Edição No. 35 - Setembro/Outubro 2010 - Mundo Físico

MUND
FÍSICO
Projeto de Extensão Jornal Mundo Físico – Departamento de Física da UDESC – Joinville - SC, ano VII, No. 35 – Set/Out/2010
Curiosidade
Você Sabia?
Por Alex Sandro Decker
por Kelaine C. G. Höfelmann
Jabulani, A bola da Copa
Jabulani é a bola que
foi utilizada na Copa do Mundo
FIFA de 2010, realizada na
África do Sul. Foi produzida
pela Adidas e apresentada em
4 de dezembro de 2009.
A bola possui 11
cores diferentes, cada uma
representando os dialetos e
etnias diferentes da África do
Sul. O nome da bola significa
“celebrar”, em isiZulu.
A bola foi muito criticada por
jogadores da seleção brasileira
como o Julio César, Felipe Melo, Luís Fabiano, Júlio Batista e
Robinho qualificaram a bola da copa como “muito ruim” Julio
César chagou a classificá-la como “bola de mercado”.
Figura 1: Jabulani
A Adidas, criadora da bola, porém, rebateu as críticas
alegando que a mesma foi feita após muitos anos de estudo e
aprimoramentos tecnológicos e descartou a criação de uma
nova bola para o torneio. Muitos analistas também
classificaram as críticas como sem fundamento, e desconfiam
que estas podem ter surgido da rivalidade comercial entre
empresas de material esportivo.
Após tantas discussões a Jabulani, virou objeto de
estudo da NASA. De acordo com os especialistas que
analisaram a Jabulani, a bola fica imprevisível a partir dos
73km/h.
A explicação: quando a bola atinge velocidade
elevada, o ar ao redor da bola se desloca em um fluxo
inconstante e assimétrico, o que pode gerar oscilações na
trajetória. Além disso, vários estádios da Copa 2010 estão
acima do nível do mar, com ar mais rarefeito, tornando a bola
mais rápida, já que sofre menos resistência, e assim, sofre
mais oscilações.
Também sabemos que a microtextura e as ranhuras
e a proximidade da perfeição esférica da bola mantêm a
pressão do ar próximo da bola onde a rotação da mesma
pode ter um efeito significante. A rugosidade da bola diminui a
resistência ao ar a altas velocidades, por isso que as bolas de
golfe possuem orifícios maiores é para atingir distâncias
maiores.
Então, concluímos que a
esférica com poucas rugosidades
novidades a um jogo de futebol,
sobre si mesma também
surpreendentes.
textura lisa e a perfeição
da Jabulani podem trazer
porém a rotação da bola
contribui para efeitos
Como
foi
a
experiência
que
levou
Fahrenheit
a
desenvolver uma escala termométrica que levou o seu
nome?
Daniel Gabriel Fahrenheit, polonês e muito rico, viveu
de 1686 a 1736. Inspirou-se, para construir a sua escala
termométrica, com o grande físico dinamarquês Olaus
Roemer, que foi a primeira pessoa a medir a velocidade da
luz. Roemer construía termômetros, e Fahrenheit, que nessa
época vivia em Copenhagen na Dinamarca, costumava visitálo para aprender a fazer termômetros também. Roemer usava
como temperaturas a solução em equilíbrio de água e gelo e
a temperatura do corpo humano.
Quando começou a construir os seus termômetros,
Fahrenheit procedia assim: colocava os termômetros em
mistura de água com gelo e marcava neles o valor 30; a
seguir os colocava na axila "de uma pessoa com saúde" e
marcava 90. A esta altura os termômetros já estavam
calibrados. Para testar a calibração, colocava-os depois em
uma mistura de água, gelo e sal do mar, ou de água, gelo e
sal de amônia, e exigia que todos marcassem a mesma
temperatura. Essa mistura era feita na hora, sem proporções
especificadas, pois servia só para verificar se todos
marcavam a mesma temperatura. Isto está relatado no seu
trabalho, publicado nas Philosophical Transactions of the
Royal Society of London, volume 33, página 78, de 1724.
Portanto, ele não diz em lugar nenhum quais as proporções
da mistura. Mais tarde a temperatura da mistura água-gelo
passou a ser chamada de 32, e a do corpo humano de 96.
Esta última, é claro, não se usa mais na verdade usa-se a
temperatura de ebulição da água a uma pressão bem
estabelecida.
O grau Fahrenheit (ºF) nesta escala o ponto de fusão
da água é 32ºF e o ponto de ebulição 216ºF. Uma diferença
de 1,8 graus Fahrenheit equivale 1ºC.
A escala Fahrenheit foi utilizada principalmente pelos
países que foram colonizados pelos britânicos, mas seu uso
atualmente se restringe a poucos países de língua inglesa,
como os Estados Unidos e Belize.
Fonte:http://www.adorofisica.com.br
Curiosidade
por Marcelo Ricardo Jasper Soares
Porque quando o gelo chega sai do
congelador ele se prende a um objeto metálico ou mesmo
a sua mão?
A água se transforma em gelo ao chegar a uma
temperatura próxima a zero graus Celsius. Quando o gelo sai
do congelador ele sai a uma temperatura abaixo de zero. Ao
encostar um metal a temperatura ambiente no gelo, ele vem a
derreter-se no local em contato.Acontece que os metais tem
baixa capacidade térmica, então o metal entra em equilíbrio
térmico com o gelo rapidamente, adquirindo uma temperatura
baixa. Como conseqüência, a água que o metal tinha
derretido volta a solidificar, agindo como uma “cola” entre o
gelo e o metal.
Para realizar essa experiência é necessário que o
gelo esteja a uma temperatura abaixo de zero, para poder
conseguir resfriar a água após o contato com o metal. Outra
dica é que o metal não deverá estar na mesma temperatura
que o gelo, pois assim ambos não grudarão.
Este mesmo efeito ocorrerá quando você colocar sua
mão molhada num gelo que acabou de sair do congelador ou
mesmo na gaveta de gelo.Quando você tiver oportunidade de
visitar alguns países frios durante o inverno como EUA,
Europa, entre outros, nunca segure um portão ou barra de
metal com a mão molhada e muito menos encoste os lábios
nisto, pois terá o perigo de ficar grudado imediatamente, isto
acarretará muitos problemas, pois terá que aquecer o metal
para desgrudar.
Você Sabia?
Por Pricila Bonatto
Como funcionam os eletroímãs, fitas de audiocassete,
disquetes e cartões magnéticos?
Há um dispositivo no qual a eletricidade percorre um
fio enrolado em um pedaço de ferro e que se comporta como
um ímã formando um campo magnético, chamado de
eletroímã. Ele pode ser construído com uma pilha comum, um
pedaço de fio elétrico com as pontas desencabadas e uma
chave de fenda. Os eletroímãs são usados nos guindastes
para levantar sucata de ferro, nos telégrafos, telefones,
disjuntor e campainha, por exemplo.
As fitas de audiocassete são feitas de plástico
revestido com um material magnético. Podemos dizer que
esse material magnético é “pó de ímã”. Cada uma das
partículas que compõem esse pó possui pólos norte e sul. Os
sons são registrados a partir dessas partículas magnéticas
que são posicionadas pelo gravador.
Do mesmo modo que as letras
adequadamente organizadas
registram informações, as
partículas magnéticas de uma
fita cassete podem, quando
organizadas adequadamente,
registrar as informações. No
momento em que o cartão
magnético é passado por uma
máquina de leitura, é alterada Figura 2: Disquete
a freqüência da corrente
elétrica dos bastonetes, modificando os tamanhos de cada
um, formando códigos que serão interpretados pela máquina.
Os cartões telefônicos também trazem informações
gravadas em uma fita magnética. Já os disquetes e os discos
rígidos existentes dentro das máquinas também armazenam
informações por um processo semelhando ao das fitas
cassete.
Semana da Física
por Ana Carolina da Costa Horstmann
SEMANA DAS LICENCIATURAS
A UDESC/Joinville promove de 20 a 24 de setembro
no Centro de Ciências Tecnológicas – CCT, em Joinville, a
Semana das Licenciaturas. O evento trata, simultaneamente,
da X Semana da Física, da II Semana da Matemática e do II
Simpósio Catarinense dos Professores de Física do Ensino
Médio.
A Semana da Física e da Matemática são eventos
anuais e tem como objetivo proporcionar aos acadêmicos dos
Cursos de Licenciatura a interação com outros professores e
instituições brasileiras, bem como divulgar a Física e a
Matemática junto à comunidade.
O Simpósio Catarinense de Professores de Física do
Ensino Médio ocorre a cada 5 anos. Reune os professores de
Física de todo o estado de Santa Catarina com o objetivo de
oferecer uma discussão sobre os subsídios formativos
relacionados ao campo dos saberes pedagógicos, bem como
ao dos saberes ligados aos conhecimentos da área de
formação profissional.
X Semana da Física e II Simpósio Catarinense dos
Professores de Física do Ensino Médio.
Por meio do Departamento de Física a Universidade
do Estado de Santa Catarina (UDESC/Joinville) oferece de 20
a 24 de setembro a X Semana da Física e o II Simpósio
Catarinense dos Professores de Física do Ensino Médio.
Este ano, entre outras atividades, teremos a
apresentação de sete palestras e dez minicursos. Contamos
com a participação de profissionais de destaque nas áreas de
ensino e Física. Na abertura a Prof. Dra. Anna Maria Pessoa
de Carvalho, da Faculdade de Educação da USP, apresenta a
palestra “Repensando o Ensino das Ciências: a enculturação
científica no ensino fundamental e médio”. No encerramento é
o psicólogo e mestre Gilmar de Oliveira que abordará o tema
“Geração Y e ciências exatas: desafios do professor na
sociedade da informação”. Os autores de livros didáticos de
Física, professor Ricardo Helou Doca e professor Dr. Alberto
Gaspar estarão presentes nos dias 21 e 22/09,
respectivamente. Falando sobre física de partículas, a
também autora de livros, professora Dra. Maria Cristina
Abdalla se fará presente no dia 24/09. O professor Dr.
Osvaldo Pessoa Júnior, da USP, discorrerá sobre “O
Fenômeno Cultural do Misticismo Quântico”, atualmente tema
de grande discussão na sociedade e no meio acadêmico.
Quatro palestras rápidas, de 30 min, sobre temas
atuais da Física acontecerão nos dias 22, 23 e 24/09. Os
temas escolhidos, sugeridos por alunos do Curso de
Licenciatura em Física em pesquisa realizada, serão sobre
Perícia Técnica, Radioterapia, Nanotecnologia e Meteorogia.
Os assuntos relacionados aos minicursos são de um
espectro bastante amplo, podendo o participante escolher de
acordo com seu interesse. Entre os assuntos estão os temas
Astronomia, Linux Educacional, Maple, Baú de Ciências,
Óptica, História da Ciência, atividades experimentais e
projetos temáticos.
Além disso, os participantes da Semana da Física e
do II Simpósio Catarinense dos Professores de Física do
Ensino Médio terão a oportunidade de visitar os laboratórios
de pesquisa e ensino do Departamento de Física, bem como
visitar o Laboratório de Demonstrações e a exposição da
empresa 3B Scientific, uma de nossas patrocinadoras.
Falando em patrocinadores, além da UDESC e da 3B
Scientific, teremos como parceiros financiadores do evento a
CAPES, a Editora Saraiva e a Editora Ática. Contamos
também temos o apoio das Livrarias Curitiba, Eurocabos e
Secretaria do Estado da Educação do Estado de Santa
Catarina. Serão distribuídos brindes e livros aos participantes.
O cronograma completo e
poderão ser consultados na página:
outras
informações
http://www.joinville.udesc.br/portal/semanadaslicenciaturas/
Experiência
Por Kelaine
chaves Gomes Höfelmann
como fazer uma bússola simples?
Material:
- Uma agulha
- Uma rolha de cortiça
- Um imã
- Uma faca
- Um vasilhame com água
- Durex
Procedimento:
Figura 3: Bússula
Magnetize a agulha
esfregando uma de suas extremidades no imã (de preferência
sempre na mesma direção).
Corte a rolha deixando-a como um pequeno cilindro e fixe a
agulha imantada.
Disponha o aparato dentro do vasilhame com água e observe
o alinhamento da agulha conforme mostra a figura acima.
Biografia
Por Kelaine C. G. Höfelmann
JAMES CLERK MAXWELL
Aos dezesseis anos, James
começou a estudar matemática,
filosofia natural e lógica na
Universidade de Edimburgo. Em
1850 mudou-se para Cambridge,
filiando-se ao Peterhouse College.
Por ser mais fácil obter uma bolsa
de estudos, mudou-se para o Trinity
College, que havia sido frequentado
por Isaac Newton (1642 – 1727).
Figura 4: Maxwell
Formou-se
em
1854
em
matemática com grande destaque entre os outros estudantes.
Em 1871, foi trabalhar, após grande relutância por
sua parte, como diretor do Laboratório Cavendish em
Cambridge. Ele ajudou a projetar e desenvolver este
importante laboratório, pelo qual, posteriormente passariam
importantes físicos como J.J Thomsom e Ernest Rutherford.
Entre 1874 e 1879, dedicou-se intensamente à edição
dos trabalhos e manuscritos sobre matemática e eletricidade
experimental de Henry Cavendish, que publicou em 1879.
Nesta época, já apresentava sérios problemas de saúde por
causa de um câncer no estômago, Maxwell sofria muitas
dores e sua saúde continuou piorando mal conseguia
caminhar logo veio a falecer.
O lugar de Maxwell entre os grandes físicos do século
XIX deve-se a suas pesquisas sobre eletromagnetismo, teoria
cinética dos gases, visão colorida, anéis de Saturno, óptica
geométrica, e alguns estudos sobre engenharia. Ele escreveu
quatro livros e cerca de cem artigos científicos. Foi também
editor científico da nona edição da Enciclopédia Britânica,
para a qual contribuiu com vários verbetes. A famosa teoria
da relatividade restrita descoberta por Einstein nasceu a partir
de estudos de questões relacionadas ao eletromagnetismo às
“equações de Maxwell”.
Notícia
Por Kelaine
chaves Gomes Höfelmann
Novas imagens de uma estrela brilhante
O Observatório Europeu do Sul, ESO, divulgou novas
imagens obtidas com o instrumento Wide Field Imager,
situado no Observatório de La Silla, Chile, da estrela brilhante
WR 22 e sua "vizinhança colorida". A estrela situa-se na
região da Nebulosa de
Catarina.
O corpo celeste faz
parte de um sistema de
estrelas duplas e a sua massa
é de pelo menos 70 vezes
maior que a do Sol. Embora a
estrela esteja a mais de 5 mil
anos-luz de distância da
Terra, é tão brilhante que
pode ser observada a olho nu,
se dispusermos de boas Figura 5: Estrela
condições de observação.
As estrelas de grande massa morrem novas e
algumas delas emitem, ao final das suas vidas, uma radiação
tão intensa que liberam matéria para o espaço milhões de
vezes mais depressa que as estrelas relativamente calmas,
como é o caso do Sol. Estas estrelas raras, muito quentes e
de grande massa são conhecidas como estrelas Wolf-Rayet,
nomeadas pelos dois astrônomos franceses que primeiro as
identificaram em meados do século XIX.
