sexta-feira, 25 de fevereiro de 2011

Moto-perpétuo: Carro Magnético

Observando a imagem pensamos... mas isso faz sentido!

Mas se fosse possível, como não utilizaríamos como veículo?!

Simples!! Não é possível. Quebra uma lei básica da física e uma das mais importantes, a conservação da energia.

Todo moto-perpétuo busca uma máquina que funcione para sempre.
Mas devido às forças dissipativas, sempre perdemos energia. E a energia só pode ser transformada, nunca criada.

No caso do nosso "Carro Magnético", ele não funciona, pois as forças de ação e reação são ditas forças internas, ou seja, ocorrem dentro do mesmo corpo.

Como as forças de ação em reação são iguais em direção e, principalmente, em intensidade, e ainda opostas em sentido. Então, ambas irão se anular. Pois, por possuírem sentidos opostos e mesma intensidade e ainda estando em um mesmo corpo uma "puxaria" e a outra "puxaria de volta" com a mesma intensidade de força.

quinta-feira, 24 de fevereiro de 2011

Microgravidade

Recebi este vídeo de um ex-professor da faculdade, Fernando Lang.
As explicações também são dele.
Ahn... ok! Físicos são pessoas especiais que não tiveram infância e querem brincar com brinquedos caros.


Muito interessante esse filme em "microgravidade"!
Uma bela motivação para discutir com nossos alunos. É importante alertar para eles que o local onde se encontra a Estação Espacial é bem próximo da Terra, a apenas 360 km da superfície, e que, portanto, a intensidade do campo gravitacional lá é de fato cerca de 8,8 N/kg ou 8,8 m/s². Entretanto, como a Estação está acelerada a 8,8 m/s², há sobre cada objeto no interior da Estação (no sistema sistema de referência da Estação), uma força inercial que somada à força gravitacional que a Terra exerce, fornece uma força resultante (quase) nula.
Na verdade somente há um ponto dentro da Estação onde efetivamente a resultante é nula: no centro de massa da Estação. Em todos os outros pontos da Estação, a resultante das duas forças não é nula e o nome que se dá para essa resultante é "força de maré". A orientação e a intensidade da "força de maré" dentro da Estação é variável e se a dimensão característica da Estação for cerca de 10 m, a intensidade máxima da "força de maré" será cerca de um milhão de vezes menor do que a força gravitacional. Daí a razão pela qual se denomina aquele ambiente de "laboratório de microgravidade" e não "laboratório de gravidade zero".

quarta-feira, 23 de fevereiro de 2011

Cenas Discutidas: "Matrix: Reloaded"


Ok! É a Matrix!
Podemos quebrar algumas leis da física nela.
Mas o que eu quero é ter espaço pra discussão destas leis.

Neo voar, supergolpes... mas... esquecemos um pouco da lei da inércia no momento em que o Neo impede a queda de Trinity.

Um choque na velocidade que o Neo estava contra a Trinity iria estraçalha-la. Pois a lei da inércia diz:

"Todo o corpo tende a manter o seu estado de movimento. Seja ele parado ou retilíneo com velocidade constante."

Pensando que horizontalmente a Trinity estava parada e foi alavancada por uma força de contato com Neo, então ela sofreu uma aceleração horizontal. Devido a alta velocidade de Neo esta aceleração seria gigantesca a ponto de que se ele deixasse ela cair no chão seria mais "macio".

A inércia impede que o corpo altere a sua velocidade instantaneamente, sempre haverá um tempo de aceleração. E durante este tempo de aceleração o corpo sofrerá uma força que quanto maior a aceleração mais intensa será a força.

Mas, como eu disse antes, é Matrix! Vamos supor que Neo, por ser o escolhido, possa quebrar inclusive a lei da inércia.

terça-feira, 22 de fevereiro de 2011

Cenas Discutidas: "007 - Um novo dia para morrer"



Não pretendo nem discutir o fato do carro ser invisível.
Já temos estudos nesta área (http://ciencia.hsw.uol.com.br/capa-da-invisibilidade.htm) e acredito que com o avanço da nanotecnologia teremos algo parecido com isso daqui a alguns bons anos.

