed. Espanhola, Editorial Alianza (1996)

3.  HOLTON, G. e Roller, D. H. D., Fundamentos de la Física Moderna, Editorial Revert

4.   GALILEI, Galileo, Sidereus Nuncius, Ed. Marsílio, (1993)

5. GAMOV, George, The Great Physicists: from Galileo to Einstein, Dover Publications (1988)

6. NEWTON, Isaac, Principia: Princípios Matemáticos de Filosofia Natural, vol. 1, Trad. Trieste Ricci et al, EDUSP (1990)

7.   SEGRÈ, Emilio, Personaggi e Scoperte della Física, vols. 1 e 2, Ed. Oscar Mondadori (1996)

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Desafio Mecânico: Corda Flexível

sábado, 10 de janeiro de 2009

Uma corda com massa m e comprimento L está pendendo na borda lisa de uma mesa, conforme mostra a figura.

Inicialmente a parte pendente tem comprimento b.

Enquanto a corda desliza, determine:

a- a aceleração da corda;

b- a tração na corda.

Analise o resultado.

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ÁTOMO: Esse Desconhecido (Parte 2B)

quinta-feira, 19 de junho de 2008

Continuando a exposição do modelo gasoso de Boyle.

2B – Retomada do Atomismo no século XVII
A segunda proposta de Boyle, conhecida como o modelo cinético dos gases, supõe que os corpúsculos do gás não estão sempre em contato, por isso não necessitam ter dimensões variáveis e nem formar um conjunto estático, mas devem estar em agitação contínua, movendo-se por todo o espaço vazio disponível e talvez submergidos em um “fluido sutil” turbulento que preenche todo o espaço.

Dessa maneira, os corpúsculos mantinham certo vazio entre si e podiam ser forçados a se aproximar, diminuindo o vazio entre si durante a compressão, ou a se afastar, aumentando o vazio entre si durante a expansão.

Com exceção da introdução do “fluido sutil” turbulento, ou éter, como a causa do movimento dos átomos, o modelo cinético de Boyle tornou-se a base para explicar o comportamento dos gases.

Com um pouco de cuidado é possível aplicar a teoria atômica para explicar a composição dos líquidos e dos sólidos.

Passo a passo o desenvolvimento da interpretação de elemento, ou de partícula elementar, foi se confrontando com a concepção aristotélica dos quatro elementos: terra, água, ar e fogo.

Como a terra é facilmente separável em diferentes substâncias, a mesma não pode ser considerada uma partícula elementar.

Mais de um século após Boyle, a água e o ar foram separados em substâncias simples e o fogo foi definido pelos químicos, não como uma substância, mas como uma forma de energia.

Desse modo, nenhum dos elementos da concepção grega de matéria sobrevive à nova interpretação e às evidências experimentais.

O atomismo retomado pela lógica científica usada por Boyle, reacendeu entre os químicos o interesse na busca do átomo.

É a partir desse período que são identificados vários átomos diferentes, superando muitas dificuldades tecnológicas inerentes a esse tipo de pesquisa, pois não podemos esquecer que até hoje não conseguimos “ver”, de fato, o átomo.

OBS: A próxima parte apresentará o desenvolvimento do átomo durante o século XIX.

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O NÚCLEO DE MERCÚRIO É FUNDIDO?

sexta-feira, 4 de maio de 2007

Quando a imprensa internacional nos informa – com muito sensacionalismo – que os astrônomos estão descobrindo novos planetas em outras estrelas, somos induzidos a pensar que já temos completo conhecimento dos planetas solares.

Puro engano! Há bilhões de euros aplicados em viagens espaciais para melhor conhecer os planetas mais distantes do Sol: na década de 1990, a nave Galileo foi vasculhar o planeta Júpiter, enquanto nesta década a nave Casine está bisbilhotando o planeta Saturno. Além disso, recentemente dois robôs andaram xeretando a superfície de Marte.

Essa ignorância, ampla e variada, sobre os nossos planetas fica patente quando sabemos que enquanto os pesquisadores do sistema solar têm a expectativa de que o núcleo do planeta Mercúrio seja metálico e o manto desse núcleo seja de silicato, os estudos baseados em modelos térmicos apresentam enorme quantidade de diferentes predições sobre o estado físico do núcleo desse planeta.

Embora a existência de um campo magnético seja uma forte sugestão da presença de um núcleo fundido – semelhante ao planeta Terra – há muitas dúvidas, pois esse campo pode ser produto de magnetização remanescente do processo de formação do planeta.

Por esse motivo a equipe de J. L. Margot – SCIENCE, Volume 316, Issue 5825, pág.710, 4.Maio.2007 – usou uma nova técnica de interferometria com radar para sondar a dinâmica da rotação de Mercúrio.

O planeta apresenta oscilação longitudinal em sincronia com seu período orbital de 88 dias terrestres. Os acoplamentos entre o eixo central de rotação do planeta – que gira uma vez a cada 59 dias terrestres – a oscilação e a órbita sugerem que o manto de Mercúrio está desacoplado do núcleo, enquanto este está pelo menos parcialmente derretido.

Essa relação é meio complicada de entender, mas se você rolar uma bola cheia de água sobre uma superfície horizontal isso fica mais compreensível, porque é perceptível que a movimentação da água dentro bola é bem diferente do movimento de rotação da própria bola.

Essa é uma maneira de identificar o ovo cru de um ovo cozido: o ovo cru rola de maneira bem diferente do ovo cozido.

É claro que a análise do movimento do planeta é bem mais complexa, inclusive pela sua proximidade do Sol.

Essa proximidade faz Mercúrio ser o único planeta do sistema solar que apresenta um comportamento na precessão orbital que não consegue ser completamente explicado pela interpretação gravitacional de Isaac Newton.

É necessário utilizar a teoria da relatividade geral, desenvolvida por Albert Einstein, para fazer a descrição correta do movimento de precessão desse planeta, fortemente influenciado pela presença gravitacional do Sol.

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