Existem auroras boreais de diversas cores, que dependem do tipo de gás ou molécula que participou dessa interação com os elétrons provenientes dos ventos solares.
Você já ouviu falar sobre a aurora boreal? Trata-se de um fenômeno óptico que colore os céus nas regiões polares. As auroras boreais são consequência da ação de partículas solares sobre a nossa magnetosfera, elas aparecem quando os ventos solares entram em contato com o campo magnético terrestre.
O campo magnético terrestre
Embora não possamos ver, o campo magnético terrestre está ao redor da Terra, funcionando para nós como uma “bolha de proteção”. Seu papel principal é bloquear o fluxo constante de radiação cósmica sobre a Terra, impedindo a entrada de partículas, carregadas e superaquecidas, que se chocam a 1,6 milhões km/h e são altamente nocivas, ou seja, o campo magnético é fundamental para a existência da vida terrestre.
O campo magnético nos protege contra partículas vindas do Sol
Os cientistas estimam que, numa profundidade entre 2.800 e 4.800 km abaixo da crosta, há uma camada de fluído, constituída principalmente por ferro. Com o movimento de rotação do planeta, este fluído também roda. Como a parte mais externa do globo é constituída por rochas, há um atrito entre as duas camadas, fazendo com que o fluído gire, formando espirais. As correntes circulares que se formam neste processo se comportam como os fios de um dínamo, gerando um campo magnético que consegue alcançar altitudes além da ionosfera – a camada superior da atmosfera.
É nessa movimentação que a Terra se transforma, todos os dias, em um imenso ímã. Graças a esse fenômeno, é possível utilizar bússolas magnéticas, por exemplo.
Aurora Boreal
O nome aurora boreal foi dado pelo astrônomo Galileu Galilei em homenagem à Aurora, deusa romana do amanhecer, e seu filho, deus grego do vento forte, Bóreas.
As auroras polares ocorrem somente nas áreas de elevada latitude em razão da força do campo magnético da Terra. O que acontece é que os ventos solares carregados de elétrons movem-se a cerca de 1,6 milhões de km/h e, quando chegam ao nosso planeta, acabam sendo facilmente guiados pela força magnética gerada pelo núcleo terrestre, seguindo para as áreas polares. Nesse momento, parte do vento solar é captada pela ionosfera, sendo conduzida e acelerada em uma espécie de “túnel magnético” que se forma, o que ocasiona a geração dos efeitos de luzes quando há uma interação desse vento solar eletricamente carregado com os gases atmosféricos.
As auroras boreais podem ter diversas cores e formatos
Existem auroras boreais de diversas cores, que dependem do tipo de gás ou molécula que participou dessa interação com os elétrons provenientes dos ventos solares. O oxigênio, a depender da altitude em que o fenômeno acontece, pode gerar auroras boreais verdes ou vermelhas; já o nitrogênio, também a depender da altitude, poderá gerar auroras azuis, púrpuras ou violetas. Muitas vezes, surgem várias cores ao mesmo tempo. Elas também podem ter vários formatos, tais como: pontos luminosos, faixas no sentido horizontal ou circular.
O fenômeno costuma ser um grande atrativo turístico, um evento natural procurado por milhares de pessoas todos os anos. O local do mundo mais visitado para apreciar o belíssimo espetáculo natural é a cidade de Lapônia, na Finlândia, geralmente nos meses de setembro e outubro e também em fevereiro e março, períodos do ano em que é mais provável a manifestação das auroras boreais.
Você sabia que nosso planeta se comporta como um grande ímã? Essa observação foi feita em 1600, quando o físico e filósofo britânico William Gilbert assinalou essa semelhança. O fenômeno magnético terrestre, no entanto, já era usado há muito tempo, com as famosas bússolas em navegação.
Esse grande imã chamado Terra possui um campo magnético criado através do movimento constante de rotação. Inclusive, é por esse motivo que os polos sul e norte ganharam esse nome: o planeta também possui um magnetismo proveniente do movimento do seu núcleo.