Quero discutir a visão térmica que o inimigo do James Bond utiliza em seu carro.

Reparem na cena que o carro do Bond recém foi ligado.
Motores e peças de engrenagem aquecem rapidamente em um carro. Mas o espelho e outras partes da carroceria?
Na imagem da visão térmica aparece todo o carro com uma temperatura maior que a ambiente.


Todos os objetos que possuem uma temperatura maior do que o zero absoluto emitem radiação. E a visão térmica faz uso disso.

O corpo humano possui uma temperatura elevada em relação ao ambiente (37 °C comparados com a temperatura ambiente é uma grande diferença) e por isso percebemos bem a influência da visão térmica em pessoas.

Existem várias tecnologias de visão térmica, mas todas possuirão cores diferentes para realçar temperaturas diferentes.


Acredito que a cena estaria errada do ponto de vista físico. Pois, pela lei zero da termodinâmica o carro estando parado exposto ao ambiente ele adquiriria a sua temperatura (pelo menos o espelho que é bem externo) e, assim sendo, a visão térmica não diferenciaria algumas partes do veículo do ambiente, como acaba ocorrendo na cena.

segunda-feira, 14 de fevereiro de 2011

Tyche: o 9° planeta do nosso sistema (?)



Ao ler esta notícia reagi com estranheza.

Isto, pois em algum ponto da faculdade ouvi falar que se Júpiter fosse um pouco maior brilharia como uma estrela (e nosso sistema solar seria um sistema binário).

Então, como um planeta 4x maior que Júpiter não seria uma estrela?

Pesquisando sobre o assunto coletei algumas informações:

- Júpiter, Sol e Tyche são compostos basicamente de hidrogênio e hélio. Elementos básicos para a fusão nuclear;

- A densidade do Sol e de Júpiter são semelhantes: 1330 kg/m³;

- A massa de Júpiter é de 1,8986×1027 kg;

- O raio de Júpiter é de 71500 km;

- A massa crítica para que ocorra a fusão nuclear é cerca de 85x a massa de Júpiter.

Neste ponto, já possuímos a resposta do por que Tyche é um planeta (e por consequência, não brilha).
Pois, o que ele tem 4x a mais que Júpiter é a MASSA e não o tamanho. Logo, ele realmente não brilhará como uma estrela.

Mas mesmo assim fiquei curioso.
O quão grande um planeta deveria ser em TAMANHO para ser uma estrela?

Resolvi fazer um cálculo para responder a minha pergunta.

O cálculo é simples e parte da definição de densidade:

d = m/V

Supondo que este planeta/estrela tenha a mesma densidade de Júpiter (ou do Sol, pois são semelhantes) qual seria o RAIO (tamanho) deste?

d = 1330 kg/m³ (densidade de um planeta como Júpiter)

m = 85 x 1,8986×1027 kg = 1,61381×1029 kg (massa necessária para a fusão nuclear)

1330 = 1,61381×1029/V

V = 1,61381×1029/1330

V = 1,213×1026 m³ (volume necessário para a fusão nuclear em um planeta/estrela com a densidade de Júpiter)

Agora para calcular o raio, precisamos do volume de uma esfera (forma geométrica dos planetas/estrelas).

Vesfera = 4/3 x π

1,213×1026 = 1,333 x 3,141 R³

R³ = 2,897x1025

R = 3,071x108 m ou 307100 km

Como o raio de Júpiter é de 71500 km temos um planeta/estrela com

307100/71500 = 4,3 vezes o RAIO de Júpiter.

Se o raio de Júpiter fosse 4,3 vezes maior teríamos massa suficiente para iniciar a fusão de hidrogênio em hélio no seu núcleo e Júpiter seria uma estrela muito menor que o Sol, mas com um brilho considerável. Que a olho nú na superfície do nosso planeta seria bem maior que o brilho da Lua cheia.

LINKS: