domingo, 14 de junho de 2009

POEIRA NAS ESTRELAS

VIDEO SOBRE TELESCÓPIO

Para quem não assistiu ou acompanhou alguns episódios da série POEIRA NAS ESTRELAS,
exibida pelo programa FANTASTICO, segue o link com todos os episódios da série.


CLIQUE AQUI

quinta-feira, 11 de junho de 2009

Buraco Negro

O que é?

O buraco negro é o que sobra quando há a “morte” de uma estrela gigantesca, o burado negro clássico é um objeto de campo gravitacional tão intenso que a velocidade de escape excede a velocidade da luz (299.792,458km/s, equivalente a 1.079.252.848,8 km/h). Nem mesmo a luz pode escapar do seu interior, por isso o termo "negro" (cor aparente de um objeto que não emite nem reflete luz, tornando-o de fato invisível). A expressão "buraco negro", para designar tal fenômeno, foi cunhada pela primeira vez em 1968 pelo físico americano John Archibald Wheele. O termo "buraco" não tem o sentido usual mas traduz a propriedade de que os eventos em seu interior não são vistos por observadores externos.

Como se Forma?

Pela “morte” de uma estrela gigantesca. As estrelas são um imenso e incrível reator de fusão, pelo fato de as estrelas serem imensas e feitas de gás, existe um campo gravitacional intenso que tenta constantemente fazê-las entrar em colapso, sucumbirem dentro de si mesmas. As reações de fusão que ocorrem no núcleo são como uma gigantesca bomba de fusão que tenta explodir a estrela. O equilíbrio entre as forças gravitacionais e as forças explosivas define o tamanho da estrela. Quando a estrela morre essas reações são interrompidas, pois o combustível para essas reações é consumido (isso que causa a morte da estrela). Ao mesmo tempo, a gravidade da estrela atrai a matéria para o interior e comprime o núcleo. À medida que o núcleo é comprimido, este se aquece e cria uma explosão, arremessando para o espaço a matéria e a radiação. O que fica é o núcleo altamente comprimido e extremamente maciço, onde a gravidade do núcleo é tão forte que nem a luz consegue escapar. Esse objeto literalmente desaparece da visão. Como a gravidade do núcleo é muito intensa, ele se afunda na estrutura do espaço-tempo, criando nele um buraco. Esse objeto é chamado de buraco negro.

Concepção artística de um buraco negro

(fenda na estrutura do espaço-tempo).

Tipos

Os buracos negros se dividem em dois tipos o de Schwarzschild, caracterizado por ser um buraco negro sem rotação; e o de Kerr um buraco negro com rotação. O buraco negro de Schwarzschild é o mais simples, seu núcleo não girava enquanto era estrela, então não gira após ter virado um buraco negro. O buraco negro de Kerr, (provavelmente a forma mais comum na natureza), gira porque a estrela do qual foi formado estava girando. Quando a estrela em rotação entra em colapso, a rotação do núcleo é transferida ao buraco negro (conservação do momento angular).

Efeitos

Os buracos negros, assim como outros objetos cuja atração gravitacional é extrema, retardam o tempo significativamente devido aos efeitos gravitacionais. Os Buracos negros causam de fato distorção espaço-temporal notável, relacionada com o efeito de lente gravitacional.

Entrando no Buraco Negro

Se conseguíssemos observar uma queda real de um objeto num buraco negro, de acordo com as simulações virtuais, veríamos este mover-se cada vez mais devagar à medida em que se aproximasse do núcleo massivo.

http://ciencia.hsw.uol.com.br/framed.htm?parent=buracos-negros.htm&url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/black_holes.html

Novidades do Assunto:

Descobertos buracos-negros 'gêmeos'

Especialistas do Observatório Nacional de Astronomia Óptica, do Arizona, nos Estados Unidos, anunciaram nesta quarta-feira a descoberta de dois buracos-negros gigantes, orbitando um no outro, no centro de uma galáxia. O sistema foi encontrado a aproximadamente 5 bilhões de anos-luz da Terra (um ano-luz equivale a cerca de 10 trilhões de quilômetros).





quarta-feira, 10 de junho de 2009





HUBBLE


A história da NASA não estaria completa sem uma menção ao Telescópio Espacial Hubble. Ele foi lançado inicialmente com um defeito de fabricação em uma de suas lentes. O erro de dois mícrons significava que os dados de imagem enviados pelo Hubble eram praticamente inúteis.
Durante uma missão do ônibus espacial, enviada em dezembro de 1993 para consertar o telescópio Hubble, um pacote óptico especial foi instalado para corrigir os defeitos do espelho original. Basicamente, o Hubble abrigava um par de lentes acopladas a ele.
Desde então, o Hubble se transformou em um dos mais valiosos instrumentos da história da astrofísica, enviando-nos algumas das mais surpreendentes imagens do cosmos jamais vistas. A galeria de imagens abaixo é apenas uma amostra de alguns dos fenômenos mais impressionantes captados pelo Hubble.


Já está obsoleto.
Os seus sucessores serão ultraleves e compactos, com espelhos de alumínio. Com eles será possível sondar a estrutura do cosmos, a vida das galáxias, assim como a matéria escura, que parece constituir 95% do universo. O maior telescópio europeu, o VLT , deve custar menos de 500 milhões de dólares, menos da metade do valor do Hubble. Com seus 4 grandes espelhos é capaz de coletar 40 vezes mais luz e colocar em atividade 4 equipes de cientistas diferentes simultaneamente . A evolução científica irá reduzir o custo das sondas, satélites e telescópios espaciais, o que, aliás já está ocorrendo. O Hubble era um instrumento já ultrapassado, quando foi lançado. Além de ter ficado muito tempo encaixotado a espera de desenvolvimento das lançadeiras espaciais, seu lançamento sofreu um grande atraso em virtude do acidente com o ônibus espacial Challenger em 1986. Novos telescópios começaram a surgir na última década em substituição ao grande Hale de 5 metros de diâmetro, instalado em 1947, no monte Palomar, na Califórnia. Durante quase meio século, o monstro de 500 toneladas não conheceu nenhum rival. Foi necessário esperar o ano de 1989 para que surgisse o NTT ( New Tecnology Telescope) de 3,5 m , em La Silla, Chile. Uma dezena de telescópios gigantes, com diâmetro de 6 a 10 metros, encontra-se em construção no mundo. O 1º foi inaugurado em 1992, no Havaí: o Keck de 10 M de diâmetro. Os grandes telescópios só foram possíveis graças aos progressos ópticos e eletrônicos recentes. A óptica ativa corrige defeitos instrumentais e a adaptativa será capaz de corrigir defeitos da turbulência.


O nome do telescópio espacial Hubble é uma homenagem ao astrônomo norte-americano Edwin Hubble, responsável pela descoberta das nebulosas e pela constatação de que o universo continua em expansão.



NEBULOSAS


Olho de gato


NGC 6543 é uma das nebulosas planetárias mais complexas jamais descobertas. Suspeita-se que se trata de um sistema de estrelas gêmeas, devido à variedade de jatos dos gases presentes.


A Nebulosa de Carina


A nuvem de poeira da Nebulosa de Carina que vemos aqui está sendo formada por grandes quantidades de radiação de alta energia e pelo vento solar de uma estrela próxima.


Nebulosa da Águia


O gás hidrogênio forma estas nuvens similares a dedos na Nebulosa da Águia. Novas estrelas estão se formando nesta nuvem, em que uma "impressão digital" é tão grande como o nosso sistema solar.


Nebulosa Lagoa


A Nebulosa Lagoa, a 5.000 anos-luz de distância, se distorce em espirais parecidas com tornados devido às diferenças de temperatura entre o calor interno e a superfície fria das nuvens.


Ciclo de vida das estrelas


Esta fotografia da nebulosa NGC 3603 revela diferentes etapas da vida das estrelas, com novas estrelas se formando em um aglomerado estelar.

AS GALÁXIAS


A galáxia é uma coleção de massas solares que podem conter entre 100 mil e 3.000 bilhões de estrelas. Elas se reúnem em grupos e supergrupos e possuem várias formas. Ninguém sabe com precisão quantas galáxias existem no Universo, mas a nossa, a Via Láctea, é apenas uma entre milhares ou talvez milhões. A Via Láctea é uma galáxia em espiral que se estende por 100 mil anos-luz de diâmetro. As galáxias em espiral tendem a possuir estrelas mais jovens e brilhantes, enquanto as galáxias elípticas, que são as mais comuns, contêm estrelas mais antigas. Andrômeda é muitas vezes descrita como a nossa galáxia gêmea, porque tem mais ou menos o mesmo tamanho, a mesma forma e idade.

ESTRELAS


As estrelas nascem nas nebulosas, que são imensas nuvens de gás compostas basicamente de Hidrogênio e o Hélio (os elementos mais comuns no Universo). Pode haver regiões da nebulosa com maior concentração de gases. Nessas regiões a força gravitacional é maior, o que faz com que ela começe a se contrair. Quando um gás se contrai, ele esquenta (note por exemplo que, ao encher um pneu de bicicleta, a bomba fica quente porque o ar foi comprimido). Por isso a temperatura desses gases vai aumentando. A temperatura final vai depender do tamanho dessa região mais densa. Se houver muito gás a temperatura aumentará o suficiente para "acender" o combustível nuclear e iniciar a queima do Hidrogênio (
fusão nuclear), isso libera muita energia: nasce uma estrela! Caso contrário, se não há massa suficiente, após a contração o objeto começa a se esfriar, é o que chamamos de Anãs Marrons.
Esse tipo de astro produz muito pouca energia, são mais parecidos com planetas como Júpiter do que com as estrelas. A massa mínima para acender as reações nucleares e formar uma estrela é de 50 vezes a massa de Júpiter.No início as estrelas produzem o Hélio a partir do Hidrogênio (H), depois o Hélio (He) é queimado produzindo Lítio, e assim por diante. Dessa forma elas vão criando elementos novos. Essas reações ocorrem na região mais central, denominada núcleo. O que mantém as estrelas estáveis é um equilíbrio entre a força gravitacional (que tende a puxar todo o seu conteúdo para o centro) e a pressão (que faz com que os gases se expandam). Quanto maior a temperatura, maior a pressão. Os tamanhos das estrelas podem ser bem diferentes. O seu diâmetro pode variar de um centésimo do diâmetro do Sol, até mil vezes esse tamanho. Para se ter uma idéia, o diâmetro do Sol é de 1 milhão e 400 mil quilômetros, aproximadamente cem vezes maior que o da Terra. À medida que as estrelas vão queimando o seu combustível nuclear a temperatura (no seu centro) vai aumentando, isso faz com que elas se expandam virando o que chamamos de Gigantes Vermelhas. Quando o Sol atingir essa fase engolirá Mercúrio, Vênus e a Terra, chegando próximo à órbita de Marte. Não se desespere, ainda faltam uns 4 bilhões de anos para isso acontecer! O Sol é uma estrela de meia idade, existindo a 4,5 bilhões de anos. A morte de uma estrela vai depender de sua massa. Se ela tiver menos que oito vezes a massa do Sol, ela se esfriará lentamente virando uma Anã Branca. A estrela libera alguns gases, que ficam entorno dela formando uma Nebulosa Planetária. As Anãs Brancas podem ter tamanhos comparáveis aos da Terra, porém com massas próximas às do Sol. Dessa forma uma colher de chá desse tipo de estrelas pesaria uma dezena toneladas! Se a estrela tiver uma massa maior que oito vezes a do Sol, ela terá uma morte catastrófica. Como dissemos antes, as estrelas vão produzindo elementos novos, o que libera energia. Isso ocorre para todos os elementos mais leves que o ferro. Já para produzir este último consome-se energia. Assim na produção do ferro grande parte da energia da estrela é sugada, e ela acaba resfriando-se repentinamente. O núcleo é totalmente transformado em ferro em poucas horas! Dessa forma a pressão cai bruscamente e as camadas externas começam a despencar em direção ao centro da estrela, ali encontram-se com o núcleo sólido de ferro e quicam, sendo ejetadas para o espaço sideral a altas velocidades: É o que chamamos de Supernova. Com a energia dessa explosão são produzidos todos os elementos mais pesados que o ferro. Os gases liberados no espaço dão origem a uma nova nebulosa (na qual poderão surgir novas estrelas). O destino do que sobrou no núcleo é novamente ditado pela massa. Se esta for menor que 2 ou 3 vezes a massa do Sol ele virará uma
estrela de nêutrons. Se for maior, dará origem a um buraco negro.
O Universo era composto inicialmente só de H e He, portanto toda a matéria que nós conhecemos foi produzida nas estrelas! Tem mais: como aqui na Terra nós encontramos todos os elementos mais pesados que o ferro, isto significa que a nebulosa que deu origem ao Sol (e à Terra) é proveniente da explosão de uma supernova. Nós somos então poeira de estrelas! Ao contrário do que você pode estar pensando, não se trata de uma atriz ficando famosa, mas de uma estrela mesmo! Aqueles pontinhos luminosos que vemos no céu à noite, que parecem tão eternos e imutáveis, também têm um ciclo de vida: nascem crescem e morrem. Vamos dar uma olhadinha no ciclo desses astros.


Não confunda! As estrelas produzem a sua energia por um mecanismo chamado fusão nuclear. Nesse processo dois elementos simples se fundem para produzir um elemento mais pesado, liberando muita energia.

Não confunda com a fissão nuclear, processo utilizado nas usinas nucleares. Neste caso ocorre exatamente o contrário da fusão: Átomos muito pesados (como o Urânio) são quebrados, liberando energia. Infelizmente o resíduo desse processo é radioativo.


Imagens de uma Anã Marrom, tiradas pelo telescópio do
monte Palomar, e pelo telscópio espacial Hubble.
O objeto maior é a estrela em torno da qual gira a Anã
Marrom que está à direita.




Como esses astros podem ser tão densos?De onde vem o nome Estrela de Nêutrons?
Para responder a essas perguntas é preciso entender um pouquinho como é a estrutura da matéria. A matéria que compõe todos os objetos que encontramos na Terra está sob a forma de átomos. Os átomos tem um núcleo minúsculo formado essencialmente de nêutrons e prótons, e uma nuvem de elétrons (quase pontuais) circundando-o. Para se ter uma idéia do tamanho do núcleo, pense num átomo como sendo o Marcanã (a nuvem de elétrons se estende até a arquibancada), o núcleo seria do tamanho de uma bola de futebol colocada no meio do campo! A matéria ordinária é então cheia de vazios!

Já numa estrela de nêutrons não há mais átomos, todos os prótons se juntaram ao elétrons formando nêutrons. No mesmo espaço que ocupava um átomo, há agora uma massa um trilhão de vezes maior. É como ter o Maracanã repleto de bolas



Esses objetos misteriosos e tão falados são o resultado de explosão de uma estrela com muita massa. A força gravitacional é tanta, que nada pode impedir que a sua matéria caia indefinidamente até o centro. Em princípio esses objetos seriam pontuais, mas possuem massas bem maiores que a do Sol! Próximo ao buraco negro o campo gravitacional é muito intenso. Existe uma certa distância do buraco negro, chamada de horizonte dos eventos a partir da qual nada pode sair, nem a luz! Mas ao contrário do que muita gente pensa, a atração gravitacional fora do horizonte é a mesma que seria produzida por qualquer outro corpo de mesma massa. No entanto esta pode aumentar sem limites à medida que o buraco vai sugando material próximo, e por isso um único buraco negro poderia vir a ter a massa de milhões de estrelas. Para compreender esses objetos é preciso entender um pouco da teoria da relatividade geral de Einstein. Mesmo assim ainda há muitas dúvidas acerca desses astros, despertando o interesse de muitos cientistas.


Como podemos ver esses objetos, já que eles não emitem luz? Um buraco negro não pode ser visto diretamente. No entanto, a matéria que é sugada por ele começa a girar muito rápido entorno do buraco negro, formando um disco que emite muita luz.

Curiosidades!!

Lenda...
Algumas índias foram colher milho para fazer pão para seus maridos. Um indiozinho seguiu a mãe e, ao vê-las fazendo pão, roubou um monte de milho.
Chamou seus amigos e foram pedir para a avó fazer pão para eles também.
Mas as mães sentiram a falta do milho e começaram a procurar. Os meninos, depois que comeram o pão, resolveram fugir. Para que a avó não contasse o que tinham feito, cortaram-lhe a língua. Então, fugiram para o mato. Chamaram o colibri e pediram para que amarrasse lá no céu o maior cipó que encontrasse.
Assim feito, começaram a subir.
As mães voltaram para a tribo para procurar o milho. Então, perceberam que as crianças não estavam lá.
Desesperadas, perguntaram para a avó o que tinha acontecido. Mas essa não podia responder.
Então, uma das mães olhou para o céu e viu os meninos subindo pelo cipó.
As mães correram e imploraram para que voltassem, mas os meninos não obedeceram. Então, elas decidiram subir no cipó também.
Mas os indiozinhos cortaram-no e as mães caíram. As chocarem-se contra o chão, transformaram-se em animais selvagens.
Os meninos malvados foram punidos por sua crueldade.
Como castigo, tiveram que olhar fixamente todas as noites para a terra, para ver o que aconteceu com suas mães. Seus olhos, sempre abertos, são as estrelas.





quinta-feira, 21 de maio de 2009

Galileu Galilei

Galileu Galilei (considerado por muitos como o pai da ciência moderna) foi um físico, matemático, astrónomo e filósofo italiano. Nasceu em Pisa no dia 15 de fevereiro de 1564 e faleceu em Florença no dia 8 de janeiro de 1642 aos 78 anos. Dos 7 filhos do alaudista Vincenzo Galilei e Giulia Ammannati, era o mais velho. Chegou a ser destinado à carreira religiosa, mas o seu pai queria que fosse médico e por isso inscreveu-o na Universidade de Pisa (Itália). No entanto desistiu de estudar medicina e decidiu estudar matemática. Foi nessa época que inventou a balança hidrostática. Não chega a terminar os estudos e decide voltar a Florença onde dá aulas particulares para sobreviver e continua os seus estudos de matemática, mecânica e hidrostática.


Galileu Galilei

1592: Consegue a cátedra de matemática na Universidade de Pádua, onde passaria os 18 anos seguintes. Nesta universidade ensinou geometria, mecânica e astronomia.Tendo sabido da construção do primeiro telescópio, na Holanda e a partir de um folheto, ele começa a construir os seus próprios modelos que vai melhorando até conseguir os melhores telescópios do seu tempo.

1609: Construiu uma luneta astronômica, ela já havia sido inventada, porém Galileu teve o mérito de utilizar este instrumento para o estudo da astronomia. Numa carta dirigida a Kepler, ele descreveu como é que os filósofos de Pádua encaravam a nova abordagem à ciência:
“Mas, que diríeis aos primeiros filósofos da universidade daqui (Pádua) que, não obstante as inúmeras instâncias à sua obstinação férrea, se recusam a olhar para os planetas ou para a Lua ou para a minha luneta, e que assim fecham violentamente os seus olhos à luz da verdade?”.

1610: Publicou o livro Sidereus Nuncius (Mensageiro Celeste), no qual ele expõe as primeiras descobertas que fez apontando o telescópio para o céu, incluindo a descoberta de que a Lua é constituída por crateras e montanhas; a descoberta de 4 satélites de Júpiter e a descoberta de que a Via Láctea é constituída por muitas estrelas. Devido à publicação do livro ele foi nomeado matemático e filósofo grã-ducal, sem obrigação de ensinar.


Capa do Sidereus Nuncius

1611: Descobriu as fases de Vênus e as manchas solares, passando a defender a teoria heliocêntrica (o Sol está no centro e a Terra, juntamente com os outros planetas, orbitam em volta do Sol). Ressaltando que essa teoria é contrária as idéias da Igreja, que acreditava na teoria geocêntrica (a Terra está no centro e todos os corpos celestes orbitam em volta desta).

1614: Estudou métodos para determinar o peso do ar, descobrindo que pesa pouco, mas não zero como se pensava até então. Escreve as famosas cartas copérnicas dirigidas a Benedetto Castelli, Pietro Dini e Cristina di Lorena. Nestas cartas Galileu descreve as suas idéias inovadoras, que geram muito escândalo nos meios conservadores, em que circulam apesar de nunca ter sido publicadas ficando assim uma divisão de apoiantes e de opositores nas duas principais universidades clericais da Itália. As passagens mais polémicas são aquelas em que transcreve alguns passos das Escrituras que deviam ser interpretados à luz do sistema heliocêntrico, para o qual Galileu não tinha ainda provas científicas totalmente conclusivas. E este começa a ser o princípio de um problema futuro.

1615: O padre dominicano Lorini denunciou Galileu ao Cardeal Secretário da Inquisição romana, acusando-o de defender opiniões contrárias às Escrituras.

1616: O livro de Copérnico (De revolutionibus orbium coelestium), entre outros sobre o mesmo tema, foi incluído no Index (Índice dos livros proibidos). Foi proibido falar do heliocentrismo como realidade física, mas era permitido referir-se a este como hipótese matemática (de acordo com esta ideia o livro de Copérnico é retirado do Index passado quatro anos com poucas alterações). Apesar de que nenhum dos livros de Galileu foi nesta altura incluído no Index, ele foi convocado a Roma para expor os seus novos argumentos perante o Tribunal do Santo Ofício dirigido por Roberto Bellarmino, que decidiu não haver provas suficientes para concluir que a Terra se movia e que por isso admoestou Galileu a abandonar a defesa da teoria heliocêntrica excepto como ferramenta matemática conveniente para descrever o movimento dos corpos celestes. Tendo Galileu persistido em ir mais longe nas suas ideias foi então proibido de divulgá-las ou ensiná-las. Sendo assim, Galileu Galilei foi condenado pela Igreja por heresia ao defender que o "centro planetário" era o Sol e não a Terra.


Galileu frente ao tribunal da inquisição Romana, pintura de Cristiano Banti

1623: O Cardeal Maffeo Barberini, amigo de Galileu, é eleito Papa (Urbano VIII). Galileu então decide publicar o livro Il Saggiatore (O Analisador), dedicado ao novo Papa, onde o cientista expõe argumentos contra a física de Aristóteles e estabelece a matemática como fundamento para as ciências exactas.

1624: O Papa Urbano VIII recebe Galileu em seis audiências, porém o Papa não aceita a pretensão de Galileu de revogar o decreto de 1616 contra o heliocêntrismo.

1630: Galileu termina a sua obra Diálogo sobre os dois grandes sistemas do mundo.

1632: O cientista ainda defende o sistema heliocêntrico. O Papa sentiu que a aceitação do modelo heliocêntrico como ferramenta tinha sido ultrapassada e convocou Galileu a Roma para ser julgado, apesar de este se encontrar bastante doente. Após um julgamento longo e atribulado foi condenado a abjurar publicamente as suas idéias e a prisão por tempo indefinido. A prisão de Galileu tornou-se um falso exemplo mais citado da "luta entre fé e ciência". Os livros de Galileu foram incluídos no Index, censurados e proibidos, mas foram publicados nos Países Baixos, onde o protestantismo tinha já substituído o catolicismo, o que havia tornado a região livre da censura do Santo Ofício. Reza a lenda que, ao sair do tribunal após sua condenação, disse uma frase célebre: "Eppur si muove!", ou seja, "contudo, ela se move", referindo-se à Terra. Galileu consegue comutar a pena de prisão a confinamento, primeiro no Palácio do Embaixador do Grão-duque da Toscana em Roma, depois na casa do arcebispo Piccolomini em Sena e mais tarde na sua própria casa de campo em Arcetri.

1637: Galileu ficou cego de seu olho direito.

1639: Ficou completamente cego (há quem diga que, em parte, foi devido às suas observações das observações das manchas solares, mas na realidade pouco ou nada teve a haver com essas observações. Na verdade ele sofreu de cataratas e de glaucoma).

1642: Galileu Faleceu aos 78 anos. Foi enterrado na Basílica de Santa Croce em Florença, onde também se encontram Machiavelli e Michelangelo


Túmulo de Galileu

1846: São removidas todas as obras que apoiam o sistema coperniciano da versão revista do Index.

1992: Mais de três séculos passados da sua condenação, é iniciada a revisão do seu processo.

1999: Concedida a sua absolvição. Contudo a revisão da condenação não tem nada a ver com o sistema heliocêntrico porque esse nunca foi objecto dos processos.

2009: O Vaticano afirmou que marcará o aniversário de 400 anos da primeira observação celeste de Galileu Galilei reunindo todas as principais instituições da Igreja pela primeira vez desde a condenação de Galileu.

Método científico:
- Observação rigorosa dos fenômenos
- Experimentação servindo como “prova” legitimando suas teorias
- Regularidade matemática na qual os fenômenos eram expressos por meio de equações
“Ao investigar um fenômeno da natureza, primeiro concebo com a mente”, escreveu Galileu.

Outras descobertas de Galileu:
Galileu Galilei desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo. Descobriu a lei dos corpos e enunciou o princípio da inércia, sendo estas descobertas e desenvolvidas mais tarde por Isaac Newton e o conceito de referencial inercial. Galileu melhorou significativamente o telescópio refrator e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vénus, quatro dos satélites de Júpiter, os anéis de Saturno, as estrelas da Via Láctea. Estas descobertas contribuíram decisivamente na defesa do heliocentrismo. Contudo a principal contributo de Galileu foi para o método científico, pois a ciência assentava numa metodologia aristotélica. Para além de tudo isso, o físico desenvolveu ainda vários instrumentos como a balança hidrostática, um tipo de compasso geométrico que permitia medir ângulos e áreas, o termômetro de Galileu e o precursor do relógio de pêndulo. O método empírico, defendido por Galileu, constitui um corte com o método aristotélico mais abstrato utilizado nessa época, devido a este Galileu é considerado como o "pai da ciência moderna".


Fontes:
http://www.astro.110mb.com/galileu.html
http://www.astrosurf.com/nc/biografias/galileu.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Galileu_Galilei
Livro de filosofia Anglo ensino médio

quinta-feira, 9 de abril de 2009

Conclusão


Robert Hooke é um físico que através dos seus feitos criou tecnologias para facilitar a vida de todas as pessoas tais como: relógio portátil, microscópios, amortecedores e a panela de pressão.

Para a física ele contribuiu provando que F=K.x (força é igual a constante elástica da mola multiplicada pela sua deformação), na biologia ele foi o primeiro a utilizar o termo célula quando observava um pedaço de curtiça. E assim foi, portanto não dizemos que ele era um físico, biólogo ou químico e sim um CIENTISTA.

Hooke gostava bastante da reprodução mecânica do fenômeno, assim ele deixava de fazer um estudo maior nos fundamentos teóricos.

E mesmo assim suas reproduções eram bem limitadas, pois sabemos que a tecnologia presente no séc. XVII era pouca, visto que a primeira revolução industrial só iria ocorrer no final do séc. XVIII.

Para publicar suas invenções, leis ou teorias e ter algum valor científico o cientista da época tinha que ser de uma camada privilegiada da população, a questão é, era necessário ter dinheiro, e isso Hooke não tinha, pois vinha de uma família de classe mais baixa. Mas ele conseguiu publicar seus experimentos de outra forma, através do reconhecimento, por ter ajudado grandes cientistas da época, e esses sempre o citavam mostrando qual tinha sido sua contribuição no projeto.

Resumindo, independente das dificuldades, Robert Hooke mostrou sempre que era possível superá-las, e hoje ele é reconhecido mundialmente pelos seus feitos que ajudam alunos e professores a estudarem, não só física como várias outras matérias.

