SBF cria repositório de aulas virtuais de Física

 

A pandemia de Covid-19 obrigou escolas e outras instituições acadêmicas a implementarem sistemas de ensino remoto emergencial. Assim, muitos professores têm disponibilizado aulas e palestras online, para diferentes disciplinas e com distintos formatos de apresentação. Para ampliar a visibilidade desse material e auxiliar na divulgação de instrumentos virtuais de apoio às aulas, a SBF criou o Repositório de Aulas Virtuais.

O repositório está aberto a toda a comunidade, sócios ou não da SBF. Por enquanto, como projeto piloto, o repositório trabalhará apenas com os materiais relativos a física básica (ensino médio e ensino superior).

A SBF não manterá os materiais originais em seu site, apenas os links para os materiais disponíveis online. Toda a responsabilidade sobre o conteúdo do material é do professor que o produziu, uma vez que a SBF não possui estrutura, nem pessoal para realizar revisões profundas do material encaminhado. A SBF se reserva o direito de não colocar, ou mesmo retirar links enviados, caso julgue apropriado.

aso você tenha desenvolvido alguma aula em formato virtual e deseje encaminhá-la para disponibilização no repositório da SBF em prol da física, por favor preencha os dados abaixo. Ao assinar, você está autorizando a divulgação de seu material pela SBF e se responsabilizando pelo seu conteúdo. Acesso ao formulário

Repositório:

Ensino Médio

Ensino Superior

http://www1.fisica.org.br/ravsbf/index.php

A Física dos Vingadores

É possível discutir alguns conceitos físicos interessantes presentes nas histórias de filmes como os Vingadores.

Os filmes de super-heróis quase sempre provocam no grande público alguns questionamentos sobre diversos conceitos da Física. Fizemos algumas análises e listamos curiosidades relacionadas às super-habilidades dos heróis que formam os Vingadores. Não deixe de conferir!

Energia do Homem de Ferro

Após um acidente envolvendo estilhaços de granada, Tony Stark acorda com um potente eletroímã (aprenda a fazer um clicando aqui) em seu peito, cuja principal função é retardar o avanço dos fragmentos metálicos do explosivo que se dirigem ao seu coração por meio da força magnética.

Esse eletroímã foi instalado por seu companheiro de cela e cientista Ho Yinsen, que, mais tarde, ajudou-o na criação de uma miniatura do reator Arc, um reator de fusão nuclear a frio usado como fonte de energia para seu eletroímã e também para alimentar o seu famoso exoesqueleto metálico.

Tony Stark, um dos heróis de Vingadores, em sua armadura
(Crédito: Creative_Stockphoto / Shutterstock.com)

O reator Arc foi criado por Howard Stark, cientista e pai de Tony, que estava motivado a obter uma nova e poderosa fonte de energia. O primeiro projeto desse reator assemelha-se muito a um tipo de reator nuclear experimental: o Tokamak. Trata-se de um poderoso eletroímã em formato toroidal (parecido com uma rosquinha) que confina, em uma pequena região de vácuo, um feixe de plasma em altíssimas temperaturas, promovendo reações altamente energéticas de fissão nuclear.

Atualmente, existem três reatores Tokamak no Brasil, todos utilizados para a pesquisa em grandes universidades. A figura abaixo apresenta uma concepção artística do interior de um reator Tokamak.

Martelo de Thor

Thor, o deus da mitologia nórdica, é um dos integrantes dos Vingadores. Ele é o usuário do poderoso martelo Mjolnir. A arma é usada por Thor como um condutor de seus poderes, capaz de gerar grandes correntes elétricas, retornar à mão do seu portador livremente, independente das distâncias, além de transportar o seu usuário quando balançado, possivelmente devido à sua grande inércia.

De acordo com os quadrinhos, o martelo foi forjado a partir do núcleo de uma estrela em seus estágios finais de vida, em razão de um grande colapso gravitacional, provavelmente uma estrela anã ou, ainda, uma estrela de nêutrons. A densidade desses corpos celestes está entre as maiores de todo o Universo, chegando a até 10¹⁷ kg/m³. Dessa forma, o martelo de Thor deveria ter uma massa de alguns milhões de quilogramas.

Além disso, há um “encantamento” sobre esse objeto, que se torna infinitamente pesado nas mãos de quem não for digno de manejá-lo. A figura a seguir traz uma concepção artística de uma estrela de nêutrons:

Incrível Hulk

Bruce Banner transformado no super-herói Hulk
(Crédito: Ewa Studio / Shutterstock.com)

Depois de um acidente que envolvia uma grande exposição à radiação gama, durante a detonação de uma bomba experimental, o cientista Bruce Banner desenvolveu o poder de transformar-se em uma criatura de força colossal e pele esverdeada, com 2,30 m de altura e cerca de 630 kg, números bastante impressionantes quando comparados ao de Bruce, um ser humano comum, de 1,60 m e 58 kg. Por mais impressionante que seja sua transformação, algo é ainda mais intrigante: a origem de sua grande massa adicional.

Possivelmente, uma grande quantidade de energia foi absorvida durante o evento radioativo que o transformou, já que, de acordo com a equação de Einstein, existe uma relação entre massa de repouso e energia, dada por E = mc², na qual c é a velocidade da luz (3.10⁸ m/s). Portanto, a massa adicional adquirida em sua transformação, cerca de 570 kg, equivale a:

Dessa forma, a cada nova transformação, o gigante verde utiliza uma quantidade de energia similar àquela consumida em todo o território dos Estados Unidos da América no ano de 2008, conforme os dados publicados no site da Agência Central de Inteligência (CIA). Além disso, essa quantidade de energia é cerca de 100 vezes maior que a energia liberada pela explosão da bomba atômica mais potente já produzida, a Tsar Bomb.

A radiação gama liberada na fissão nuclear, a mesma que transformou Bruce Banner, é altamente ionizante, ou seja, tem o poder de arrancar elétrons de átomos e moléculas e, até mesmo, de alterar o DNA de seres vivos. No entanto, a alta intensidade presente nesses raios gama é muito nociva aos seres vivos e, provavelmente, mataria um ser humano comum.

Teia do Homem-Aranha

Aranhas reais produziriam teias tão fortes quanto às do herói, se tivessem a mesma dimensão
(Crédito: Anton_Ivanov / Shutterstock.com)

Peter Parker utiliza suas teias para imobilizar inimigos e para locomover-se. Em uma cena específica do segundo filme, o herói utiliza suas teias para desacelerar até o repouso um grande trem que cairia em um rio. Carregando quase mil passageiros, os trens de Nova Iorque movem-se a até 85 km/h, com uma massa de 200.000 kg. Portanto, de acordo com os cálculos de dinâmica e cinemática decorrentes da 2ª Lei de Newton, as teias devem ter exercido uma força de aproximadamente 300.000 N sobre o trem.

Esses valores indicam que as teias sejam ainda mais resistentes que cabos de aço, mas o mais impressionante é o fato de que algumas aranhas reais produziriam o mesmo feito se suas teias tivessem as mesmas dimensões que as produzidas pelo herói². Alguns materiais sintéticos como os nanotubos de carbono podem apresentar resistências similares e até mesmo maiores. Quem sabe no futuro teremos esses materiais no lugar de cabos de aço?

Escudo do Capitão América

O escudo utilizado pelo vingador original, Capitão Steve Rogers, é capaz de absorver vibração e impacto, estocando toda a sua energia cinética e devolvendo-a no sentido oposto. Além disso, por meio dele, o Capitão América consegue saltar de grandes alturas sem sofrer qualquer dano, pois todo o impacto é absorvido pelo material do escudo: um metal fictício extremamente resistente chamado de Vibranium.

De acordo com as origens desse material apresentadas nos quadrinhos, todo o Vibranium da Terra veio em um meteoro, cerca de 10 mil anos atrás. Deixamos aqui a seguinte questão: se o Vibranium é capaz de redirecionar a energia cinética de qualquer tipo de impacto, a queda do meteorito deveria ter acarretado efeitos catastróficos, causando uma destruição de grandes dimensões.

*Crédito: Anton_Ivanov / Shutterstock.com

Existe física por trás dos superpoderes dos Vingadores*

Por Rafael Helerbrock

Graduado em Física

https://cienciahoje.org.br/coluna/o-estranho-mundo-do-doutor-estranho/

SUPER-HERÓIS NA AULA DE FÍSICA

O mundo dos super-heróis e seus poderes pode ser uma ferramenta poderosa no ensino de Física. Discutindo as características dos personagens, uma gama de assuntos pode ser trabalhada.

O mundo dos super-heróis fascina e cativa alunos de todas as idades. Esse universo pode ser utilizado para entender e ampliar os conhecimentos de conceitos físicos.