Logo, se soltarmos um imã sobre a Terra, ele irá mostrar os lados norte ou sul, por esse motivo a bússola indica a direção norte, sendo que sua agulha aponta para uma direção de acordo com o magnetismo da Terra. Assim, como o princípio do eletromagnetismo de cargas positivas e negativas, dentro do magnetismo se aproximarmos dois pólos nortes eles se repelem, mas se forem pólos contrários a tendência é a atração.
E sabe o que nos mantém firmes na superfície e também nos protege das partículas de eletromagnetismo que vem do espaço? Ele mesmo: o magnetismo. O campo magnético da Terra protege o planeta dos chamados raios cósmicos, feixes de partículas de altas energias que vêm do Sol. Ao se aproximar da Terra, as partículas carregadas eletricamente são desviadas, devido à interação magnética, em direção aos polos. Essas partículas são desaceleradas ao entrar na atmosfera, emitindo radiação. A visualização desse fenômeno é chamada de AURORA, que pode ser Boreal (Norte) ou Austral (Sul).
Aurora Boreal. Fonte: reprodução.
Podemos comprovar a perfeição de como funciona o magnetismo terrestre através de um experimento com uma bolinha de isopor, um imã e alguns grampos. Quer saber como? Veja neste vídeo como fazer seu próprio protótipo de eletromagnetismo terrestre em casa!
Viu só? É possível ver o magnetismo em 3D e associá-lo ao magnetismo da Terra. Uma experiência simples e muito interessante. Você pode substituir a limalha de ferro por grampos de grampeador “esmagadinhos”. =)
Certamente você já ouviu – e também usou – aquela famosa expressão “pólos iguais se repelem e os diferentes se atraem”. Na verdade, essa frase resume a essência das propriedades dos ímãs. Formados por duas extremidades, os pólos norte e sul, são chamados assim em referência ao campo magnético da Terra.
Sua importância é tal que o ímã tem uma área exclusiva para estudar os fenômenos, denominada magnetismo. Os primeiros estudos surgiram no século VI a.C., mas foi no século VI que ela passou a ser aplicada na prática, com os chineses. A bússola foi a primeira invenção baseada na interação do campo magnético de um ímã (a agulha) com o campo magnético terrestre.
Até o século XIX, magnetismo e eletricidade eram considerados fenômenos completamente distintos. Quando essa relação passou a ser feita provocou uma verdadeira revolução nas pesquisas. Surgia a teoria do eletromagnetismo, segundo a qual cargas elétricas em movimento geram campo magnético e este em movimento gera corrente elétrica.
A partir daí, foi um boom de invenções que mudariam o curso da história, a começar pelos motores elétricos, que impulsionaram a era industrial no planeta. A produção de energia nas usinas hidrelétricas, raios-X, cartões magnéticos, ondas de rádio e televisão, aparelhos de telecomunicação. As ondas eletromagnéticas estão presentes onde quer que seja e fazem o mundo funcionar.
Venha conhecer mais sobre essa área da ciência aqui no Museu!
Você sabia que o nosso planeta é como se fosse um grande ímã? É por isso que as bússolas estão alinhadas com o campo magnético da Terra. E tudo isso tem a ver com o eletromagnetismo, tema de hoje do blog.
Star Wars não só entretém fãs de todas as idades, mas também faz a gente pensar sobre ciência.
Muitas das coisas que vemos nos filmes parecem tão avançadas que nos perguntamos se um dia poderiam se tornar realidade. Desde as viagens pelo espaço até as tecnologias do futuro, o mundo de Star Wars mistura ciência e imaginação de um jeito incrível.
Neste post, vamos analisar o que é ficção e o que é ciência de verdade. Vamos ver se os conceitos que adoramos — como os sabres de luz, a velocidade da luz e a misteriosa Força — têm alguma base científica ou se ainda são apenas parte da fantasia.
Sabres de luz são possivelmente o objeto mais famoso de Star Wars, mas o conceito por trás dessas armas icônicas levanta muitas questões científicas. Afinal, seria possível criar uma arma que utiliza luz como lâmina? Aqui vão alguns pontos importantes para considerarmos:
A natureza da luz
A luz, por si só, não pode ser “contida” em uma lâmina rígida como vemos nos filmes. Um feixe de luz continua se propagando até encontrar uma superfície que o reflita ou absorva.
No entanto, a luz laser já é usada em diversas aplicações, como em cortes de precisão na medicina e na indústria. A diferença é que um laser não teria um ponto final definido como um sabre de luz.
Energia envolvida
Um sabre de luz exigiria uma quantidade imensa de energia para funcionar. Para se ter uma ideia, a energia necessária para criar uma lâmina de plasma, que é um estado da matéria composto por gás ionizado, seria muito maior do que qualquer bateria atualmente poderia armazenar.
Embora o conceito de um sabre de luz ainda esteja longe de se tornar realidade, a ciência não descarta completamente a ideia de criar algo semelhante.
As pesquisas com plasma e controle magnético mostram que estamos avançando em direção a tecnologias que, um dia, poderiam se aproximar da famosa arma Jedi.
No entanto, os desafios práticos, como o imenso consumo de energia e a dificuldade de conter o plasma, ainda são enormes.
Mesmo assim, os sabres de luz continuarão a inspirar gerações de cientistas e engenheiros, incentivando a busca por soluções que, talvez um dia, tragam parte dessa ficção para o mundo real.
Viajar mais rápido que a luz: A possibilidade do “hiperespaço”
Em Star Wars, as naves viajam em velocidades absurdas, entrando no “hiperespaço” para cruzar a galáxia em segundos. Esse conceito de viagem mais rápida que a luz é fascinante, mas esbarra em algumas barreiras bem complicadas da física.
Limite da velocidade da luz
Segundo a Teoria da Relatividade de Albert Einstein, a velocidade da luz (aproximadamente 300.000 km/s) é o limite máximo para qualquer objeto no universo.
Nada pode ultrapassá-la, pois à medida que um objeto se aproxima dessa velocidade, sua massa aumenta e seria necessária uma quantidade infinita de energia para fazê-lo atingir ou ultrapassar essa velocidade.
Teoria das dobras espaciais
Alguns cientistas, inspirados por ideias de ficção científica, propõem soluções criativas como a “dobra espacial”.
Essa ideia, baseada na matemática de Einstein, sugere que se pudéssemos manipular o tecido do espaço-tempo, poderíamos “dobrá-lo” e criar atalhos, fazendo com que uma nave percorra grandes distâncias sem realmente ultrapassar a velocidade da luz.
A NASA está estudando essa possibilidade, mas ela está muito distante de ser aplicada.
Buracos de minhoca
Outra teoria especulativa é a dos buracos de minhoca, que são “atalhos” hipotéticos no espaço-tempo que conectariam pontos distantes do universo. Esses buracos de minhoca aparecem em várias teorias físicas, mas até hoje, nenhum foi observado ou provado existir.
Cientistas teóricos como Kip Thorne, vencedor do Prêmio Nobel de Física, dedicam parte de suas pesquisas a estudar buracos de minhoca e a ideia de viagens no tempo. Embora as teorias existam no papel, ainda estamos longe de realizar algo próximo do que vemos em Star Wars.
O que é a Força: Uma energia misteriosa ou pura ciência?
“A Força está com você!” – A Força em Star Wars é apresentada como uma energia mística que envolve todos os seres vivos e conecta tudo no universo, ela confere aos Jedi e Sith poderes que desafiam as leis da física, como a telecinesia (mover objetos com a mente), prever o futuro e até influenciar o pensamento das pessoas.
Embora a Força não tenha um equivalente direto na ciência real, podemos fazer algumas comparações com fenômenos naturais. O campo gravitacional, por exemplo, é uma força invisível que atua à distância, assim como o magnetismo. No entanto, esses campos não concedem a habilidade de mover objetos sem interação física.
Já a telecinesia, um poder comumente associado à Força, permanece dentro do reino da ficção científica. Cientistas já investigaram fenômenos como psicocinese (a habilidade de mover objetos com a mente), mas até hoje não há provas científicas que confirmem sua existência.
O conceito de controle mental através de impulsos elétricos no cérebro já é estudado, e há tecnologias em desenvolvimento que permitem controlar dispositivos com o pensamento, como próteses robóticas que respondem a comandos cerebrais.
Entretanto, essas tecnologias estão muito longe dos poderes da Força.
Erros comuns: O som no espaço e a aerodinâmica das naves
As batalhas espaciais em Star Wars são eletrizantes, com sons altos de explosões e naves disparando lasers. Mas aqui está o problema: no vácuo do espaço, não há ar, e, sem ar, o som não pode se propagar.
Então, tecnicamente, todas aquelas explosões e disparos de naves seriam silenciosos se ocorressem no espaço real. Claro, seria muito menos emocionante assistir a uma batalha silenciosa, e é por isso que a ficção ignora essa regra da física para criar cenas mais dramáticas.
Outro erro comum está relacionado ao design das naves. Na Terra, os aviões têm formas aerodinâmicas para cortar o ar de maneira eficiente.
No espaço, onde não há ar, o formato de uma nave seria irrelevante para o voo, então naves como a X-Wing ou a Millennium Falcon poderiam ter qualquer forma que quisessem.
No entanto, é divertido notar que as naves de Star Wars frequentemente têm formas aerodinâmicas para criar um visual mais familiar e esteticamente atraente para o público.
Curiosidade: O diretor de som de Star Wars, Ben Burtt, criou os sons icônicos dos lasers das naves ao gravar o som de um martelo batendo em um cabo de alta tensão, misturando-o com sons de animais para criar os rugidos de criaturas alienígenas e o zumbido dos sabres de luz.
É uma combinação de criatividade e engenhosidade que vai além da física.
Visite o museu e siga nossas redes sociais!
Star Wars pode não seguir todas as regras da física, mas isso não diminui o interesse que a saga desperta em milhões de fãs pelo mundo. A mistura de ciência e ficção cria um universo onde a imaginação não tem limites. Mesmo que sabres de luz e viagens pelo hiperespaço ainda estejam fora do nosso alcance, a ciência está constantemente avançando, e quem sabe o que o futuro reserva, não é? Curioso para saber mais sobre essas evoluções e outros aspectos interessantes da história? Adoraríamos te convidar a visitar nosso museu e a seguir nossas redes sociais para descobrir mais exposições fascinantes e conteúdos históricos exclusivos!
Quem está com a curiosidade a mil para descobrir os segredos elétricos por trás dos circuitos levante a mão o/.
Se está procurando entender de modo simples e descomplicado as Leis de Kirchhoff para fazer sucesso no ENEM (ou só para adquirir mais conhecimento), este conteúdo é para você.
Antes de entrarmos no tema central, primeiro, você precisa entender um pouco sobre Circuitos Elétricos. Confira.
Quando você pensar em circuitos elétricos, lembre-se de que são componentes eletrônicos (como capacitores e fontes de energia) nos quais todos estão conectados e prontos para gerar uma corrente elétrica.
Existem dois tipos de circuitos principais: os em série e os em paralelo.
Nos circuitos em série, os componentes são tipo um trenzinho, ficam um depois do outro, e a corrente elétrica passa por todos em sequência.
Já os circuitos em paralelo são diferentes. Neles, os componentes são tipo aqueles amigos inseparáveis, sempre lado a lado e que dividem tudo (neste caso, a corrente elétrica).
Agora que você já sabe o que é um circuito elétrico, vamos conhecer um pouquinho Gustav Kirchhoff.
Gustav Kirchhoff foi um renomado físico e cientista alemão que nasceu no século XIX, na cidade de Königsberg, que teve uma contribuição significativa para o campo da física, especialmente no estudo da eletricidade e do magnetismo.
Kirchhoff é conhecido por formular as Leis de Kirchhoff, que são fundamentais no entendimento e na análise de circuitos elétricos. Mas não é só por isso que ele é tão importante para o mundo da física e da ciência.
Ao longo da sua carreira, fez importantes descobertas na área da física, sendo responsável por estabelecer conceitos fundamentais sobre a corrente elétrica e a lei da conservação da carga.
Além disso, em parceria com Robert Bunsen, ele desenvolveu o espectroscópio, um instrumento que ajudou a identificar elementos químicos por meio de suas linhas espectrais.
Quais são as Leis de Kirchhoff?
As Leis de Kirchhoff são dois princípios básicos que regem o comportamento das correntes elétricas em um circuito. Em outras palavras, elas são como os detetives do mundo elétrico investigam as correntes e as tensões em um circuito.
Sabe aquele momento em que você se pergunta como a eletricidade se comporta e como você pode realmente entender isso? É aí que as Leis de Kirchhoff entram em cena.
A primeira lei, também conhecida como Lei dos Nós, estabelece que a soma das correntes que entram em um nó de um circuito é igual à soma das correntes que saem dele.
Ou seja, a carga elétrica é conservada em um ponto de conexão entre os elementos do circuito como se fossem um “vai e vem” das correntes.
Já a segunda lei, a Lei das Malhas, até poderia ser chamada de a “lei do equilíbrio” já que ela diz que a soma das diferenças de potencial elétrico em um percurso fechado de um circuito sempre será igual a zero.
Isso significa que toda a energia que a fonte de alimentação fornece é exatamente a mesma energia que os componentes do circuito consomem. É como se fosse uma balança perfeita na qual a energia entra de um lado e sai pelo outro sem sobrar nem faltar nada.
Chegou a hora de você ver um exemplo de cada uma das Leis de Kirchhoff para tudo ficar mais claro.
Exemplo da Lei dos Nós
Imagine um circuito simples com três resistores ligados em série em que existem as correntes I1, I2 e I3 passando pelos resistores.
Segundo a Lei dos Nós, a soma das correntes que chegam ao ponto de conexão dos resistores tem que ser igual à soma das correntes que saem dali.
Então, na linguagem da elétrica, a equação fica assim:
I1 = I2 + I3
Exemplo da Lei das Malhas
Imagine um circuito em formato de triângulo, com três resistores (R1, R2 e R3) em cada uma das pontas.
Cada resistor desses tem sua própria corrente elétrica (I1, I2 e I3). Como a Lei das Malhas nos diz que a soma das diferenças de potencial elétrico em cada caminho fechado do circuito precisa ser igual a zero, elas precisam se equivaler.
Nesse caso, seguindo o sentido horário, a primeira malha terá a seguinte equação:
(R1 x I1) – (R2 x I2) = 0
Já a segunda malha, a equação ficará:
(R2 x I2) – (R3 x I3) = O
Para fechar o circuito, a terceira malha terá a equação:
(R3 x I3) – (R1 x I1) = 0
Com a Lei das Malhas, é possível desvendar os mistérios de cada circuito mais complexo entendendo como a energia elétrica se comporta em cada componente.
Tem dúvida sobre mais algum assunto cobrado no ENEM? Aqui no blog do Museu WEG, você encontra tudo que precisa para se preparar para a prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias.
Não se esqueça de seguir o Museu WEG no Instagram, lá a gente sempre traz a explicação simplificada de assuntos cobrados em vestibulares e no ENEM.
Os fenômenos ondulatórios são os princípios da física representados por ondas. Existem diversos tipos de ondas, como por exemplo, a voz humana ou o micro-ondas.
Enquanto a voz humana emite as ondas sonoras, ondas que criam uma perturbação nas moléculas de ar que se propagam até o ouvido humano, o micro-ondas já lida com uma onda diferente, trabalhando apenas com ondas eletromagnéticas, gerando calor.
Existem também as ondas físicas, como a de balançar uma corda, as ondas do mar, entre outros exemplos (que são cobrados no ENEM). Agora que você já entende o conceito de ondas, vamos conhecer os tipos de fenômenos ondulatórios? Continue a leitura!
Os fenômenos ondulatórios são divididos em 7 tipos, mas os mais importantes (em grau de relevância para o ENEM) são 3: Reflexão, Refração e Difração. Confira!
Reflexão
A reflexão é uma onda que bate em um objeto e retorna para o seu local de origem. Para ficar mais claro, pense na última vez que você ouviu o eco da sua voz. Você falou algo, sua voz se projetou através de uma onda sonora, bateu em um obstáculo e voltou para você.
Como a onda “não mudou de meio”, a sua velocidade, a sua frequência e o seu comprimento de onda permanecem sendo os mesmos. Você pode decorar esse conceito pensando no seguinte: quando você se olha no espelho, você encontra uma imagem exata sua, ou seja, nada mudou.
Diferente da Reflexão, a Refração acontece quando um objeto reflete uma parte da onda e deixa que outra parte dela o atravesse distorcendo a direção original.
A grande sacada aqui é entender que, como o “meio irá mudar”, a velocidade e o comprimento de onda irão mudar mantendo apenas a frequência igual à que estava antes.
Para ficar mais claro, pense em uma lente que reflete a luz azul. Uma pessoa que usa óculos com essas lentes geralmente vê um reflexo na cor azul em cada lente (o reflexo da luz), mas também consegue enxergar o atravessar da luz para os olhos.
Difração
O oposto de Reflexão, a Difração refere-se a uma onda que atravessa um objeto refletindo parte da energia e absorvendo uma pequena quantidade dela, enquanto a maior parte dessa onda segue o percurso normalmente.
Ela contorna um obstáculo e, como sofre uma perturbação, gera um espalhamento das ondas. A difração “é ainda mais intensa quando o comprimento de sua onda tem valor próximo ou maior que as dimensões da fenda por onde ela está passando”.
Para ficar claro, pense em duas pessoas conversando, uma de cada lado de um muro. Mesmo que não se vejam, ambas conseguem se ouvir, pois as ondas sonoras conseguem atravessar o muro.
A polarização funciona como uma peneira na qual as ondas transversais são filtradas. É como se a polarização fosse uma difração direcionada. Enquanto a difração espalha a onda, a polarização a direciona para apenas uma direção.
Dispersão
Ligada diretamente à velocidade de propagação de uma onda, a dispersão acontece quando várias ondas com velocidades diferentes se unem e geram uma onda única alterando a sua velocidade de propagação.
Para ficar mais fácil de entender a interferência, lembre-se da cena em que Harry Potter e Lord Voldemort têm suas varinhas ligadas por dois feitiços diferentes. A interferência acontece dessa forma.
No fim de Harry Potter e As Relíquias da Morte – Parte 2, o feitiço de Harry sobrepõe o de Voldemort exatamente como acontece com um fenômeno de interferência.
Em palavras mais técnicas, a interferência acontece quando há uma sobreposição entre duas ou mais ondas, transformando ambas em uma onda resultante.
Diferente da polarização, na interferência, é possível que ela seja uma onda que soma a amplitude das demais ondas (interferência construtiva) ou pode ser a diferença entre as amplitudes das ondas anteriores e a amplitude da onda unificada (interferência destrutiva).
Ressonância
A ressonância é como se fosse um amplificador de frequência no qual a frequência natural da onda receberá uma excitação que a ampliará.
Qual é a diferença entre Fenômenos Ondulatórios Mecânicos e Eletromagnéticos?
A onda mecânica necessita de uma interferência para acontecer (como jogar uma pedra em um rio para ver as ondas), as ondas eletromagnéticas são aquelas que lidam com o eletromagnetismo (ondas de rádio).
Em outras palavras, os fenômenos ondulatórios mecânicos “precisam de um meio para se propagar”, enquanto os fenômenos ondulatórios eletromagnéticos “não precisam, podendo se propagar até no vácuo”.
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Na vida temos certeza de duas coisas: que um dia iremos morrer e que a Terra continuará girando apesar disso. A coitada fica girando em torno do seu próprio eixo em uma velocidade superior a 1.700 km/h. Além de girar em altíssima velocidade entre si, a Terra também translada ao redor do Sol a uma velocidade que ultrapassa os 100.000 km/h. Mas por que não sentimos a Terra girar? Continue a leitura para descobrir o motivo.
Lei da Inércia: por que não sentimos a Terra girar?
Antes de apresentar a teoria da 1ª lei de Newton, vale pensar em um exemplo prático: imagine um passageiro sentado em um ônibus.
Inicialmente, quando ele entra no veículo e o motorista acelera, ele sente o solavanco e se desequilibra, porém, esse efeito passa assim que o ônibus encontra uma velocidade constante.
Imagine agora que o ônibus passe por uma lombada e precise reduzir a velocidade. Graças a essa situação, o passageiro sente seu corpo ser puxado para frente. Esse efeito é causado devido à Lei da Inércia.
Agora vamos à explicação científica! Segundo a Lei da Inércia, um corpo tende a ficar em repouso, assim como tende a ficar em movimento, a não ser que uma força aja sobre ele.
No caso da Terra, como ela continua em velocidade praticamente constante, não sentimos os efeitos desse fenômeno por estarmos girando com ela. É como se nós, e tudo que existe na superfície da Terra, fossemos extensões dela própria.
É comum encontramos matérias por aí que querem causar um rebuliço na internet, falando de forma sensacionalista sobre o assunto.
A explicação simples é que sim, a Terra está girando mais rápido. Mas, antes que você entre em pânico, estamos falando de uma velocidade muito, mas muito MESMO, pequena.
A velocidade de rotação da Terra também depende de influências externas para realizar seu percurso, como é o caso do Sol e da Lua. Ambos afetam e atraem a Terra, gerando a força maré.
O que você precisa saber é que a massa da Terra se comunica com o Sol e com a Terra, de uma maneira que faz com que ela gire entre si. Ou seja, a velocidade da rotação depende não só da própria estruturação da Terra, mas também das massas que estão sobre sua superfície.
Mas pode ficar tranquilo, este aumento da velocidade não é algo tão relevante assim para o seu dia a dia, já que nem o sentimos acontecer.
A eletroquímica está muito presente no nosso dia a dia, inclusive, se você está lendo este artigo, é porque a eletroquímica está em ação.
Ela é encontrada em pilhas e baterias, celulares, lanternas, calculadoras, computadores e muitos outros objetos do nosso cotidiano. Trata-se de um dos ramos da físico-química que estuda as relações existentes entre reações químicas e a corrente elétrica.
As reações estudadas na eletroquímica podem ser divididas em oxirredução (oxidação e redução), pilhas, baterias e a eletrólise. Lendo sobre cada uma dessas reações, você terá uma compreensão mais aplicada sobre o que é a eletroquímica. Vamos lá?
Reações da eletroquímica
Para entender melhor e observar a aplicação da eletroquímica no nosso dia a dia, confira abaixo como cada uma das reações estudadas por esse ramo da físico-química funciona.
Reações de oxirredução
A oxirredução é um fenômeno químico. Nele, há a produção de energia elétrica a partir da ocorrência da oxidação e da redução de espécies químicas. Suas reações são caracterizadas pela perda e pelo ganho de elétrons:
Oxidação é a perda de elétrons. É provocada pelo elemento chamado de agente oxidante.
Redução é o ganho de elétrons. É provocada pelo elemento chamado de agente redutor.
Em resumo, isso significa que, no processo de oxirredução, ocorre a transferência de elétrons de uma espécie para outra.
Quando um átomo ou íon recebe elétrons e tem a sua carga ou o seu número de oxidação (Nox) diminuído, dizemos que ele sofreu uma redução. Já a espécie que perde os elétrons sofre a oxidação, tendo o seu Nox aumentado.
As ações de oxirredução estão presentes no cotidiano, como na oxidação do ferro (quando forma a ferrugem), na redução de minérios metálicos para a produção de metais, formação do aço, corrosão de navios, etc.
Pilhas e baterias
Em resumo, a pilha converte energia química em energia elétrica de modo espontâneo. Ela também é chamada de célula eletroquímica, é composta por dois eletrodos e um eletrólito. Quando conectamos duas ou mais pilhas, forma-se uma bateria.
A conversão de energia química em energia elétrica ocorre por meio de uma reação de oxirredução.
Esse processo acontece espontaneamente, pois há a transferência de elétrons entre um metal que tem a tendência de doar elétrons (lado negativo: ânodo) por meio de um fio condutor para um metal que tem a tendência de receber elétrons (lado positivo: cátodo).
Algumas pilhas ou baterias não podem ser recarregadas, essas são chamadas de primárias. Nelas, a reação de oxirredução funciona por determinado período, fornecendo energia ao sistema até que a reação química se esgote e o dispositivo pare de funcionar.
No entanto, as pilhas ou as baterias secundárias são recarregáveis e podem ser utilizadas diversas vezes. Um exemplo disso é a bateria usada em automóveis (baterias chumbo/óxido de chumbo ou chumbo/ácido).
Esse tipo de bateria é recarregada quando recebe uma corrente elétrica contínua, a diferença de potencial recebida é capaz de inverter os polos e mudar o sentido da reação química, fazendo com que a bateria funcione e grande parte do ácido sulfúrico se regenere.
Ao contrário das pilhas, a eletrólise é a reação de oxirredução que ocorre de modo não espontâneo e converte energia elétrica em energia química.
Existem dois tipos de eletrólises:
Eletrólise ígnea: é aquela que se processa a partir de um eletrólito fundido, ou seja, pelo processo de fusão. É feita com ausência de água. A corrente elétrica passa pela substância iônica na fase líquida (fundida).
Um exemplo disso é a eletrólise do cloreto de sódio (sal de cozinha) fundido, que produz o gás cloro e o sódio metálico – este último é tão reativo que chega a explodir em contato com a água.
Eletrólise aquosa: neste caso, temos íons fornecidos pela substância dissolvida na água. Em solução aquosa, a eletrólise pode ser realizada com eletrodos inertes ou eletrodos ativos (ou reativos).
Um exemplo da utilização da eletrólise aquosa é no revestimento de peças com metais que se oxidam mais facilmente que o metal que constitui a peça para protegê-la contra a corrosão.
Aplicações da eletroquímica
Para visualizar melhor todos os exemplos citados neste artigo, descrevemos mais algumas circunstâncias do nosso cotidiano nas quais a eletroquímica entra em ação, são elas:
– Reações no corpo humano.
– Fabricação de aparelhos eletrônicos.
– Carregamento de pilhas e baterias.
– Galvanoplastia: revestimento de peças de ferro e aço com zinco metálico, impedindo a ferrugem de materiais.
– Dezenas de aplicações na indústria química.
Agora já descobrimos um pouco mais sobre a eletroquímica, que ela estuda as relações entre reações químicas e a corrente elétrica e está muito presente no nosso dia a dia.
O período das férias escolares chegou, e, como de costume, o Museu WEG preparou algo especial para todo mundo brincar e aprender nessa época do ano. As atividades são virtuais, mas os alunos podem seguir as experiências e replicá-las em casa.
A programação conta com um tour virtual pelo Museu WEG apresentando as salas com uma participação super especial: a Sofia, uma criança que, acompanhada de um profissional, mostrará o Museu de criança para criança.
O objetivo é proporcionar uma visita amigável e o aprendizado sobre eletricidade, eletromagnetismo, história e cultura geral para os pequenos que estão de férias escolares.
Durante o passeio, os alunos podem acompanhar experiências que também podem fazer em casa. São elas: erupção colorida, areia mágica e tornado colorido. Ficou curioso? Então, prepare-se para dar o play e acompanhar essa aventura!
Se você gostou do vídeo compartilhe com sua turma e ajude a espalhar as maravilhas da Ciência e Tecnologia. E, se fizer a experiência na sua casa, poste nas redes sociais e marque o @museuweg. Vai ser um prazer ver as experiências de vocês!