A WR 22 é um corpo celeste excepcionalmente
brilhante. Associada à Nebulosa de Carina, também
conhecida como NGC 3372, e a zona exterior desta imensa
região de formação estelar. Situada no sul da Via Láctea
forma o colorido pano de fundo desta imagem.
Fonte: www.terra.com.br
Você Sabia?
Por Nayra Luiza Carminatti
Se você tem pássaros ou conhece alguém que tenha e já
os observou, certamente notou que em dias muito frios de
inverno os pássaros eriçam suas penas, mas por quê?
Imagine para um pássaro com seu corpo tão pequeno deve
ser difícil mate-lo aquecido, portanto eriçar suas penas é um
fenômeno que o ajuda a manter uma temperatura agradável,
mas por que este fenômeno ocorre? Por um motivo simples,
com as penas eriçadas a camada de ar que está parada em
volta do seu corpo serve como isolante térmico, as penas
eriçadas aumenta sua espessura e diminui a perda calórica e
isso os mantém aquecidos.
Caiu no vestibular
Por Lucio Minoru Tozawa
(UDESC/2010) Coloca-se 1,50 kg de gelo, à temperatura de
0 oC, no interior de um forno de micro-ondas de potência 1,0
kW. O tempo de funcionamento a que se deve programar o
forno de micro-ondas para que toda a energia fornecida seja
absorvida pelo gelo apenas para fundi-lo é:
a.( ) 5,0 min
b.( ) 3,0 min
c.( ) 1,5 min
d.( ) 8,0 min
e.( ) 10 min
E Q mLF .
= =
t
t
t
Portanto o tempo necessário para fundir o gelo é
t=
Por que é tão importante possuir o fio terra nas tomadas de
sua casa?
A Equipe
Lucio Minoru Tozawa – Coordenação Geral
Kelaine C. G. Höfelmann – Edição
Sugestões: [email protected]
[email protected]
Solução: Para fundir o gelo que está a temperatura de fusão
do gelo que é 0 oC , é necessário uma quantidade de calor
que é proporcional a massa m e da característica do objeto
conhecida como calor latente de fusão LF .Para água temos
L F =333 kJ / kg . O calor necessário é então Q=mL F .
Como potência é a razão da energia E pelo tempo t e calor
também e energia (E=Q), temos:
P=
DESAFIO DESTA EDIÇÃO
mL F 1,50 kg. 333kJ / kg
=
=499,5 seg =8,325 min.
P
1,0 kW
Portanto a alternativa correta é a d.
Um pouco de humor...
Por Kelaine C. G. Höfelmann
Desafios
RESPOSTA DO DESAFIO DA EDIÇÃO ANTERIOR
Por Lucio Minoru Tozawa
O forno micro-ondas aquece alimentos que contém água
devido a ressonância da molêcula da água H2O que é bipolar
(carga negativa e positiva separada a uma distância pequena)
com o campo elétrico gerado do micro-onda que oscila com
frequencia de 2450 MHz, fazendo a molécula da água vibrar
2.450.000.000 vezes por segundo. Este movimento e a
friccção com outras moléculas aquecem a água e assim o
alimento que contenha água. O micro-ondas não aquece
objetos que não tenham água, pois a frequencia que opera é
otimizada para vibrar a água e não outras moléculas. No caso
de objetos metálicos, como os elétrons são livres no metal
que é um bom material condutor de eletricidade, o campo
elétrico
gerado pelo micro-ondas move facilmente os
elétrons, e consequentemente gera corrente no objeto
metálico, o que ocasiona faíscas e pode danificar o aparelho.
OBS: A autoria e a veracidade das informações contidas nas
diferentes reportagens são de responsabilidade de seus autores,
identificados em cada uma delas.