O professor deve compreender que o cinema trabalha com a ciência dita ficcional, sem compromisso com a realidade, utilizada como insumo para a criação de um universo próprio. Por essa razão, não vale a pena procurar erros e minimizar os super-heróis, mas, sim, mostrar que, quando o assunto é a ciência real, aqueles poderes atuariam de modo diferente ou, muitas vezes, seria impossível que eles existissem.

A seguir temos comentários feitos acerca de alguns super-heróis e vilões do cinema. A ideia dessa aula é trazer a Física para o mundo dos alunos e mostrar a eles o quanto essa ciência é importante para todos.

→ Magneto

Descrição:

O Magneto é um vilão que, em certos momentos, atua como herói e possui a capacidade infinita de manipular o magnetismo e suas diversas formas.

• Magneto teria a capacidade de manipular todo tipo de material ferromagnético;

• Não poderia parar balas, que, em sua grande maioria, são feitas de chumbo, material que não é ferromagnético;

• Poderia agir no centro de níquel e ferro que compõe o núcleo terrestre e parar a rotação da Terra;

• Aproveitando a propriedade diamagnética da água, Magneto expandiria a água do corpo de uma pessoa até que ela explodisse;

• Por meio de estímulos magnéticos, o vilão poderia desligar as funções corporais de uma pessoa;

• Poderia gerar eletricidade.

→ Super-homem

Descrição:

Personagem criado pela DC Comics em 1938, o super-homem é um extraterrestre nativo do planeta Krypton. Conhecido como o homem de aço, o herói possui força sobre-humana, visão de raios x e pode voar. A única fraqueza desse famoso personagem é um minério chamado de Kryptonita, que só existe em seu planeta natal.

• Para voar, o herói precisaria de algum mecanismo de propulsão. Nesse ponto existe a possibilidade de trabalhar com os alunos quais são as forças envolvidas no voo dos aviões;

• Seus olhos são fontes e receptores de raios x;

• Um dos feitos desse herói foi fazer a Terra girar ao contrário para que o tempo pudesse voltar e ele conseguisse salvar a sua amada, Lois Lane. Aqui existe a possibilidade de se trabalhar conceitos relativísticos e as condições impostas pela Física para a possibilidade de uma viagem no tempo;

• Como o herói é um extraterrestre, há a possibilidade de diálogos a respeito das dimensões do universo e da possibilidade de vidas em outros planetas.

→ Flash

Descrição:

Personagem da DC COMICS, o nome real do Flash é Barry Allen, que, após ser atingido por um raio e, ao mesmo tempo, ter sido exposto a produtos químicos, adquiriu a capacidade de correr a velocidades altíssimas.

• É possível trabalhar com os alunos quais seriam os efeitos sobre o corpo humano caso fosse possível atingirmos a velocidade da luz;

• Sem a força de atrito, Flash nunca poderia sair do lugar;

• A impossibilidade de o herói correr pela lateral de prédios por conta da falta de atrito também é uma possibilidade de discussão;

• Ser salvo pelo Flash durante uma de suas intensas corridas poderia gerar danos irreparáveis sobre o corpo de uma vítima por conta da inércia;

• As velocidades atingidas pelo personagem podem ser superiores à velocidade de escape da Terra.

→ Capitão América

Descrição:

O Capitão América, personagem criado pela Marvel em 1941, é resultado de um experimento para criação de super-humanos feito sobre o franzino, mas corajoso, Steve Rogers, no ano de 1920.

• Pode-se trabalhar em sala as propriedades do escudo do Capitão América que permitem colisões perfeitamente elásticas;

• É possível discutir as terapias gênicas e a criação de super-humanos.

Existe uma infinidade de heróis e vilões que merecem ser discutidos em sala de aula. Repare que, ao falar de um personagem, surgem diversos assuntos que podem ser explicados e explorados com os alunos.

Por Joab Silas
Graduado em Física

https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/super-herois-na-aula-fisica.htm

O que é Física? - Efeito Joule

 

O que é Física?

"Eu posso começar dizendo que a palavra física deriva do grego physis e significa natureza, em seguida diria que a física é a ciência que estuda a natureza e seus fenômenos. Ou posso fazer diferente, explicando o quanto a física contribui para o desenvolvimento da tecnologia moderna, citando várias invenções, da alavanca aos computadores, passando pelos motores e automóveis." Estas são respostas encontradas no Blog: Efeito Joule

Um projeto que tem como missão oferecer conteúdo teórico de Física do Ensino Fundamental e Médio gratuitamente.  Proporcionam um aprendizado mais agradável da disciplina, as aulas são ilustradas e animadas proporcionando o acesso ao conhecimento de uma forma leve e divertida, permitindo ao aluno associar o aprendizado ao prazer.

Estude física no Efeito Joule: https://www.efeitojoule.com/2009/08/f... Texto completo "O que é física" : https://www.efeitojoule.com/2015/03/o...

Telescópio canadense detecta centenas de rajadas de rádio rápidas e misteriosas

Origens de flashes de luz brilhantes com milissegundos de duração são desconhecidas porque eventos são imprevisíveis.

 

Sistema CHIME detecta rajadas de rádio no espaçoFoto: Divulgação/CHIME

 

Centenas rajadas de rádio rápidas e misteriosas foram detectadas no espaço graças a um telescópio canadense e um grupo internacional de pesquisadores.

As origens desses flashes de luz brilhantes com milissegundos de duração são desconhecidas porque as explosões, ou FRBs, são imprevisíveis e desaparecem rapidamente. Os cientistas os observaram pela primeira vez em 2007. Na década seguinte, eles observaram apenas cerca de 140 explosões em todo o universo.

"O que acontece com os FRBs é que eles são realmente difíceis de detectar", disse Kiyoshi Masui, professor assistente de física do MIT e membro do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial da universidade. "Você tem que ter seu radiotelescópio apontado para o lugar certo na hora certa e você não pode prever onde ou quando será."

A maioria dos radiotelescópios vê apenas um pedaço do céu do tamanho da lua em um determinado momento, o que significa que a grande maioria dos FRBs não são vistos, disse Masui.

Tudo mudou quando o telescópio CHIME, localizado no Dominion Radio Astrophysical Observatory na Colúmbia Britânica, Canadá, começou a receber sinais de rádio em 2018 durante seu primeiro ano de operação.

O radiotelescópio estacionário, chamado Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), detectou 535 novos surtos de rádio rápidos entre 2018 e 2019.

Isso permitiu aos cientistas criar o catálogo CHIME de rajadas rápidas de rádio, que foi apresentado na quarta-feira no 238º Encontro da Sociedade Astronômica Americana, que acontece virtualmente.

O catálogo não apenas expande o número conhecido de rajadas de rádio rápidas, mas também amplia as informações disponíveis sobre suas localizações e propriedades. Enquanto a maioria das rajadas de rádio rápidas ocorreu apenas uma vez, 61 deles estavam repetindo rajadas de rádio rápidas de 18 fontes. As rajadas repetidas aparecem de forma diferente — cada flash dura um pouco mais do que as rajadas individuais.

Quando uma explosão se repete, os cientistas têm uma chance muito melhor de rastreá-la de volta ao seu ponto de origem. Esses locais também podem ajudar os cientistas a determinar o que causa as explosões.

Com base em suas observações, os pesquisadores acreditam que rajadas de rádio simples e rápidas podem ter fontes diferentes das repetidas.

"Com todas essas fontes, podemos realmente começar a obter uma imagem de como são os FRBs como um todo, o que a astrofísica pode estar conduzindo esses eventos e como eles podem ser usados ??para estudar o universo daqui para frente", disse Kaitlyn Shin, membro do CHIME e um estudante graduado do Departamento de Física do Massachusetts Institute of Technology, em um comunicado.

Como funciona o CHIME

O telescópio CHIME funciona de maneira um pouco diferente de outros usados ??para radioastronomia. O conjunto de quatro antenas de rádio gigantes está totalmente imóvel. Conforme a Terra gira em seu eixo, esta matriz recebe sinais de rádio da metade do céu.

Normalmente, as antenas de rádio se movem para capturar a luz de diferentes áreas do céu. Em vez disso, o CHIME usa um design totalmente digital e tem um correlator, um processador de sinalização digital para capturar os sinais de rádio de entrada. Ele pode gerar grandes quantidades de dados — cerca de 7 terabits por segundo, ou o equivalente a uma pequena porcentagem do tráfego global da Internet.

"O processamento digital de sinais é o que torna o CHIME capaz de reconstruir e 'olhar' em milhares de direções simultaneamente", disse Masui. "Isso é o que nos ajuda a detectar FRBs mil vezes mais do que um telescópio tradicional."

As 535 rajadas detectadas pelo CHIME vieram de todas as partes do céu - e do espaço. Com base nas informações que coletaram, os pesquisadores calcularam que essas explosões de rádio rápidas e brilhantes provavelmente ocorrem cerca de 800 vezes por dia em todo o céu.

"Isso é o que há de bonito neste campo - os FRBs são realmente difíceis de ver, mas não são incomuns", disse Masui. "Se seus olhos pudessem ver os flashes do rádio da mesma forma que os flashes das câmeras, você os veria o tempo todo se apenas olhasse para cima."

Embora essas explosões sejam intrigantes apenas com base em sua natureza misteriosa, os cientistas também acreditam que podem usar as explosões para ter uma melhor compreensão do universo e até mesmo mapear a distribuição de gás por ele.

Quando essas ondas de rádio viajam pelo espaço, é provável que encontrem gás ou plasma. Isso pode distorcer as ondas, alterar suas propriedades e até mesmo sua trajetória. Determinar esta informação sobre uma explosão de rádio poderia ajudar os cientistas a estimar a distância que viajou e quanto gás encontrou.

"Isso carrega um registro da estrutura do universo pelo qual ele viajou em seu caminho para chegar da fonte até nós", disse Masui. "Por causa disso, pensamos que eles serão a ferramenta definitiva para estudar o universo."

Muitas dessas explosões de rádio brilhantes detectadas pelo CHIME viajaram de galáxias distantes e provavelmente foram criadas por fontes incrivelmente energéticas - mas os pesquisadores ainda estão tentando determinar a natureza exata dessas fontes.

Com rajadas de rádio suficientemente rápidas, pode ser possível mapear a estrutura em grande escala do universo.

"Essas grandes estruturas constituem os filamentos da teia cósmica", disse Alex Josephy, estudante de doutorado em física na Universidade McGill, no Canadá. "Com o catálogo FRB, detectamos essa correlação entre os FRBs e a estrutura em grande escala. Isso é realmente empolgante e inaugura uma nova era de cosmologia." 

https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/2021/06/12/telescopio-canadense-detecta-centenas-de-rajadas-de-radio-rapidas-e-misteriosas

 

No Dia 20 de Julho de 2021 Jeff e Mark Bezos Vão Para O Espaço A Bordo do New Shepard

 

Jeff Bezos vai para o espaço na sua nave e vai levar junto o seu irmão.

O CEO da Amazon, anunciou através de um vídeo no Instagram, que ele e seu irmão Mark irão embarcar no dia 20 de julho de 2021 a bordo do foguete da companhia espacial de Bezos a Blue Origin e vão dar uma volta no espaço. Em maio, a Blue Origin chegou a comentar, que a data para o voo tripulado seria mesmo essa de 20 de julho, mas em momento algum disse que o Bezos seria o tripulante.

No vídeo do Instagram, Bezosd disse que voar até o espaço é um sonho que ele tem desde criança, e que isso será muito significativo para ele, em especial por ter junto o seu irmão.

Você ver a Terra do espaço e isso vai mudar você. Isso vai mudar a sua relação com o planeta, com a humanidade, disse Bezos em seu vídeo. Ele ainda completou que quer ir nesse voo pois é algo que deseja fazer desde que é criança, ele disse que isso é uma aventura e que é algo grandioso para ele.

Os Irmãos Bezos irão voar para  a borda do espaço, ali em cerca de 100 km de altura, a bordo do foguete reutilizável da Blue Origin, o New Sheppard. No topo do booster se tem uma cápsula que tem capacidade para até 6 passageiros e possui as maiores janelas para se poder observar bem o espaço.

O foguete será lançado da Terra, e uma vez que atinja a chamada Linha de Kármán, 100 km acima do nível do mar, a cápsula é desacoplada do booster, permitindo que todos possam ter uma visão da curvatura da Terra e possam também experimentar a ausência de peso. O booster e a cápsula pousam de maneira separada, com a cápsula pousando no deserto no Oeste do Texas com a ajuda de paraquedas.

Mais uma pessoa vai junto com os Irmãos Bezos, esse terceiro tripulante está sendo escolhido através de um leilão online, que encerra no dia 12 de junho de 2021, até agora o valor mais alto é de 2800000 de dólares. Parece caro, e é mesmo, mas pensa só, você vai para o espaço e além disso ainda vai fazer companhia e poder conversar por 10 minutos com a pessoa mais rica da Terra.

Fonte: https://www.theverge.com/2021/6/7/22522313/jeff-bezos-space-launch-brother-blue-origin-july-20

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