Exercícios, faça se puder!


Nível 1


Um
conjunto de blocos está sujeito a uma força vertical para baixo, constante, de 200 N. A constante elástica da mola (de massa desprezível) que une os blocos vale 1000 N/m e o movimento do sistema se na mesma linha vertical. Adote g=10m/s2 .
Qual é em cm, a deformação da mola?


Nível 2

Um executivo de 98, 4 Kg entra em um elevador com sua pasta de trabalho com 1,59 kg onde o piso é uma plataforma de 10 g suspensa da base do elevador através de pequenas molas.O elevador começa a subir e em t= 3 segundos a velocidade do elevador é 4,32 km/h. A partir de então a velocidade não se altera e ele sobe em M.U. até iniciar o processo de desaceleração e chegar no seu destino.

A soma da deformação das molas em t= 2 segundos é de 0,2 cm no seu comprimento vertical em relação ao momento em que nenhuma força age sobre ela.

Sabe-se ainda que a constante elástica de cada mola é de 200 N/m.

(considere g = 10 m / s²)



a)Quantas são as molas sob a plataforma?


b) Se o executivo descer do elevador no topo do edifício com sua pasta e entrar uma mulher de 47,9kg e sua cadela de 2,1kg para descer até o subsolo e após 3 segundos o elevador assumir uma velocidade em módulo igual a 4,32 km / h, qual a deformação sofrida pelas molas em t = 2s?(considere o número de molas encontrado em "a")


Extra

Num conjunto arco e flecha, a energia potencial elástica é transformada em energia cinética da flecha durante o lançamento. A força da corda sobre a flecha é proporcional
ao deslocamento x, como ilustrado na figura.

a) Quando a corda é solta, o deslocamento é x = 0,6 m e a força é de 300 N. Qual a energia potencial elástica nesse instante?

b) Qual será a velocidade da flecha ao abandonar a corda? A massa da flecha é de 50 g. Despreze a resistência do ar e a massa da corda.


segunda-feira, 23 de março de 2009

Experimentos e cálculos de Constante de Elasticidade(k)


Utensílios e dados para o experimento:

1- Mola com 2cm (0,02m) de comprimento;
2- 2 Canetas de massa igual a 10g (0,01kg) cada;
3- 1 Pen Drive de massa igual a 10g (0,01kg);

Objetivo:

Descobrir a constante elástica da mola.

Resolução:

m = massa do primeiro experimento;
m’= massa do segundo experimento ;
F = força ;
a = aceleração ;
k = constante elástica ;
x = deformação da mola;



F = k . x

F = m .a Portanto: m . a = k . x

Dados experimento 1:

m = 0,02 kg (foi usado as duas canetas juntas)
x = 0,08 m (medido no momento do experimento)

Cálculos: m . a = k . x

0,02 . 10 = k . 0,08

K = 0,2 /0,08

K = 2,5 N/M→ (Newton por Metro – unidade de medida para K)


Dados experimento 2:

m’ = 0,01kg (foi usando o pen drive)
x = 0,04m (medido no momento do experimento)

Cálculos: m’. a = k . x

0,01. 10 = k . 0,04

K = 0,1/0,04

K = 2,5 N/M→ (Newton por Metro – unidade de medida para K)
Gráfico dos experimentos acima:

1-Mola para experimentos 1 e 2
2-Mola para experimento 3
3-Canetas para experimento 1
4-Pen Drive para experimento 2

1-Medindo a Mola para experimentos 1 e 2
2-Medindo a Mola para experimento 3
3-Fazendo os cálculos
4-Cálculos

1-Medindo a deformação (x) da mola no experimento 1
2-Medindo a deformação (x) da mola no experimento 2

Momentos

Medindo a deformação (x) da mola no experimento 3

Teste de quanto peso a mola aguentava (o balde estava com água dentro)

sexta-feira, 13 de março de 2009

Um pouco da vida de Robert Hooke

Cientista inglês, essencialmente mecânico e meteorologista nascido em Freshwater, na Isle of Wight, que formulou a teoria do movimento planetário e a primeira teoria sobre as propriedades elásticas da matéria. Filho de um humilde pastor protestante, iniciou-se como corista da Igreja de Cristo de Oxford e foi estudar em Oxford University (1653), onde começou como assistente de laboratório de Robert Boyle (1655), e posteriormente seu colaborador nos estudos sobre gases, mostrando-se ser um exímio experimentador e ter forte inclinação para a mecânica.

Pioneiro nas hipóteses de que as tensões tangenciais são proporcionais às velocidades de deformação angular e de que as componentes normais são funções lineares das velocidades de deformação, seu primeiro invento foi o relógio portátil de corda (1657) e enunciou a lei da elasticidade ou Lei de Hooke (1660), segundo a qual as deformações sofridas pelos corpos são, em princípio, diretamente proporcionais às forças que se aplicam sobre eles.

Sua habilidade com experimentos valeu-lhe a eleição como membro e nomeação como curador de experiências da Royal Society (1662). Foi, também, professor de geometria do Greshan College. Descreveu a estrutura celular da cortiça (1665) e publicou Micrographia, sobre suas descobertas em ótica e iniciando suas análises dos efeitos do prisma, esferas e lâminas, com a utilização do microscópio. Com o microscópio também deu importante contribuição ao estudo da estrutura das células, devendo-se a ele a origem deste termo. Data deste mesmo ano outra sua invenção: o barômetro. Pesquisador em elasticidade dos fluidos e estudioso de gravitação universal, adaptou projetos de moinhos de vento para esquematizar medidores de correntes de ar e de água.

Suas notas e sua teoria sobre as rotações planetárias foram muito importantes para as pesquisas astronômicas posteriores. Utilizando um telescópio refletor, chegou a descobrir estrelas e a deduzir a rotação do planeta Júpiter em torno de seu eixo. Enunciou uma lei sobre a força da gravidade que, aperfeiçoada poucos anos depois por Isaac Newton, tornou-se um dos conceitos elementares da física. Também desenvolveu outros estudos sobre termodinâmica e óptica e entre suas criações ainda são citadas tipos de higrômetros e um anemômetro, uma junta universal e um aperfeiçoamento efetivo da bomba de vácuo. Foi o sucessor de Oldenburg como secretário da Royal Society (1677-1682) e faleceu em Londres, Inglaterra.

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Contexto histórico no período em que viveu Robert Hooke:

Contra-Reforma:

Consistiu em um conjunto de medidas tomadas pela Igreja Católica com o surgimento das religiões protestantes. Longe de promover mudanças estruturais nas doutrinas e práticas do catolicismo, a Contra-Reforma estabeleceu um conjunto de medidas que atuou em duas vias:
atuando contra outras denominações religiosas e promovendo meios de expansão da fé católica.


Uma das principais medidas tomadas foi a criação da Companhia de Jesus. Designados como um braço da Igreja, os jesuítas deveriam expandir o catolicismo ao redor do mundo. Assim, conseguiu converter um grande número de pessoas nos territórios coloniais europeus.

A Inquisição, instaurada pelo Tribunal do Santo Oficio, outra instituição eclesiástica criada na Contra-Reforma, teve como principal função combater o desvio dos fiéis católicos e a expansão de outras denominações religiosas. Além de perseguir protestantes, a Santa Inquisição também combateu judeus e islâmicos, que eram considerados pecadores e infiéis. Entre outras formas, a Inquisição atuava com a abertura de processos de investigação que acatavam denúncias contra hereges e praticantes de bruxaria. Caso fossem comprovadas as denúncias, o acusado era punido com sanções que iam desde o voto de silêncio até a morte na fogueira.

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Revolução Puritana:

Pretendendo implantar tais orientações políticas, Jaime I defendia que a dominação britânica sob a Irlanda deveria ser feita sob moldes feudais. Além disso, buscou exercer o monopólio sob a produção têxtil inglesa. Com isso, visava enriquecer os cofres reais e configurar uma forte influência política independente da aprovação do Parlamento inglês. No campo religioso, enfatizou as diretrizes católicas do anglicanismo e privilegiou os súditos católicos.

Morrendo em 1625, Jaime I deixou o trono para seu filho Carlos I. Durante seu reinado, foi obrigado a convocar o Parlamento para a aprovação de gastos com conflitos e guerras. Hostilizado pela instituição, foi pressionado a assinar a Petição de Direitos. Nesse documento, o rei se comprometia a prestar contas ao Parlamento e colocar as questões financeiras e militares sob o domínio da instituição. Indiferente a tais exigências, o rei preferiu dissolver o Parlamento britânico. Anos mais tarde, Carlos I resolveu restabelecer um antigo tributo: o Ship Money. Esse imposto, que antes era cobrado em algumas zonas portuárias, deveria ser cobrado em todo o território inglês. Tal lei desfavorecia a burguesia, que seria obrigada a limitar seus lucros frente ao tributo real. Forçado por uma guerra a convocar o Parlamento em 1640, o rei mais uma vez levou à tona o conflito existente entre a sua autoridade e o interesse parlamentar.

Nesse momento, o Parlamento radicalizou sua postura exigindo total controle sobre as questões religiosas e tributárias. Além disso, reivindicou a constante convocação das autoridades parlamentares. Em resposta, Carlos I ameaçou mais uma vez extinguir as autoridades parlamentares. Inconformada com a imposição monárquica, os líderes do Parlamento convocaram a formação de uma milícia armada que garantisse a existência do parlamento britânico. Era o início da Revolução Puritana.

Protegendo-se da reação popular, Carlos I dirigiu-se à cidade de Oxford com intuito de organizar um exército capaz de combater as tropas do parlamento. Dessa forma, estabeleceu-se uma guerra civil onde as tropas reais enfrentavam as frentes populares armadas pelo parlamento. Esses populares, de maioria puritana (calvinistas), formaram um grande exército que via na luta um meio de superar suas dificuldades econômicas. Nomeados como integrantes do Exército de Novo Tipo, esses populares começaram a se inserir no processo revolucionário inglês. Liderados por Oliver Cromwell, os combatentes revolucionários dividiram-se em duas facções políticas: os diggers e os levellers. Os primeiros defendiam uma reforma agrária espontânea que garantisse o acesso dos camponeses à terra. Já o levellers buscavam a total igualdade jurídica entre os cidadãos e a liberdade de culto religioso.

Dessa maneira, as camadas populares inglesas se fizeram presentes no debate político da época.As vitórias dos exércitos de Cromwell nas batalhas de Marston Moor e Naseby figuraram um importante passo para a conquistas dos ideais democráticos defendidos pelos diggers e levellers. No momento em que os mais moderados arquitetavam a desmobilização do exército de Novo Tipo, as tropas foram convocadas a lutarem mais uma vez contra as tropas da realeza. Nesse confronto, o rei Carlos I foi capturado e decapitado, em janeiro de 1649. Exercendo grande hegemonia política, os exércitos decretaram o fim da monarquia inglesa e a proclamação de um governo republicano. Nesse novo governo, os moderados foram excluídos do parlamento e Oliver Cromwell foi aclamado como presidente do novo Conselho de Estado ou Commonwealth. Acumulando poderes políticos em mãos, Cromwell não atendeu às exigências do exército que o colocou no poder. Dessa maneira, implementou uma ditadura que excluiu os populares das instituições políticas.

(http://www.brasilescola.com/historiag/revolucao-puritana.htm)


Revolução Gloriosa:

Após a deposição de Richard Cromwell, uma nova organização foi dada ao poder político britânico. Com o apoio de partidários da realeza e setores descontentes com a ditadura de Cromwell, um novo parlamento aprovou a chegada do rei Carlos II ao trono inglês. Tal período da Revolução Inglesa acabou conhecido como a fase da Restauração Monárquica. Essa volta do antigo regime político, apoiado pela aristocracia e pela alta burguesia, visava à contenção de novos tumultos sociais que radicalizassem o processo revolucionário britânico.

Inicialmente, o governo de Carlos II vislumbrou a expansão das atividades comerciais e industriais inglesas. No entanto, as velhas rixas entre o rei e o Parlamente continuavam a aparecer no cenário político inglês. Tendo seus poderes limitados pela ação parlamentar, o rei Carlos II mantinha relações políticas com o rei francês Luis XIV, um dos mais poderosos reis absolutistas da Europa. Olhado com desconfiança pelo parlamento inglês, o rei Carlos II ainda decretou novos planos de ação econômica que ampliavam a burguesia britânica.

Em 1673, o parlamento instituiu a Lei do Teste, que negava qualquer católico de assumir algum cargo no serviço público. Em 1685, o rei Carlos II faleceu e seu irmão, Jaime II, chegou ao trono. Sendo fiel ao catolicismo, Jaime II tentou ampliar seus poderes e beneficiar a população católica da Inglaterra. No início de seu governo, ele tentou isentar os católicos das cobranças de impostos e colocar alguns de seus próximos em importantes cargos políticos. Dando aparência autoritária ao seu governo, Jaime II sofreu violenta oposição do parlamento.

Maria Stuart, filha de Jaime II, foi convocada a comparecer ao Parlamento. Nessa reunião, os parlamentares tramaram a ascensão de Guilherme de Orange, governador das Províncias Unidas (Holanda) e marido de Maria Stuart, para assumir o trono inglês. Acuado com o golpe do parlamento, o rei Jaime II buscou refúgio na França. Sem contar com nenhum tipo de violência, a nova mudança política ficou conhecida como Revolução Gloriosa. Inaugurando um novo episódio na história política britânica, o Parlamento abriu espaço para a introdução de uma ordem liberal burguesa.

Dotado de caráter liberal, o novo rei inglês chegou ao trono aceitando previamente reconhecer a Toleration Act (Ato de Tolerância) e a Bill of Rights (Declaração de Direitos). Ambos os documentos foram redigidos pelo parlamento inglês e foram de importância fundamental para o desenvolvimento do capitalismo na Inglaterra. O primeiro estabelecia liberdade religiosa a todos os cidadãos cristãos, exceto os católicos. Já a Bill of Rights consistia em um conjunto de leis que previa uma série de mudanças de característica liberal. A partir de então, todos os cidadãos acusados de alguma infração teriam direito a um julgamento com a presença de um júri.

Além disso, este documento previa o repúdio a punições violentas ou multas com valores abusivos. A principal mudança imposta pela Bill of Rights tratava da relação entre o rei e o Parlamento. As eleições parlamentares deveriam acontecer regularmente. Além disso, nenhuma lei parlamentar poderia ser vetada pela autoridade real e, após a morte do rei, o Parlamento poderia indicar o sucessor do trono inglês. Os gastos da família real deveriam ser controlados pelo Parlamento e nenhum exército poderia ser mantido em tempos de paz.Os altos funcionários do governo também deveriam ser fiscalizados pelos parlamentares. O Tesouro britânico era controlado pelo Parlamento e nenhum gasto deveria ser feito sem sua aprovação. Em 1694, o governo criou o Banco da Inglaterra, que consolidou o financiamento das atividades comerciais e industriais britânicas. Essas novas medidas encerravam o processo revolucionário inglês e firmavam o pioneirismo industrial britânico.

(http://www.brasilescola.com/historiag/revolucao-gloriosa.htm)


Parceria com Boyle

Em 1644, Boyle mudou-se para Oxford, onde passou a freqüentar reuniões de um grupo de jovens interessados em desenvolver a chamada Filosofia Experimental (ciências físicas e químicas). Reunindo gente importante como John Wilkins (teólogo e filósofo), John Wailis (teólogo e geômetra), Samuel Foster (astrônomo), Jonathan Goddard (professor de Medicina), eles começaram a encontrar-se sistematicamente, a princípio na Buil Head Tavem (Taverna da Cabeça de Touro) e depois no Gresham College. Para defender seus propósitos, o grupo fundou inicialmente o Philosophical College e depois a Philosophical Society, da qual muitos membros, inclusive Boyle, acabaram por fundar a Royal Society of London - a Sociedade Real de Londres, para o desenvolvimento das ciências naturais.

Durante sua permanência em Oxford, Robert Boyle foi imensamente produtivo. Por seu laboratório passaram diversos assistentes que depois se notabilizariam no mundo da ciência, como Robert Hooke e Denis Papin. Em 1660 publicou sua primeira obra científica Novas Experiências Físico-Mecânicas, Concernentes à Elasticidade do Ar e Seus Efeitos -, onde relata uma série de estudos e observações a partir dos trabalhos de Galileu, Pascal e Torricelli sobre o peso do ar (pressão atmosférica) e o vácuo. Para essas experiências, serviu-se da bomba pneumática idealizada pelo alemão Otto von Guericke, adaptada por Robert Hooke para uso em laboratório.

(http://br.geocities.com/saladefisica9/biografias/boyle.htm)