Arquivo da Categoria ‘massa’

Large Hadron Collider – LHC

quinta-feira, 11 de setembro de 2008

Esta é a maior e a mais fantástica máquina construída pelo ser humano em todos os tempos!

São 27 quilômetros de túnel na forma de um anel construído a 100 metros de profundidade.
Os túneis por onde os prótons estão sendo acelerados são refrigerados a (-271) graus Celsius.
A experiência que está sendo realizada tem o objetivo de verificar se existem partículas menores – fundamentais – do que as conhecidas hoje: os quarks.
Como é realizada essa expeirência?
O LHC contém dois aneis concêntricos e em cada um deles está sendo acelerado um feixe de prótons, com cerca de 0,00000000047 gramas de massa.
Usando eletroímãs feitos com materiais supercondutores, o LHC pode acelerar os dois feixes de prótons, em sentidos opostos, até alcançar 99,9999991% da velocidade da luz.
Com essa velocidade, cerca de 7 teraeletronvolts (trilhões de eletronvolts) de energia, os dois feixes de protons serão colocados em rota de colisão.
De acordo com a teoria da Relatividade, massa e energia são equivalentes, por isso os pesquisadores esperam que nessa colisão sejam geradas muitas partículas super pesadas jamais vistas anteriormente.
Uma das partículas esperadas é o boson de Higgs, considerada como a mãe de todas as partículas com massa no modelo padrão da física de partículas.
Há espectativa por parte de outros modelos, como o da supersimetria, de que sejam detectadas as companheiras super pesadas das partículas fundamentais.
Diante de todos os desejos esperançosos, resta torcer para que realmente se consiga avançar no conhecimento do nosso universo.
Principalmente, que esse conhecimento não se torne a razão de domínio, mas de liberdade dos povos com mais saúde, alimentação e escola.

ENSINO de FÍSICA: Momento Linear 2

quinta-feira, 10 de maio de 2007

Voltando a comentar este assunto, é importante acrescentar que o próprio Isaac Newton (1643-1727) no seu livro Principia, publicado em 1686, define:

A quantidade de movimento é a medida do mesmo, obtida conjuntamente a partir da velocidade e da quantidade de matéria.

Embora Newton tenha sido o inventor do conceito de massa. naquele tempo ele confudiu massa de um corpo com a quantidade de matéria contida nesse corpo.

Mais tarde os pesquisadores definiram que “massa é a medida da inércia do corpo“, enquanto “quantidade de matéria é determinada pelo mol“.

É interessante observar que Newton não aprofunda esse conceito além dessa definição e os livros didáticos geralmente abordam o assunto através da representação matemática desse conceito.

Paul Tipler, no capítulo 7 da terceira edição do livro Física-Mecânica (traduzido por Horacio Macedo da UFRJ), diz simplesmente: “O momento de uma partícula se define como o produto de sua massa pela velocidade”.

O mesmo caminho é seguido por Robert Resnick no capítulo 6 do volume 1 da quinta edição do livro Física.

O professor Moysés Nussenzveig, no capítulo 4 da bem escrita primeira edição do Curso de Física Básica-Mecânica, reproduz a definição de Newton já corrigida, mas não aprofunda a compreensão do conceito antes da matemática.

Para inventar o conceito de quantidade de movimento, tenho a forte impressão de que Newton deve ter ficado muito insatisfeito com o seguinte fato:

1- Contradizendo a interpretação de Aristóteles, Galileo mostrou experimentalmente que – no vácuo – se uma formiga e um elefante forem soltos da mesma altura próxima à superfície da Terra, cairão ao mesmo tempo, desenvolvendo a mesma variação de velocidade;

2- Galileo fundamenta a explicação desse fato experimental inventando o conceito de aceleração: nesse caso o elefante e a formiga estam sujeitos a mesma aceleração, a qual não depende da inércia dos corpos.

No meu livre pensar imagino Newton inconformado com a impossibilidade de distinguir se quem estava caindo era a formiga, ou o elefante, considerando a grande diferença no estrago causado se um, ou o outro caísse na cabeça de uma pessoa.

E deve ter feito a pergunta: Como medir essa diferença no estrago causado?

Imagino que foi para responder a essa pergunta que ele inventou o conceito de quantidade de movimento, representada pela relação matemática p = mv.

Agora fica evidente que a velocidade da formiga e do elefante estão ponderadas pelas respectivas inércias, ou massas, evidenciando que o elefante transporta uma quantidade de movimento muito maior que a transportada pela formiga, embora estejam caindo com a mesma velocidade.

Agora fica bem melhor de entender a diferença no estrago causado pelo elefante!!!!

Referências:
NEWTON, Isaac, Princípios Matemáticos de Filosofia Natural, vol. 1, Nova Stella e EDUSP (1990)
TIPLER, Paul, FÍSICA: Mecânica, vol. 1, Ed. Livros Técnicos e Científicos LTDA.
RESNICK, Robert. , HALLIDAY, David. e KRANE, Kenneth S, FÍSICA, vol. 1, Ed. Livros Técnicos e Científicos.
NUSSENZVEIG, H.M., CURSO DE FÍSICA BÁSICA, vol. 1, Ed. Edgard Blücher.