Natureza Matemática

Células de Hidrogênio - Uma maneira de ajudar a salvar o planeta

2011-01-26T11:16:00.000-08:00

Vivemos em um mundo que a cada dia da um passo a frente na tecnologia. A tecnologia, por sua vez, propiciará um futuro com maiores acessibilidades para todos (pelo menos, é assim que deverá ser). Um dos grandes passos do homem rumo ao futuro foi a chamada Revolução Industrial. Antes dela, o trabalho era artesanal e manual, as máquinas que se utilizavam eram bem simples. Com a construção de novas máquinas o trabalho deixou de ser um pouco braçal, pois isso sempre existiu. Nos dias de hoje, as máquinas fazem o trabalho pesado, enquanto nós temos de controlá-las, mas quem sabe daqui alguns anos operadores de máquinas não serão mais necessários e estaremos, então, próximos do Julgamento Final (para quem já assistiu o Exterminador do Futuro).

Quando os primeiros automóveis começaram a circular, o planeta pressentiu que uma mudança iria ocorrer. A mudança ocorreu, tanto no modo de viver como também na poluição que foi aumentando cada vez mais. A economia mundial também mudou, tornando o mundo mais acessível.

O problema, que todo mundo conhece, é o alto grau de poluentes que os automóveis jogam na atmosfera, por essa razão é preciso uma fonte de energia “verde”, a qual não agrida o meio ambiente. Mas o caminho já está sendo traçado, temos alguns poucos carros movidos a eletricidade, mas um novo projeto está sendo apresentado: automóveis movidos a células de hidrogênio.

Nos novos automóveis, a propulsão é alimentada por hidrogênio e não mais por petróleo. A nova tecnologia emprega células de hidrogênio, as quais separam os átomos de hidrogênio em prótons e elétrons e acionam os motores com o uso de vapor d’água. Essas células propiciariam automóveis mais seguros, baratos e, claro, mais ecológicos.

Os motores atuais, os chamados motores de combustão interna, usam combustíveis derivados do petróleo. Porém, eles um dia vão se esgotar. Esses motores têm uma eficiência entre 20% e 25% na conversão do combustível em potência requerida para causar o movimento dos automóveis, potência essa chamada de motriz, sem contar que produzem grandes quantidades de dióxido de carbono (o famoso CO2). As expectativas é que esses motores alcancem uma eficiência maior, beirando os 30%, porém o problema com o ambiente continuaria.

Os novos automóveis, que utilizam o hidrogênio, serão duas vezes mais eficientes que os atuais e necessitarão apenas da metade da energia do combustível. Outro fator a favor da natureza é que os subprodutos desses automóveis são apenas água e calor. O hidrogênio, por sua vez, poderá ser extraído de diversas fontes de energia, tais como etanol, gás natural e água, podendo no futuro ser extraído de energias renováveis.

Nos anos 60, o número de pessoas do mundo inteiro que possuíam veículos motorizados não passava dos 4%, mas os tempos mudaram. Nos dias atuais, o número chega próximo a 13% e é provável que em 2020, o total de pessoas com automóveis chegue a 15%. Isso não parece ser muito, mas a verdade é que o número de automóveis pode ultrapassar a casa de um bilhão. Agora, se com um número de 700 milhões de automóveis a situação do meio ambiente já é crítica, imagine com mais de um bilhão.

Nos próximos anos, os países irão aumentar as vendas de novos automóveis, o desafio aqui é criar veículos mais baratos, mais seguros e que sejam inofensivos ao meio ambiente.

Os motores com células de hidrogênio ainda precisam superar vários obstáculos, como uma maneira eficaz e segura de armazenar o hidrogênio nos veículos. Uma das maneiras de armazená-lo seria em forma de gás comprimido (também pode ser armazenado em forma líquida ou sólida), o problema é que a alta pressão é preocupante para a segurança dos passageiros. O processo de reabastecimento também deve ser simples e não tomar muito o tempo dos motoristas.

Porém, se os automóveis com células de hidrogênio começarem a fazer parte do nosso cotidiano, é provável que em menos de duas décadas o mundo inteiro, ou a maior parte, passem a utilizar desse novo meio de transporte, substituindo os antigos postos de gasolina por postos de hidrogênio. Com isso, teremos outras coisas a nos preocupar para salvar o meio ambiente.

Algumas Fórmulas...

2011-01-25T17:53:00.000-08:00

Infelizmente (para a maioria) as exatas recorrem a algumas fórmulas (algumas?). O maior problema é decorá-las (e também saber aplicá-las, pois não adianta decorar sem saber a teoria). Mas, aqui vai um aperitivo de algumas das principais fórmulas de Física.

Supercondutores

2011-01-25T17:01:00.000-08:00

A supercondutividade é uma propriedade física nas quais certos materiais, quando submetidos a baixas temperaturas, conduzem corrente elétrica com resistência nula, sem perdas de energia. O problema é manter esses materiais a temperaturas muito baixas, próximo do zero absoluto, por essa razão os cientistas estão tentando criar supercondutores com temperaturas mais elevadas. O recorde atual de temperatura de um supercondutor é de 138 K (o equivalente a – 131°C), na qual foi utilizado um composto cerâmico de mercúrio-cobre. O hélio líquido também é utilizado, porém esse composto é caro e não muito eficiente.

Os condutores normais transportam elétrons através de uma corrente que percorre um fio metálico, onde são espalhados pelos íons desse fio, colidindo com os mesmos e gerando calor, o que acaba aquecendo o fio (esse é o Efeito Joule). Já nos supercondutores, os elétrons que passam pelo fio formam os chamados Pares de Cooper, no qual se unem em um único estado quântico de energia através de um processo chamado de condensação de Bose-Einstein. Os elétrons ligados movem-se como uma entidade única, um grande mar de elétrons ligados. As colisões com os íons do fio não são suficientes para elevar o estado quântico desses elétrons, e por essa razão não há perdas de energia.

O uso de supercondutores em indústrias encontra alguns problemas: os sistemas de refrigeração são caros, complicados e ocupam muito espaço.

Um pequeno aumento na temperatura já resolveria um pouco o problema e iria acarretar em uma evolução das pesquisas com supercondutores. Os cientistas esperam que ímas mais fortes sejam criados para auxiliar em ressonâncias magnéticas; que novos cabos elétricos sejam criados, a fim de não ter mais perdas de energia; trens de levitação comecem a fazer parte do cotidiano (a levitação é possível graças a um processo dos supercondutores chamado de diamagnetismo, no qual eles não permitem campos magnéticos em seu interior o que o faz levitar sobre um ímã), propiciando viagens mais rápidas; novos aceleradores de partículas; poderiam também nos levar ao espaço em viagens que para nós seriam normais e muitos outros inventos que irão dar um novo conceito ao futuro.

Diamagnetismo

O Big-Rip

2010-01-17T13:18:00.000-08:00

Dr. Quantum: Dupla Fenda

2010-01-15T07:57:00.000-08:00

Tamanho das estrelas

2010-01-09T10:50:00.000-08:00

Para mostrar como somos pequenos, e ainda assim....

Hubble Ultra Deep Field

2010-01-08T08:14:00.000-08:00

Exoplanetas: Fomalhaut

2010-01-07T08:06:00.000-08:00

O telescópio espacial Hubble identificou um planeta, utilizando filtros potentes, circulando a estrela Fomalhaut. O planeta foi batizado de Fomalhaut b, um nome muito criativo. Eles identificaram um ponto comum, que mudou de posição entre 2004 e 2006.

Bactérias que dão indícios de vida em marte

2010-01-06T07:49:00.000-08:00

Matéria da revista Super Interessante ed. n° 100

Cientistas do laboratório do noroeste do pacífico, em Richland, Washington, acharam os mais resistentes seres que não precisam de luz solar para sobreviver. São bactérias cujo habitat fica a mais de 1000 metros de profundidade, sob o leito do Rio Columbia. Lá, em completa escuridão, elas só tem rocha, gás carbonico e água, as mesmas substâncias encontradas no subsolo marciano. Mesmo as bactérias que surgem em bocas de vulcões submarinos dependem de outros microorganismos que fazem a fotossíntese. Mas as bactérias marcianas tiram energia do hidrogênio produzido pela reação da água com o ferro das rochas basálticas.

Difícil?

2010-01-05T17:15:00.000-08:00

Muitas vezes você pode ter se deparado com pessoas que detestam matemática (você pode até mesmo ser uma dessas pessoas). Talvez, a razão para esse ódio esteja no princípio das coisas, quando você começou a ter contato com essa linda matéria.

Eu falo assim pois eu já detestei a matemática (faz mais ou menos um ano que eu mudei de idéia). É verdade que a matemática requer treino, e muito treino. Mas você não precisa treinar sentado na frente de um livro 8 horas por dia (em 30 minutos você já não entende mais nada). A matemática faz parte do cotidiano e está em todos os lugares. Mesmo equações diferenciais fazem parte da vida. A matemática está nas roupas que vestimos, nos alimentos, nas folhas das árvores, nos absorventes femininos, na forma de uma carambola, etc.

O ideal é a pessoa tornar-se seu próprio computador (nossos computadores perdem para o cérebro de uma minhoca). Você pode ser bom em todas as matérias, e ao final escolher uma que te agrade mais. É preciso largar os paradigmas sobre a matemática ser difícil. A equação da foto é bem simples, e muito fácil, o que assusta é o seu tamanho, mas a forma de resolver é ridícula. A matemática costuma fazer isso: ela assusta, mas é uma ovelha fantasiada de lobo.

A vida pode surgir na Matemática?

2010-01-05T17:10:00.000-08:00

Afinal, a matemática está em toda a natureza, por que ela não pode descrever a vida? Esse é o cálculo do sexo....

WMAP: mapeando o céu

2010-01-05T17:05:00.000-08:00

Efeitos da gravidade

2010-01-05T16:35:00.000-08:00

Plutão rebaixado....

2010-01-05T16:30:00.000-08:00

Emitindo Luz

2010-01-05T16:16:00.000-08:00

Derivada

2010-01-05T15:20:00.000-08:00

Calorimetria

2009-12-24T12:46:00.000-08:00

Para iniciarmos o estudo da calorimetria, vamos relembrar o conceito calor. Calor é energia térmica em trânsito, ou seja, o calor só existe quando não há equilíbrio térmico entre corpos que estão sendo estudados. Essa energia em trânsito se desloca do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura.

Calorimetria
A calorimetria é uma análise do problema que envolve trocas de calor quando corpos de diferentes temperaturas são postos juntos em recipientes termicamente isolantes e isolados do meio exterior.
Se tivermos um sistema fechado contendo dois corpos A e B, sendo que a temperatura do corpo A é maior que a de B, irá ocorrer troca de calor até que ambos os corpos estejam em equilíbrio. É preciso observar que, ao final do processo, a temperatura de equilíbrio será menor que a maior temperatura (no caso temperatura do corpo A) e maior que a menor temperatura (no caso temperatura do corpo B).
T maior > T equilíbrio > T menor

Calor Sensível e Calor Latente
Quando um corpo recebe ou cede calor, isso ocasiona uma variação na energia cinética desse corpo. Um corpo que recebe ou cede calor mantém seu estado de agregação. Apenas sua temperatura varia. Quando falamos de variação de temperatura, estamos falando de calor sensível, que é o calor trocado.
O calor recebido ou cedido por um corpo irá afetar seu estado físico. Nesse caso, a temperatura é constante. A água, em condições normais, entra em ebulição com 100°C, sua temperatura permanece constante nesse ponto, enquanto ocorre a mudança de estado físico. Quando falamos de mudança de estado físico, estamos falando de calor latente.

Quantidade de Calor
Critério de Igualdade
Quando dois corpos possuem uma mesma variação de temperatura, dizemos que suas quantidades de calor são iguais.

Critério da Multiplicidade
Uma quantidade de calor será n vezes igual a outra quando ambas provocam uma mesma variação de temperatura a partir da uma temperatura inicial por massas das quais uma é n vezes maior que a outra.

Unidades de Calor
A unidade de calor adotada é a caloria (cal). Caloria é uma quantidade de calor que deve ser fornecida a um grama de água para elevar sua temperatura a 1°C. A quilocaloria (kcal = 10³ cal) é um múltiplo da caloria. A quilocaloria deve ser fornecida a 1 kg de água, para elevar sua temperatura em 1°C. Em nosso dia-a-dia, a unidade que devemos usar quando nos referimos a alimentos é a kcal.
Outra unidade, a qual podemos usar, é a de energia no S.I., o joule (J). Sendo que 1 kcal = 4,18 J. Se você observar um ar condicionado, por exemplo, poderá encontrar outra unidade de calor, a BTU (unidade térmica inglesa: British Thermal Unit). 1 BTU = 1055 J = 252 cal. Na engenharia, um BTU é adotado com um valor de 0,293 W.h (watt.hora).

Capacidade Térmica
Vamos utilizar a letra Q como sendo a quantidade de calor que um corpo troca com e exterior, e ΔT como sendo a variação de temperatura. A capacidade térmica de um corpo é a razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura:
C = Q/ΔT
A unidade da capacidade térmica é dada por cal/°C, mas a medida pode ser feita em joule, sendo assim, a unidade será J/°C.

Calor Específico (c)
É a capacidade térmica de um corpo por uma unidade de massa desse corpo.
Q = mcΔT
Usualmente Q é medido em calorias, m em gramas e ΔT em °C. Portanto, a unidade de calor específico pode ser dado por cal/g°C, e se a medida for em joules, J/g°C.
Podemos notar que quanto menor o calor específico de uma substância, menor será a quantidade de calor necessária para variar sua temperatura.

Calor Latente
Calor latente é quantidade de calor que um corpo tem de trocar com o exterior para que ocorra a mudança de estado sem a variação de temperatura. A equação de calor latente é a seguinte:
Q = mL

Princípio da Igualdade das Trocas de Calor
Esse princípio mostra que quando dois corpos, com temperaturas diferentes, são colocados no interior de um recipiente isolado termicamente, trocam calor entre si até atingirem o equilíbrio térmico. A soma das quantidades de calor cedidas e recebidas pelos corpos no sistema é sempre zero.
ΣQrec + ΣQced = 0

Cargas Elétricas

2009-12-09T16:35:00.000-08:00

Há muito tempo o homem vem estudando fenômenos relacionados a eletricidade. Na Grécia antiga, o fenômeno de atração entre corpos já era observado quando se atritava âmbar com outros materiais. A palavra âmbar em grego é “elektron”, e dessa maneira surgiu o conceito eletricidade.

Carga elétrica e a teoria atômica
Sabemos que tudo a nossa volta é composto de átomos. As primeiras idéias do átomo surgiram na Grécia antiga, com Leucipo e Demócrito, por volta de 450 a.C. Para esses dois pensadores, toda a matéria pode ser dividida, até chegarmos a um ponto em que não é mais possível dividirmos parte alguma. Esse minúsculo pacote de matéria recebeu o nome de átomo, indivisível. Mas isso é matéria apenas para uma outra frente da física. O que vamos tratar aqui é a respeito das cargas elétricas do átomo. A visão que temos hoje a respeito do átomo é que, diferente do termo usado por Demócrito, o nosso átomo apresenta divisões.

Grosso modo, o átomo é constituído de 3 partículas elementares: prótons, nêutrons e elétrons. Mas a verdade é que mais de 200 partículas já foram detectadas através de colisões de núcleos. Os prótons e nêutrons, por exemplo, são constituídos de partículas menores chamadas quarks.
Os nêutrons, junto com os prótons, habitam no núcleo atômico. O que difere os nêutrons dos prótons é uma propriedade chamada carga elétrica (os primeiros não possuem essa propriedade). Prótons e elétrons possuem carga elétrica, como pode ser observado na tabela a seguir.

Embora os prótons e elétrons apresentem massas diferentes, suas cargas elétricas são iguais (em módulo). A carga elétrica de um próton ou de um elétron é denominada carga elétrica elementar, por ser a menor quantidade de carga elétrica da natureza, e é representada por e. No Sistema Internacional de Unidades, a grandeza de carga elétrica é medida em coulomb (C).
É preciso lembrar que os prótons e nêutrons estão firmemente presos aos núcleos atômicos. Apenas os elétrons, especialmente os das camadas mais externas denominadas camadas de valência, podem abandonar a estrutura atômica. Portanto, quando um corpo eletriza, quer dizer que houve perda ou ganho de elétrons.

Conceitos de carga atômica
Corpo Neutro: é quando o número de prótons é o mesmo número de elétrons.
Corpo eletrizado positivamente: é quando o número de prótons é maior que o número de elétrons.
Corpo eletrizado negativamente: é quando o átomo recebe elétrons.
A carga elétrica de um corpo eletrizado é conseqüência do desequilíbrio da quantidade de prótons e elétrons na estrutura do corpo. Pela perda ou ganho de n elétrons, o corpo possuirá uma carga:
Q= +- n.e
Se o corpo ganhar n elétrons, sua carga será: Q= - n.e
Se o corpo perder n elétrons, sua carga será: Q= + n.e
O n não pode assumir qualquer valor real, mas apenas valores inteiros.

Os princípios da Eletrostática
A eletrostática estuda a interação das cargas elétricas em corpos que apresentam um equilíbrio eletrostático. A eletrostática tem por base dois princípios:

1) Princípio de atração e repulsão
2) Princípio da conservação das cargas elétricas

O primeiro princípio diz que cargas de sinais opostos se atraem, enquanto cargas de sinais iguais se repelem.

Já o segundo princípio diz que a soma algébrica das cargas elétricas existentes em um sistema eletricamente isolado, é sempre constante.

Condutores e Isolantes
Um corpo é um bom condutor de eletricidade quando possuem portadores de carga que podem se movimentar mais facilmente pela sua estrutura. Os condutores podem ser divididos em três espécies:
· 1ª espécie: condutores onde os portadores livres de carga são os elétrons.
· 2ª espécie: são aqueles em que os portadores livres de carga são os íons positivos (cátions) ou negativos (ânions).
· 3ª espécie: os portadores de carga podem ser íons positivos e negativos.
Por outro lado, um corpo isolante não possui cargas elétricas de condução. O corpo pode até possuir cargas elétricas, mas as mesmas não conseguem se movimentar pela estrutura do corpo.
O sal de cozinha, NaCl, no estado sólido, possui íons Na+ e Cl-, sem nenhuma mobilidade. Quando jogado em água, os íons são liberados, o que passa a conduzir corrente elétrica.

Processos de Eletrização
Quando falamos de eletrização, temos que pensar no processo de retirar ou ceder elétrons a um corpo. Tanto um condutor quanto um isolante podem ser eletrizados, a diferença é que no corpo isolante, a carga elétrica adquirida permanece na região de eletrização e não se espalha pelo resto do corpo.
· Eletrização por atrito de materiais diferentes: Esse processo de eletrização foi o primeiro conhecido pelo homem. Atritando-se um pedaço de seda com um bastão de vidro percebe-se que o vidro adquire cargas positivas, cedendo elétrons para a seda. As cargas adquiridas pelos matérias são sempre iguais, mas de sinais opostos.
· Eletrização por contato: é um processo que funciona, essencialmente, entre materiais condutores. Em qualquer condutor com equilíbrio eletrostático, as cargas se dispõem pela superfície, de modo a minimizar a repulsão entre elas (um condutor esférico, por exemplo). Em um condutor não esférico, as cargas se concentram mais nas regiões estremas e pontiagudas. Se tivermos duas esferas condutoras de tamanhos diferentes e encostarmos uma na outra, as cargas elétricas se distribuirão proporcionalmente ao raio das esferas, e a carga total do sistema será conservada. Se duas esferas apresentarem o mesmo raio, as cargas elétricas serão distribuídas igualmente pela superfície das esferas.
· Eletrização por indução: é o fenômeno de separação das cargas que ocorre na superfície de um condutor quando colocado próximo a um corpo eletrizado. Para que dois corpos se atraem mutuamente, existem três possibilidades para seus estados de eletrização: positivo e negativo; negativo e neutro, positivo e neutro.

Indução Parcial e Total
- Indução Parcial
As cargas induzidas de um condutor neutro são, em módulo, menores que o total das cargas do corpo que provoca a indução.
- Indução Total
Imagine um condutor oco, com uma carga total +Q, que por sua vez é distribuída pela superfície do condutor. Agora, vamos introduzir dentro desse condutor oco uma esfera pequena com uma carga –q. A carga –q induzirá uma carga +q de mesmo módulo, mas de sinal contrário, na superfície do condutor oco. Porém, a soma total das cargas do condutor oco é inalterada: +q + (Q – q) = +Q. Esse tipo de indução recebe o nome de indução total, pois a carga induzida apresenta o mesmo módulo da carga indutora, mas de sinal contrário. Esse tipo de indução só ocorre quando o indutor está dentro de um induzido, que por sua vez é oco.

Eletroscópio
O eletroscópio é um aparelho usado para determinar se um corpo está ou não eletrizado. Os dois tipos mais usados de eletroscópio são o de folhas e o pêndulo eletrostático.

Unidade de Carga Elétrica
No Sistema Internacional, a unidade de carga elétrica é o coulomb ( C ). Como 1 coulomb é uma carga muito grande, na prática, utilizamos alguns submúltiplos como milicoulomb, microcoulomb, etc. A grandeza fundamental da eletricidade não é carga elétrica, mas sim ampéres ( A ). Um ampére equivale a uma corrente elétrica de carga 1 C que atravessa uma área de secção em um intervalo de 1 segundo, ou seja: 1A = C/s.

Lei de Coulomb
Um cientista inglês chamado Priestley, afirmava que as forças de repulsão e atração entra duas cargas deveriam ser regidas por leis iguais as da gravitação. Mas foi o francês Charles Augustin de Coulomb quem comprovou essa idéia. Essa comprovação ficou conhecida como Lei de Coulomb.
As forças de interação entre duas partículas eletrizadas possuem intensidades iguais e são sempre dirigidas segundo o segmento de uma reta que as une. Suas intensidades são diretamente proporcionais ao módulo do produto das cargas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre as partículas.

O valor de K é uma constante, denominada constante eletrostática. Essa constante depende do meio em que as cargas elétricas se encontram. De forma geral, o meio a ser considerado é o vácuo, portanto, o valor de K é aproximadamente 9,0 x 10^9 N.m²/C-2.

Equilíbrio Eletrostático
Um metal está em equilíbrio eletrostático quando não há movimento ordenado de cargas em sua superfície ou interior.

Big-Crunch: O que pode ocorrer caso o nível de densidade aumente?

2009-12-09T16:02:00.000-08:00

Muitos alegam: o Big-Bang deu origem ao universo. Mas o que fará nosso universo chegar ao fim? Ele chegará ao fim?

Questões que dizem respeito do universo sempre foram feitas pelo homem, pois as mesmas sempre nos fascinaram. Mas quantos de nós temos certeza de quanto tempo ficaremos aqui nos questionando sobre a vida? Afinal, nossa existência nesse universo é eminente.

Existem três maneiras de estruturas do universo. A primeira diz respeito a um universo em que o nível de densidade total do mesmo está abaixo de um valor crítico. É o que estamos presenciando, o universo está em expansão e tem o formato de uma sela.

A segunda maneira estrutural do universo é o qual apresenta uma densidade igual ao nível crítico. Nessas condições, a expansão será desacelerada. O Universo é plano.

Por fim, a densidade pode ter um valor acima do valor crítico, isso fará com que toda a matéria atraia outra matéria e assim o universo entrará em colapso. É o que chamamos de Big-Crunch.

Mas existe outra maneira do Big-Crunch ser visto.
A expansão do universo está acontecendo de uma forma acelerada. Quando os físicos perceberam isso, atribuíram a essa ação uma energia que faz o inverso da força gravitacional. Essa energia ficou conhecida como Energia Escura, a quintessência do universo (de quinta essência). Uma cena improvável, mas não absurda, é que a Energia Escura mude sua forma de atuar, ou seja, se transforme em uma força gravitacional, colapsando toda a matéria em um único ponto. UAU!!!

Blazar

2009-11-11T06:24:00.000-08:00

Até agora, o universo tem se mostrado cheio de mistérios. O que observamos corresponde a uma pequena fração do que realmente existe. O que será que vai além do nosso universo observável? Até tempos atrás, as idéias a cerca do universo eram escassas, mas com o avanço tecnológico, estamos chegando próximos a poder ler a mente de Deus.

Se você olhar atentamente para o céu, em uma noite sem lua e sem poluição luminosa, verá muito mais do que estrelas. Poderá ver planetas, nebulosas, a faixa luminosa de nossa galáxia e até mesmo outras galáxias. Então você pode quetionar-se: Existe algo além disso?

Quantas galáxias existem no universo? Não sabemos. Mas sabemos que existem milhões, bilhões, e elas diferem umas das outras. É bem provável que exista um buraco negro no centro da Via-Láctea, mas existem outras galáxias, que apresentam em seu núcleo algo muito mais denso e compacto: o Blazar.

Os Blazares são altamente energéticos (podem ser vistos como versões mais energéticas dos Quasares) e estão associados à buracos negros supermassivos no centro de uma galáxia ativa.

Acredito que muitos desconheciam os Blazares, mas até mesmo os cientistas tem muito o que aprender sobre esses corpos celestes.

O que são Buracos Brancos?

2009-10-28T07:07:00.000-07:00

Muitas pessoas, acho que a maioria, já ouviram falar em buracos negros. Mas creio que poucas sabem do que se tratam. Se buracos negros já são difíceis de serem entendidos por algumas pessoas, o que dizer sobre os buracos brancos?

Vamos primeiramente falar sobre o que vem a ser um buraco negro.

De acordo com a Relatividade Geral de Albert Einstein, a densidade da matéria existente no universo curva o tecido espaço-tempo. Em outras palavras: devido ao peso de seus corpos, planetas, estrelas e outros objetos curvam o espaço. Um buraco negro é um objeto cuja densidade é tão grande que o espaço a sua volta é curvado de uma forma que a gravidade nessa região é extremamente gigantesca. Para se ter uma idéia, a gravidade é tão forte que nem mesmo a luz, que percorre uma velocidade de 300.000 km/s, consegue escapar do buraco negro.

Existem dois tipos de buracos negros, os estelares e os super-massivos. Mas esse não é um artigo exclusivo dos buracos negros. Vamos então ao que interessa.

A curvatura do espaço-tempo permite a existência do que chamado de buraco de minhoca, ou buraco de verme (whormhole). O buraco de minhoca nada mais é do que uma espácie de atalho que liga um ponto do universo a outro ponto mais distante. O buraco de minhoca pode, até mesmo, ligar universos paralelos. Embora nunca tenhamos visto um buraco de minhoca, alguns acreditam que eles estão no interior de um buraco negro.

Os buracos brancos são extensões dos já citados buracos negros. Um buraco branco seria o inverso de um negro, ou seja: enquanto nada pode sair do buraco negro, nada pode entrar num buraco branco. Dessa maneira, matéria seria criada no buraco branco (isso nos conduz ao início do universo, o Big-Bang, que poderia ter surgido devido ao buraco branco).

Em um lado do buraco de minhoca existe um buraco negro, do outro um buraco branco. Mas nada disso é comprovado, é apenas matematicamente possivel a existência desses astros.
O certo é que buracos brancos desconectados de buracos negros parecem não podem existir, visto que isso iria contra as leis da termodinâmica.

Medida de Altas Velocidades e Quebra da Barreira de Som: MACH

2009-10-27T10:57:00.000-07:00

O avanço tecnológico é visível nos dias de hoje. Estamos conseguindo cada vez mais evoluir, e se continuarmos assim poderemos chegar ao auge da criação. Quem sabe, poderemos encontrar a cura para doenças que, por muito tempo, fizeram parte da luta humana pela vida. A física, por sua vez, tenta encontrar uma explicação de como viemos parar aqui, mas também busca encontrar uma partícula chave para a existência de outras partículas fundamentais: o bóson de Higgs.
Outro sonho humano é conseguir dominar todo o universo, que tem aproximadamente 15 bilhões de anos-luz de extensão (se formos olhar por sua idade), mas há quem acredite que esse número é maior. Mas para conseguirmos conquistar o universo, seria preciso encontrar um atalho que nos conduzisse a lugares distantes, ou então viajar a uma velocidade muita alta. E é exatamente disso que vamos falar: altas velocidades.
Mas não iremos falar de velocidades próximas a da luz, não é pra tanto. Vamos falar de uma unidade utilizada para medir velocidades que ultrapassam a barreira do som. Mas o que é ultrapassar a barreira do som?
A velocidade média do som no ar é de 340 m/s (ou 1224 km/h). Quando dizemos que algo ultrapassou ou quebrou a barreira do som estamos dizendo que o que fez isso estava a uma velocidade igual ou superior a 340 m/s. Quando queremos calcular velocidades desse nível, utilizamos uma grandeza chamada de mach. A velocidade de mach apresenta uma cálculo simples, e o resultado final irá mostrar se o corpo está ou não quebrando a barreira do som. Para calcular o valor de mach, basta dividir o valor da velocidade do objeto pelo valor da velocidade média do som.
Vm = Vo/Vs
Se o resultado final for menor que 0,8, dizemos que a velocidade é subsônica. Se o valor estiver entre 0,8 e 1 dizemos que a velocidade é sônica. Quando o valor de mach for igual a 1, a velocidade do objeto é igual a velocidade do som. Quando isso ocorre ouve-se um som parecido com o de um trovão, o chamado “sonic-boom”, e devido a pressão do objeto sobre o ar começam a surgir algumas nuvens (em um avião, essas nuvens começam a surgir em torno das asas). É então formado o chamado cone de mach (ver foto), que vai se abrindo a medida que a velocidade aumenta. Se o valor de mach ficar entre 1 e 5, o objeto encontra numa velocidade chamada de supersônica, e acima de 5, a velocidade hipersônica. Essa velocidade é alcançável, mas o custo para mantê-la é alto demais.
Mas a velocidade hipersônica não chega nem perto da velocidade que devemos ter para “dominarmos” o universo!

Onde estamos no Universo?

2009-07-16T18:42:00.000-07:00

Esse é um trecho do meu livro: Conhecendo o Universo.

Join!!!

Por um bom tempo, a humanidade se via no centro de todas as coisas, no centro do Universo. Uma criação perfeita de Deus, recebendo um lugar de honra. Mas esse tempo passou e perdemos o posto de centro de todas as coisas e passamos a ser apenas um grão de poeira em meio a um Universo imenso.
O certo é que a nossa percepção das coisas do Universo não evoluiu tanto, embora estamos no caminho certo. O físico Stephen Hawking disse que estamos próximos a ler a mente de Deus.
Ás vezes nos vangloriamos demais pelas nossas descobertas, e acabamos sendo tomados pela idéia de que somos os seres mais inteligentes de todo o Universo, embora a vida na Terra tenha uma idade muito pequena e ainda estamos evoluindo. As formas de vida surgiram aqui a cerca de 3,5 bilhões de anos e foram evoluindo até chegar ao que somos hoje. Mas, imagine uma forma de vida, nos confins do Universo, que tenha, no mínimo, uns 6 bilhões de anos de existência. Eles nos veriam assim como nós vemos as bactérias, portanto, não somos tão grandes quanto pensávamos ser.
Imaginemos três tipos de civilizações no Universo, todas essas civilizações são mais avançadas que nós. A Civilização tipo I consegue controlar a energia do próprio planeta. Consegue controlar também efeitos como terremotos, maremotos, controlar o clima e outras coisas mais. Essa civilização já conseguiu completar uma exploração em seu sistema solar.
Uma Civilização tipo II conseguiria controlar a energia do próprio Sol. As necessidades energéticas dessa civilização seriam tão grandes que eles usariam a energia do Sol para controlar suas máquinas. Essa civilização irá explorar outros sistemas locais.
A Civilização tipo III controla a força de uma galáxia inteira. Ela explora a força de bilhões de sistemas estrelares. Essa civilização compreendeu de uma forma tão poderosa as equações de Einstein que são capazes de controlar o tempo.
Essas civilizações são apenas hipotéticas, elas podem existir ou não. Sabemos que existem várias estrelas por aí e sabemos que muitas dessas estrelas possuem planetas. A chance de que esses planetas apresentem uma forma de vida é muito grande.
O telescópio de Arecibo, em Porto Rico, é o maior radiotelescópio de antena única do mundo. Ele foi usado várias vezes no SETI (Busca por Inteligência Extraterrestre) e em uma tentativa do CETI (Comunicação com Inteligência Extraterrestre). O CETI envolve mensagens que são enviadas em direção as estrelas alvo. Em 1974, uma mensagem CETI em código binário foi enviada em direção ao aglomerado M13, a 21.000 anos-luz. Em 1991, outra mensagem foi enviada por um rádio telescópio ucraniano em direção a estrelas próximas. Mas, mesmo que alguma forma de vida captem as mensagens, só receberemos a mensagem em um século aproximadamente.

Muitas pessoas descartam a idéia de que existam seres de outros planetas. Mas sendo o Universo tão imenso, por que Deus criaria apenas nós? O Universo é imenso demais para estarmos sozinhos.
Se quiser imaginar onde estamos, pense numa gota de água caindo num oceano. Nós somos a gota, o oceano é todo o resto do Universo.

Antena de Arecibo

Ahhhhhh Eu não sei nada de Física!!!

2009-07-15T19:12:00.000-07:00

Calma, você não está sozinho e eu também não sabia nada dessa matéria tão linda e maravilhosa que é a física. Primeiro, nada de ser politicamente correto, a vida é assim. Você pode me questionar: por que você não usa termos mais adequados para escrever?

Ai eu posso te responder de duas formas. A primeira é assim: fuck you!!!!

Já a segunda forma de responder é mais "formal": quando você aprende (ou tenta aprender) física no colégio, pelo menos na maioria das situações, o aluno sai p*@o da vida. Você não diz "ai mona, eu não seu nada de física" ou então "credoooo, eu não sei nada de física". Quando a coisa aperta, você solta uma dessas palavras pequenas, mas que as pessoas continuam afirmando que é um palavrão. Portanto, nada melhor do que se achegar perto de vocês da forma mais simples.

Mas, vamos ao que interessa.

Como eu já disse aqui: eu não sabia nada de física. Hoje eu sinto que estou um pouco melhor, mas não sei de tudo não. O maior problema não é do aluno, mas sim da pessoa que está lá na frente explicando a matéria. Nem sempre o professor é ruim, apenas a dinâmica dele não é muito boa. Isso faz com que a aula seja uma porcaria. E claro, você pode até gostar de física, mas não entende nada do assunto, isso é assustador!!!!

Para aprender mesmo, você tem que esquecer aquela coisa de tentar ser um NERD. Você tem que esquecer essa forma de ensino durão que muitas escolas tem por ai. Nem sempre escolas de freiras são as melhores. Também não adianta estudar muito, estude pouco, mas saiba muito bem isso que estudou. Mas, se você quiser aprender física, basta olhar a sua volta. Olhe para tudo, tudo mesmo. Você começará a perceber que a física faz parte do cotidiano, e então você irá ter desejo de saber como as coisas acontecem. Você tem que conviver com isso, mas não apenas com isso.

Procure sempre formular as idéias e não siga apenas o que o professor fala. Você tem que treinar, afinal, se quiser entender mesmo essa porcaria, é preciso, também, ter bastante treino.

Mas não fique chateado se você não aprendeu física ou qualquer outra matéria. A culpa não é sua, mas sim dos professores que não tiveram competencia para ensinar você da forma como era pra ser feito. Tudo depende de quem ensina, mas também de quem quer aprender. É treino cara, é treino.

Física não é dificil. O que a torna dificil é a forma como eles a apresentam para nós. É ai que você enche o peito na hora de uma prova ou exercício e diz: Tomei no @*$#!!!

Olha Isso!!!!!

2009-07-13T17:44:00.000-07:00

Estava eu olhando o site do ITA (Instituto Tecnológico da Aeronáutica, pra quem não sabe), e decidi observar as provas. Ta certo que eu sabia que o ITA tinha uma prova fodida (desculpe o palavreado, mas eu estou de queixo caido até agora), mas quando eu vi a prova de física e matemática, quase chorei... nem quero ver a de química.

Eu pensei: "Ou eu não sei porra nenhuma de física e matemática, ou realmente quem fez essa prova quer foder com todo mundo".

Eu espero que seja a segunda opção...

Vai ser FDP assim lá na casa do capeta...

http://www.ita.br/vestibular/questoes/fisica_2009.pdf