Efeito fotoelétrico

Esse é o nome dado ao fenômeno observado pela primeira vez por Heinrich Hertz em 1887. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons pela matéria sob a ação da luz (radiação) conforme vemos na figura abaixo:

Figura1: Radiação incidindo em uma placa condutora

Para se observar o efeito fotoelétrico, é conveniente utilizar um eletroscópio de folhas conforme visualizamos a figura abaixo:

Figura 2: Eletroscópio de folhas

No eletroscópio monta-se uma lâmina de zinco, se a lâmina estiver carregada positivamente a sua iluminação, por exemplo, com ajude de um arco voltaico, não influi na velocidade de descarga do eletroscópio. No entanto, se a lamina estiver carregada negativamente, o feixe de luz do arco descarrega o eletroscópio rapidamente.

Este fato só pode ser explicado de uma maneira. A luz provoca emissão de elétrons pela superfície da lamina, quando a lamina esta carregada negativamente, repele os elétrons e o eletroscópio descarrega-se. Quando está carregada positivamente, os elétrons emitidos sobre a ação da luz são atraídos e voltam ao eletroscópio. É por esta razão que a carga do eletroscópio não varia.

Referências: http://www.algosobre.com.br/fisica/efeito-fotoeletrico-e-seu-teorema.html

Por: Bruno Ferreira de Araújo                  aluno do curso de Física - UNIR

Por que as bolhas de sabão são coloridas?

Bem essa pergunta é bastante interessante de ser respondida, pois nos deparamos com esse fenômeno quase que diariamente tipo, quando lavamos as mãos com sabão ou sabonete são geradas pequenas bolhas, que são fáceis de serem observadas. Essas bolhas geradas dão a impressão de serem coloridas de acordo com o ângulo na qual são observadas.

Esse fenômeno das bolhas coloridas possui a mesma resposta de quando questionamos o porquê uma poça de óleo numa rua molhada tem cores ao seu redor. Primeiramente vamos entender um pouco os sabões, que são moléculas formadas a partir de ácidos graxos saponificados, formando os sais chamados sabões. O fato importante para a formação das bolhas é que as moléculas de sabão constituem-se de duas partes distintas: A cabeça, que é polar, e a calda, formada por hidrocarbonetos, que é apolar.

Figura 1: representação polar e apolar

Quando em contato com a água (que é uma molécula polar), as moléculas do sabão interagem e ficam dissolvidas no liquido. Na superfície de contato da água com ar (que é polar) temos uma “quebra de simetria” do meio e as moléculas de sabão reorganizam, formando uma película superficial na água.

Figura 2: Esquema de interação de moléculas polar

Quando agitamos a água, ou simplesmente injetamos ar no seu interior, formamos duas superfícies de sabão, com uma fina camada de água em seu interior. Essa é a origem da bolha.

Figura 3: representação da formação da bolha

Mostrado como surgem as bolhas, agora é hora de explicar o fenômeno físico que descreve tal situação.

Sabemos do estudo da óptica, que quando a luz encontra a superfície de separação entre dois meios (ar – água), parte da luz é refletida e outra é refratada. Se nós olharmos agora para a parte da luz que foi refratada na superfície externa da bolha, percebemos que ela encontra novamente uma superfície de separação entre dois meios (Ar – água) e sofre nova reflexão.

Figura 4: esquema de reflexão e refração da luz

O colorido ocorre devido a um fenômeno da natureza ondulatória da luz. Como o segundo raio refletido percorreu uma distância um pouco maior do que o primeiro, a onda da luz (do segundo raio) saiu da fase com relação ao primeiro raio, de modo que os dois raios refletidos sofrem o fenômeno da interferência.

As diferentes cores observadas decorrem do fato de que a espessura da película de água da bolha não é uniforme (devido a gravidade) e assim a interferência causa freqüências (cores) diferentes da luz em cada ponto da bolha [1].

Referência: [1]  http://www.wendelsantos.com/novo/cotidiano.php?pag=sabao

Por: Bruno Ferreira de Araújo                  aluno do curso de Física - UNIR

Será que as estrelas são eternas?

Quem já não olhou para as estrelas pelo menos por um minuto e não ficou fascinado pela beleza que elas possuem. Bem o mais intrigante é que faz tanto tempo que elas estão lá que até parece que são eternas não é. Mas elas não são.

As estrelas nascem vivem e morrem como qualquer outra coisa vivente no universo. O que determina este tempo de vida é sua massa primordial onde este combustível vai queimar até a sua morte.

Muitas das estrelas que conseguimos ver a noite, elas podem já não existir mais, pois a distancia que elas estão de nossa galáxia é muito grande- anos luz- e até seu brilho chegar aos nossos olhos muito tempo já passou. E neste tempo ela já pode ter chegado ao fim da sua vida.

Autor(a): Geanini Ferreira Souza Santos

PARTÍCULAS DE FORÇA E UM POUCO SOBRE GRÁVITONS

               O que pode explicar a transmissão de forças entre duas partículas? Entre dois corpos, quaisquer que sejam suas características? Para responder a isto imagine inicialmente que você (pessoa 1) está patinando em direção a uma pessoa (pessoa 2) carregando uma bola de canhão (b) em suas mãos, esta pessoa por sua vez está patinando em sua direção sem carregar nada. A velocidade de ambos é pequena e à medida que vocês dois se aproximam a bola que está em suas mãos é lançada para a outra pessoa, por meio deste lançamento vemos que sua direção de deslocamento se inverte e o mesmo acontece com a direção de deslocamento da outra pessoa que apanhou a bola que foi lançada.

             Agora imagine que as pessoas da nossa experiência de pensamento, são seres que não carregam nada, porém se repelem, não no sentido de se odiarem, mas no sentido de haver uma força de repulsão entre elas. À medida que estas pessoas forem se aproximando uma da outra veremos que a velocidade de ambas irá diminuir até chegar a zero e depois se inverter, tal como no primeiro experimento que fizemos, porém com algumas diferenças. Vemos que a bola que foi lançada entre as pessoas se comporta como uma força de repulsão e se aumentarmos a velocidade desta bola e diminuirmos sua massa, veremos que a configuração se repetirá, então podemos tirar a conclusão de que partículas também podem transmitir força ou que forças são transmitidas por partículas. No entanto nem sempre ocorre na natureza à presença de forças repulsivas, caso contrário, não poderíamos nos aproximar de outras pessoas ou abraçar os nossos pais e etc.. Na teoria quântica de campos os grávitons são partículas que transmitem apenas à força de atração denominada gravidade, a mesma descrita matematicamente por Newton e Einstein e que agora ganhou uma nova roupagem, mas esta roupagem não nos salva de pular do prédio e morrer, nem de cair de cara no chão e sentir dor, entretanto isto nos permite interpretar a gravidade e dar a ela uma origem, uma causa e deixar Isaac feliz em seu túmulo.

               Se a teoria quântica de campos está certa então estamos imersos em um mar de grávitons, já que, pra onde olhamos vemos corpos dotados de massa, logo seria praticamente automático pensar que é mais fácil detectar os grávitons do que qualquer outra partícula de força, no entanto a força gravitacional é de longe a força mais fraca que existe, o que dificulta e muito a detecção da partícula, contudo podemos apenas ficar com a hipótese de que os grávitons são realmente presentes na natureza, e sermos gratos pela força gravitacional ser fraca, pois se ela fosse um pouco mais forte do que é talvez não estaríamos aqui, pelo menos não nesta forma, e se estivéssemos estaríamos abraçando qualquer pessoa que estivesse passando a poucos metros de nós, pense nas conseqüências e quantos maridos ciumentos iriam querer nos matar.

POR: HUALAN PATRICIO PACHECO

AS MARÉS

          O físico e matemático inglês Isaac Newton, foi o primeiro a tentar explicar de forma convincente a causa das marés, ao contrário de minha mãe e minha vó que afirmam que este fenômeno é coisa do capeta, o inglês usou a razão, o pensamento cientifico e um pouco da força gravitacional.

             Sabemos que a força gravitacional é bem descrita pela equação matemática que o próprio Newton apresentou:

          Onde G é uma constante universal, M1 é a massa de um dos corpos M2 é a massa do outro corpo em questão e R é a distancia de separação de ambas as massas. Vemos experimentalmente que esta força é atrativa não importa qual seja o valor das massas e quanto maior for a distância entre os corpos menor será este valor de atração. A lua, nosso satélite natural, exerce influência sobre a terra e conseqüentemente sobre todas as coisas que estão em seus domínios. O mar também é atraído pela lua e isto foi usado para explicar as marés. A figura abaixo ajudará a entender o que Isaac explicou:

            Vemos que a distância do ponto 2 (localizado na Terra) até a Lua é menor que a distância do ponto 1, assim podemos ver que por meio da equação da força gravitacional que a interação com o lado 2 é maior que a interação com o lado 1 o que causa uma atração da água para este ponto, vemos no entanto que o ponto oposto da terra, ou seja, o ponto 3 e o ponto 4 também são atraídos pela lua, percebe-se novamente que o ponto mais próximo da lua (ponto 3) será atraído mais fortemente que o ponto mais distante (ponto 4), isto resulta em uma maré alta do lado oposto da terra. Assim temos duas marés altas a cada 12 horas o que esta de acordo com nossas observações.

                Provavelmente se minha mãe e minha vó conhecessem Newton (ou pelo menos soubessem ler seus livros) ambas acreditariam na hipótese descrita acima, e talvez parassem de culpar o “Coisa Ruim” pelas marés, mas pensando bem posso até afirmar que elas o culpariam pela criação da gravidade e para este caso não teria Newton que desse jeito, já que nem ele conseguiu explicar o que é a gravidade, mas apenas descrever seus efeitos por meio da matemática apresentada acima.

POR: HUALAN PATRICIO PACHECO

O PARADOXO DO MACACO

           Suponha inicialmente que em uma bela manha de sol saímos para caçar macacos, embora pareça estranho todos nos possuímos um rifle equipado com mira a laser suponha também que somos muito bons de tiro e nunca em hipótese alguma, erramos um tirinho se quer. De repente avistamos um macaco pendurado em uma arvore “pedindo” pra ser acertado. Você mira... E atira.

          No entanto o macaco que nos observava se assusta com o clarão da arma de fogo, e instantaneamente solta o galho no mesmo instante em que a bala sai do seu rifle caindo somente sob a ação da força gravitacional. O que aconteceria com o macaco? Ele se salvaria por ter caído do local onde inicialmente estava ou mesmo assim seria assassinado por você?

          Caso você caro leitor, pertença à sociedade protetora dos animais, poderá processar as leis da física já que ela ajudou a matar o macaco. Isso mesmo, embora tenha caído do galho ele morreria.

          A razão da “terrível” morte do primata é que a força gravitacional (tão bem descrita por Isaac Newton) é uma lei que vale para ricos, pobres, homens, mulheres, macacos, balas e etc., ou seja, os corpos na vizinhança da terra caem sob a ação da força gravitacional e esta força imprime-lhes a mesma aceleração independente do valor de suas massas (desde que esta não seja zero). Assim o macaco seria atingido, já que o mesmo valor de deslocamento dele seria também experimentado pela bala, pode-se dizer que a bala cairá junto com o macaco.

          Agora você poderá deixar o seu rifle na mesa da sala da imaginação, esquecer as suas habilidades em tiro e voltar à vida real onde todos são fascinados pela física.

POR: HUALAN PATRICIO PACHECO

POROROCA: MARÉS DE RIOS

O fenômeno da Pororoca na região Amazônica, o qual o nome deriva do tupi "poro'roka", de "poro'rog", que significa estrondar, pode ser entendida simplesmente como uma onda de maré ou como se sugere maré de rio. Ou seja, é formado pela elevação súbita das águas junto à foz, provocada pelo encontro das marés ou de correntes contrárias, como se estas encontrassem um obstáculo que impedisse seu percurso natural. Quando ultrapassa esse obstáculo, as águas correm rio adentro com uma velocidade de 10 a 15 milhas por hora, subindo uma altura de 3 a 6 metros.


A onda ocorre também na foz dos rios Sena, na França (onde é chamada de mascaret), e Ganges, na Índia (conhecida como bore). Em nenhum lugar do mundo, no entanto, o fenômeno é tão intenso como no litoral do Amapá e do Pará, uma área influenciada pelas águas do maior rio do mundo, o Amazonas. O litoral amazônico, por outro lado, registra as maiores marés do país (na Ilha de Maracá, Amapá, já ocorreu uma elevação de 7 metros do nível do mar) e é constantemente açoitado por fortes ventos alísios ( que sopram de leste, no sentido mar-terra). Na conjunção desses fatores, quando o mar sobe, suas águas acabam invadindo o estuário de outros rios que desembocam na zona de influência do Amazonas (caso do Araguari), provocando uma colisão espetacular com a massa de água doce vinda na direção contrária. Essa elevação é devida a força gravitacional entre o Sol, a Terra e a Lua em determinadas fases que convenha-se explicar:

• A força gravitacional que age sobre a Terra é a causa do efeito das marés altas e baixas, principalmente nas luas nova e cheia, pois é neste período que os astros Terra, Lua e Sol estão alinhados, ou seja, a força gravitacional devido à Lua e ao Sol somam-se, no entanto nas luas minguante e crescente a posição do Sol e Lua formam um ângulo de noventa graus, prevalecendo assim a força devido a Lua, embora a atração do Sol (maré solar) minimize a maré lunar com pouca intensidade. Tal fenômeno faz com que as águas dos oceanos de todo planeta “subam” devido à atração gravitacional da lua.

• A onda formada pelas marés é mais alta próxima a Lua, devido à atração, isso faz com que as águas nos pólos baixem para convergir no ponto próximo a Lua, porém ,no lado oposto da Terra, a inércia excede, em módulo, a força devido a Lua, conforme princípio da ação-reação proposto por Newton, causando assim a mesma elevação nas águas nesse lado oposto, o que isso quer dizer? Que, devido à lei de ação e reação da terceira lei de Newton (além da força centrifuga), a maré ira subir do outro lado da terra tanto quando sobe no lado que está próximo a da lua. A Terra não pode se mover em direção a esta força, mas fluidos como o ar atmosférico e águas o fazem, no entanto não percebemos, exceto por observadores que estão na costa.

Figura -1 Alinanhamento e Quadratura terra-Lua-Sol

Com isso podemos dizer que as maiores pororocas, assim, estão associadas ás maiores marés, que por sua vez dependem da posição da Lua. Quando o mar, a  Terra e a Lua estão alinhados, nas luas cheia e nova, ocorrem as  marés de siziga, ou marés lançantes, as grandes elevações do mar que provoca a onda. Em tese, porém, há pororoca todos os dias, a cada 12 horas (o período de uma maré), mesmo quando são baixas, caso das luas minguante e crescente. A onda ganha forma ao se afunilar no leito de alguns rios ou em "furos", nome dado ás passagens entre ilhas. Diferente do mar, a pororoca não é apenas a energia do vento transformada numa onda. Carregando a força de uma maré, ela é como um degrau de água - quando passa, o nível do rio sobe. Para os surfistas, a onda mais longa do mundo é um sonho. "Ela é a guerra das águas", definiu o Catarinense Guga Arruda, que desafiou o Araguaia em 1997.


PEDRO HENRIQUE DOS SANTOS FEGUEREDO- Aluno de Física-UNIR

POR QUE A COCA-COLA É PRETA?

Por que a coca cola é preta? Acho que muitas pessoas já se fizeram essa pergunta, e sempre tem “um espertinho” que diz “ela é preta porque ela não é laranja” ou “ela é preta porque não é branca.” Ou coisas do tipo, mas responder ou dar um bom ponto de partida nada né!?!

            Pois bem, para você que quer um ponto de partida legal, que não tenha essas graçinhas no meio da resposta, podemos começar com alguns ingredientes de que é feito o refrigerante, digo alguns porque a fórmula exata da Coca-Cola é um segredo industrial protegido por várias patentes, e nem sequer são conhecidas quais as matérias-primas usadas, “nem sobre tortura eles entragam a fórmula gelada, doce e viciante”.

                                                       

O refrigerante Coca-Cola normal tem como ingredientes, aromatizantes naturais, água gaseificada, açúcar, cafeína, extrato de Noz de cola, corante caramelo IV, acidulante Ácido Fosfórico (INS 338). É um produto não alcoólico, sem glúten e não contém quantidades significativas de proteínas, gorduras totais, gorduras saturadas, gorduras trans e fibras alimentares.

            Bom, o significado das cores é muito relativo, então vamos analisar as cores por uma visão mais física, vamos começar dando um conceito para luz: A luz é um movimento ondulatório que possui frequências muito altas (cerca de 10¹⁴ hertz) e cada cor que compõe a luz branca, luz branca é a mistura de várias as cores, possui uma frequência diferente.

             Fontes de Luz -Numa primeira abordagem, mais superficial, pode-se dizer que a reflexão é a causa mais comum da emissão de luz (a grande maioria dos corpos que vemos reflete a luz que recebe) são corpos iluminados. Mas há muitas outras causas: por exemplo, qualquer corpo aquecido a partir de certa temperatura torna-se luminoso. A termodinâmica diz que qualquer corpo, a qualquer temperatura, emite radiação eletromagnética.
            Visto que os raios de luz incidentes no objeto são provenientes de uma fonte de luz, a mesma possui diversas cores que a compõe, ou seja, os raios incidentes possuem todas as cores que possamos imaginar. Acontece que cada objeto reage de uma maneira a esse feixe de luz, de forma a receber a maioria das cores e refletir (não absorve) uma única cor. Essa cor não absorvida é a cor que vemos o objeto!

        

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DEISE S. LIMA - Acadêmica do curso de Física, 6° período - UNIR

            

O DOMÍNIO DO ESPÍRITO SOBRE A MATÉRIA

“Tudo o que somos é resultado do que pensamos. A mente é tudo. Nós nos tornamos aquilo que pensamos.” BUDA.

                                                

E então? Isso é verdade? A mente realmente domina a matéria ou isso é uma experiência delirante de descontentes esquizofrênicos que consideram a vida aborrecedora a ponto de ser preciso manufaturar propriedades fantásticas para esse mundo tão sólido? Você gostaria de saber se existe alguma prova do domínio da mente sobre a matéria? Essa não é uma pergunta para a qual todo mundo deseja saber a resposta? (Desculpa partícula de Higgs, você perdeu essa eleição).

            Sabemos que a matéria afeta a mente. É o domínio da matéria sobre a mente. Aqui está uma experiência simples que prova essa questão:

·         Observe seu estado mental;

·         Pendure um piano grande, de armário ou de calda, a 1 metro de altura sobre seu   pé;

·          Solte o piano;

·         Observe seu estado mental.

            Nesse exemplo, se você não for o Robbert Rabbit, o Patolino ou o Coiote, seu estado mental será significamente diferente. O que não é surpresa, pois a matéria é sólida e substancial enquanto a mente é efêmera e imaterial. Certo?

O método científico

O exercício anterior não só foi um experimento intelectual realizado por você, mas também o sustentáculo da ciência – o método científico. Como explica o doutor Jeffrey Satinover: “O método científico é o mais objetivo dos métodos humanos de investigação. Ele é absoluto; não está vinculado a qualquer cultura, não está vinculado ao gênero; é uma ferramenta absolutamente poderosa de investigação da realidade nas mãos de quem estiver disposto a utilizá-la!”.

            Em termos simples, o método científico é o seguinte: pegue uma teoria; imagine um experimento que a teste, eliminando todas as influências espúrias; excute o experimento; se a teoria for contrariada, procure outra.

“Há cientistas tão preconceituosos como seres humanos quanto qualquer outra pessoa. Há o método científico, criado especificamente para minimizar a influência do preconceito. Isso é ciência propriamente dita. – Jeffrey Satinover, médico.

            Vamos ser honestos: em nossa época, esperamos que a ciência seja a primeira a nos dar respostas sobre a realidade. O domínio da mente sobre a matéria é um tópico controvertido na ciência moderna. Eis outro experimento: pergunte a dez pessoas se elas gostariam de saber da existência de algum respaldo científico para esse conceito. (Afinal, se o domínio da mente sobre a matéria for uma realidade, então o fato de as pessoas aceitarem essa realidade torna-o infinitamente mais fácil).

            David Abert, Ph.D. fala: “Acho que o interessante na Física é ela ser uma forma genuinamente nova e inovadora de tentar um entendimento com o mundo. Penso que o método científico experimental, importante para a Física, é muito diferente do método da revelação ou método da meditação”.

 O domínio do espírito sobre a matéria – trecho retirado do livro “Quem somos nós?” – Willian Arntz, Betsy Chasse e Mark Vicente (criadores do filme) e com Jack Forem e Ellen Ervim

“No trecho apresentado acima não temos uma resposta definitiva, considere isso como um ponto de partida para ampliar a mente”. Lembre-se:

“Todo dia acordo e me lembro da minha citação favorita de Ramtha: - A única forma de fazer bem a mim mesma não é pelo que faço a meu corpo, mas pelo que faço à minha mente. – Em suma, o que eu faço com a minha mente afeta meu corpo, porque é tudo uma coisa só. Isso me lembra de sair da consciência de corpo/mente para consciência de mente=corpo=realidade.” BETSY.

Pense nisto, para um ponto de infinitas possibilidades onde para vivê-las e adquirir novas experiências, só você poderá trilhá-los.

                                                


DEISE S. LIMA- Estudante de graduação em Física - UNIR

O LUGAR ERRADO NA HORA ERRADA: ONDE VOCÊ NÃO DEVE ESTAR NUM DIA DE TEMPESTADE

Quem nunca ouviu falar em mitologia grega, nem que fosse por alto, sobre Zeus o senhor do céu, o deus das nuvens e das chuvas, que tinha no raio a sua maior arma. E quem nunca ouviu também alguém falar de alguma história de alguém ou alguma coisa atingida por raio numa tempestade?!

                                                 

Pois é, mas muitas pessoas se perguntam: o que exatamente são os raios, os relâmpagos e os trovões? Qual a diferença entre eles? E numa tempestade onde não deve-se ficar?

        Em um dia de muita chuva estamos sujeitos aos trovões e raios que podem ser extremamente perigosos para nossa integridade física e a maioria das pessoas não sabe o porque. Raios, relâmpagos e trovões são caprichos da natureza que são diferentes.

        O atrito de pequenas gotas de água, condensadas em nuvens, arrancam elétrons de umas transferindo-os para outras. As nuvens formadas podem, então, conter enormes quantidades de cargas elétricas. E numa tempestade as nuvens e a terra ficam carregadas com cargas elétricas diferentes e quando as gotas acumulam uma quantidade de cargas muito grande, de tal forma que as forças envolvidas não mais conseguem mais mantê-las, pode ocorrer a movimentação de elétrons e como resultado, têm-se enormes faíscas, que conhecemos como raios. E esses raios possuem uma quantidade enorme de energia e grande parte dessa energia pode se transformar em calor, fazendo com que o ar ao redor dos raios se "inflame", produzindo um clarão, denominado de relâmpago.

            Então podemos dizer que movimentação de elétrons lembra “raios” e o inflame produzido pela transformação da energia que está nos raios em calor são os “relâmpagos”. E o trovão que é a expansão do ar aquecido pela energia do raio provoca um ruído.

            Ai nesta altura do campeonato você pergunta-se: e o que tem as pobres árvores haver com isso?

            O que acontece é o seguinte ao procurar um caminho para sua descarga, o raio atinge pontos altos e pontiagudos, onde existe maior concentração de cargas. E árvore em campo aberto é uma boa pedida por causa do fator citado acima. Ou seja, ficar debaixo de uma árvore em campo aberto em dia de tempestade não é uma boa idéia para você manter sua integridade física.

                                        

             Mas se você for pego de surpresa por uma tempestade em local aberto deve ficar agachado e com os pés unidos, assim seu potencial elétrico diminui. Se você ficar em pé funcionará como um pára-raios, e ficar com as pernas afastadas o potencial em um de seus pés será maior e no outro pé será menor e essa diferença de potencial permite a passagem de corrente elétrica pelo corpo.

            Outra questão seria durante uma tempestade deve-se ficar fora do carro ou dentro dele? O mais seguro é ficar dentro do carro, pois, segundo físicos quando um carro é atingido por um raio, as cargas elétricas se espalham por sua superfície metálica externa sem colocar em grandes riscos quem está no interior do veículo. Ou seja a lataria funciona como uma proteção contra as cargas elétricas e através dos pneus, a eletricidade é descarregada para o solo.

            E sobre os mitos, o que falar do “mito que um raio nunca cai duas vezes no mesmo lugar”, aliás, muitas pessoas usam esse termo. Mas pelo contrário, raios adoram cair várias vezes no mesmo local. Aquele horrível mastro de bandeira, que existe em Brasília, no meio da Praça dos 3 Poderes, é um exemplo, já foi atingido por raios inúmeras vezes. Infelizmente, resistiu.

                                                        

DEISE S. LIMA

CORES VERSUS PIGMENTOS

Se lhe perguntassem agora quais são as três cores primárias você provavelmente responderia sem hesitar: azul, amarelo e vermelho. E talvez ainda daria um sorriso de satisfação por saber responder. Mas cuidado! Esta resposta só seria correta se a pergunta fosse: quais são os pigmentos primários? Isso mesmo existe uma diferença entre cor e pigmento. O pigmento é atribuído quando falamos de tintas. Já a cor quando falamos sobre luz.

A luz é parte de uma faixa de energia contínua chamada de espectro eletromagnético. O espectro eletromagnético é composto por vários comprimentos de ondas e a cada faixa de comprimento de onda damos um nome específico para identificá-lo. De modo crescente temos os Raios Gama, os Raios X, os Raios Ultravioleta, a Luz Visível, os Raios Infravermelhos, as Microondas e as Ondas de Rádio e TV. Exceto a faixa da Luz Visível (como o próprio nome diz) o restante não é visível aos olhos humanos.

A luz que nos permite enxergar é também chamada de luz branca. Ela é composta pela mistura de sete cores: vermelho, laranja, amarelo, violeta, verde, azul e anil. Essas não por acaso são as cores do arco-íris. Este surge quando a luz do Sol passa através de gotas de chuva e dentro de cada gota a luz se refrata, ou seja, se divide em suas sete cores componentes formando então a bela faixa colorida no céu. Quando olhamos para uma folha de uma árvore, por exemplo, enxergamos a cor verde, mas por quê? Simples, a luz branca que incide sobre a folha passa por um processo de absorção e reflexão. A folha absorve todas as cores da luz branca exceto a cor verde, que é então refletida até chegar aos nossos olhos. Por isso enxergamos verde. Quando toda a luz é absorvida por um objeto então não há cor e enxergamos o preto. Já se toda luz for refletida enxergaremos o branco.

Assim como os pigmentos, as cores também podem ser manipuladas para formar combinações entre si gerando novas cores. Como já se sabe então, os pigmentos primários são o amarelo, o azul e o vermelho. Mas e as cores primárias quais são? Bem, essas também são três: o verde, o vermelho e o azul. Realizando as misturas entre elas obtemos amarelo, ciano e magenta.

Uma diferença crucial entre pigmento e cor é observada ao se misturar todas elas. Ou seja, se misturarmos todos os pigmentos obteremos preto, enquanto que se misturarmos todas as cores obteremos branco.

Corriqueiramente as pessoas se referem aos pigmentos como cores. Na verdade, não há problema em fazer isso, desde que se saiba que cor de luz é uma coisa e cor de tinta é outra. Assim, num contexto mais formal você saberia dizer sobre o assunto utilizando os termos corretos.

LARISSA SAMARA PAULA DE FRANÇA
Acadêmica de Física da UNIR - 6º Período

Meu Currículo Lattes 

O PULO CERTEIRO DO GATO

Todos nós já observamos um gatinho pulando não é mesmo? E quanta habilidade e destreza! Qual será o segredo do pulo certeiro do gato? Antes de responder a essa pergunta vamos primeiro ficar por dentro de algumas curiosidades sobre os gatos. Quase 10% dos ossos do gato encontram-se na sua cauda e esta é a responsável pelo seu equilíbrio. O gato é capaz de pular até cinco vezes a sua altura e o mais legal é que o gato sempre cai de pé, desde que o tempo de queda seja suficiente, para que ele gire seu corpo e se defenda da queda amortecendo o impacto. Interessante não é mesmo?

Para entendermos o pulo do bichano basta entender o movimento que ele realiza. Este é o segredo da Física, analisar o movimento. Note que o gatinho antes de pular realiza todo um preparo corporal. As patas dianteiras, ao contrário do que muitos pensam não são as responsáveis pelo impulso, mas sim as patas traseiras. Dessa forma, ele se encolhe todo dobrando bem suas patas traseiras. Quando o gato faz isso ele, nada mais nada menos, está armazenando energia para seu salto. Assim também como fazem os atletas do arremesso de peso que flexionam ao máximo o braço, a fim de adquirir maior energia e conseqüentemente maior impulso. Depois de todo este preparo o gato olha para seu destino e impulsiona-se rumo a ele. Dependendo do ângulo de onde se observa o pulo pode-se notar que o gatinho descreve quase que uma semi-parábola no ar. No início do salto o impulso dado faz com que o gato adquira uma grande energia cinética. Durante o trajeto essa energia cinética converte-se em energia potencial gravitacional, que em termos simples é uma energia associada ao estado de separação entre dois corpos que se atraem mutuamente devido à força gravitacional, neste caso os dois corpos seriam o gato e o solo. Ao chegar no seu destino toda a energia cinética já está convertida em energia potencial, devido à conservação da energia mecânica. Neste momento a velocidade do gatinho é zero e ele apenas se acomoda em sua nova posição. Se pararmos para pensar o verdadeiro segredo está no cálculo realizado pelo gato para estimar a altura e o impulso que tem que dar, pois se ele errar o impulso não atingirá a altura certa e corre o risco de se estabacar ou até passar do local. Gatos filhotes ainda não tem muita destreza e por isso nem sempre acertam em seus “cálculos”, fato que já observei com minha gatinha quando era filhote. Certo dia ela resolveu pular na janela do quarto do sobrado onde morávamos e acabou pulando mais alto que devia. Descreveu uma parábola exata que findava-se na calçada da rua 5 metros abaixo do ponto onde ela deveria ficar. Por sorte ela teve tempo suficiente para se contorcer no ar e cair de patas para baixo amortecendo seu impacto.

Talvez os gatinhos não entendam de Física, mas instintivamente eles sabem o que fazer para alcançar seu pulo certeiro.

LARISSA SAMARA PAULA DE FRANÇA
Acadêmica de Física da UNIR - 6º Período

Meu Currículo Lattes 

O PARADOXO MPEMBA

Se alguém lhe dissesse que a água quente congela primeiro que a água à temperatura ambiente você provavelmente não acreditaria e acharia que essa pessoa é louca. Mas por incrível que pareça isso é verdade! A isso damos o nome de Efeito Mpemba, em homenagem ao seu descobridor Erasto Mpemba. Nosso senso comum muitas vezes nos engana e, além disso, este efeito parece fugir às lei da Termodinânica e por isso ele também é conhecido como o Paradoxo Mpemba. A explicação está no fato de que o resfriamento da água não é linear e através de experimentos foram identificados os fatores principais que colaboram para este feito. São eles o bom contato e condução, a convecção, a evaporação e os gases dissolvidos. Cada um desses fatores colocam a água quente em vantagem da água que está à temperatura ambiente, permitindo então que ela congele primeiro.

Ao colocar água à temperatura ambiente para congelar, nota-se que após certo tempo forma-se na superfície superior e nas laterais uma fina camada de gelo. Essa camada de gelo torna-se um isolante térmico e impede a condução de calor entre a água e  a base do recipiente que está em contato com o refrigerador, atrasando então o processo de resfriamento. Já a água quente conduzirá calor através do recipiente e derreterá as camadas de gelo formadas. Quando ocorrer a recongelação, haverá uma boa conexão entre a base do recipiente e a superfície do refrigerador, permitindo a troca de calor entre o recipiente e o exterior. Por essa maior facilidade de troca de calor, a temperatura da água inicialmente quente diminuirá mais rápido e consequentemente congelará primeiro.

A água à temperatura ambiente posta para congelar, forma rapidamente finas camadas de gelo, que dificultam as trocas de calor com o meio. Porém, se a água for previamente aquecida verifica-se que essas camadas demoram mais a surgir, devido ao movimento de convecção realizado por ela. Quando a água da superfície começar a congelar ela imediatamente se deslocará para o fundo e a água quente que estava no fundo subirá à superfície. Isso ocorre porque à medida que a temperatura da água superficial abaixa sua densidade aumenta. Logo, ela tenderá a descer e em seu lugar subirá a água quente com menor densidade. Essa corrente de convecção permitirá uma homogeneidade da temperatura da água durante seu resfriamento, evitando o rápido aparecimento das finas camadas isolantes de gelo.

Pelo fato da água quente evaporar mais facilmente que a água à temperatura ambiente acredita-se que após colocadas no refrigerador para congelarem a água quente estaria em vantagem, pois sua massa ligeiramente se reduziria, ao passo que sua temperatura diminuiria mais rápido. Ou seja, essa evaporação superficial contribuiria para a eficiente troca de calor e redução da massa de água a congelar. Porém, essa perda de massa não é tão significativa e mesmo em experiências com recipientes fechados constatou-se o efeito.

Sabe-se que na água há a presença de gases dissolvidos, tais como: o gás oxigênio, o dióxido de carbono, além de outras impurezas. Quanto maior a quantidade desses gases dissolvidos menor será a temperatura a atingir para que ocorra a solidificação da água, em outras palavras, os gases dissolvidos dificultam a água atingir o ponto de fusão.

A água que é previamente aquecida expele parcialmente os gases que nela estão, pois a solubilidade destes é menor à altas temperaturas e quando esta mesma água começar a resfriar ela terá menos gases dissolvidoss que a água que não foi aquecida, desse modo o seu ponto de fusão será aumentado e ela congelará primeiro.

LARISSA SAMARA PAULA DE FRANÇA
Acadêmica de Física da UNIR - 6º Período

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