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A física de Star Wars: Quanta ciência existe nos filmes da saga?

A física de Star Wars: Quanta ciência existe nos filmes da saga?

Star Wars não só entretém fãs de todas as idades, mas também faz a gente pensar sobre ciência. Muitas das…

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.

Leia também: “Breves respostas para grandes questões”, descubra como tudo começou segundo Stephen Hawking

Sabres de luz: Realidade ou ficção?

Sabres de luz: Realidade ou ficção?

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.

Leia também: 3 descobertas que o telescópio James Webb fez em menos de um ano

Viajar mais rápido que a luz: A possibilidade do “hiperespaço”

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?

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.

Leia também: Por que não sentimos a Terra girar?

Erros comuns: O som no espaço e a aerodinâmica das naves

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!

Leia também: Quais são as 3 Leis de Kepler? Saiba como as 3 leis de Kepler revolucionaram a astronomia e a compreensão do movimento dos planetas.

Fontes:

A física de Star Wars: quanta ciência existe nos filmes da saga? Físico explica

O que a física quântica revela sobre a Força de Star Wars

Como Star Wars ajuda a entender a velocidade da luz?

Bóson de Higgs

Bóson de Higgs: O que é essa descoberta de Peter Higgs?

Descubra o que é o Bóson de Higgs e como essa descoberta de Peter Higgs mudou a nossa compreensão do universo.

14 de outubro de 2024
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Você já ouviu falar do Bóson de Higgs e ficou curioso sobre o que ele realmente é? Essa partícula representa uma das descobertas mais marcantes da física moderna e desempenha um papel fundamental na forma como entendemos o cosmos. 

Imagine um universo sem átomos, estrelas ou até mesmo pessoas — tudo isso seria impossível sem essa partícula essencial! 

Para compreender por que o Bóson de Higgs é tão relevante, vamos explorar a história por trás dessa descoberta notável e conhecer a jornada do físico britânico Peter Higgs, o cientista que propôs essa ideia transformadora. Pronto para aprender mais sobre o Bóson de Higgs? Vamos lá! 

Quem foi Peter Higgs? 

Peter Higgs, físico britânico nascido em 1929, é o responsável por uma das contribuições mais significativas da física moderna. Em 1964, Higgs teve uma ideia revolucionária para explicar como as partículas adquirem massa, dando origem à teoria do Bóson de Higgs. 

Embora muitos, inicialmente, achassem sua teoria complexa e difícil de acreditar, ele persistiu em seu trabalho e, em 2013, foi agraciado com o Prêmio Nobel de Física por suas contribuições extraordinárias. 

Higgs iniciou sua carreira como professor e pesquisador e, apesar das adversidades, nunca desistiu de provar que sua teoria estava correta. Além de sua contribuição sobre o Bóson de Higgs, ele também desenvolveu uma teoria sobre a expansão do universo logo após o Big Bang, que é essencial para entendermos a formação e evolução do cosmos. 

Bóson de Higgs

Como funciona o Bóson de Higgs?

Para entender o papel do Bóson de Higgs, imagine uma pista de patinação no gelo. Quando você patina, sente uma certa resistência que desacelera seu movimento. Da mesma forma, no universo, as partículas enfrentam uma “resistência” em um campo invisível chamado campo de Higgs. É essa resistência que confere massa às partículas. 

Sem o Bóson de Higgs, as partículas seriam desprovidas de massa, impossibilitando a formação de átomos. Sem átomos, não haveria estrelas, planetas ou qualquer forma de vida como conhecemos. 

O campo de Higgs funciona como uma “massa invisível” que permeia todo o espaço. À medida que as partículas se movem através desse campo, elas adquirem massa. Sem essa interação, as partículas seriam leves demais para formar a matéria. 

Como foi encontrado?

Encontrar o Bóson de Higgs foi um desafio gigante. No CERN, um laboratório na Suíça, os cientistas utilizaram o Grande Colisor de Hádrons (LHC) para colidir prótons a altíssimas energias. 

Em 2012, eles anunciaram a descoberta de uma partícula que correspondia ao Bóson de Higgs, confirmando a teoria proposta por Peter Higgs. 

Essa descoberta foi um marco na física, pois validou uma parte crucial do Modelo Padrão, que explica como as partículas e forças do universo interagem. A confirmação do Bóson de Higgs foi uma conquista monumental que ampliou nosso entendimento sobre o universo. 

Bóson de Higgs

O Grande Colisor de Hádrons (LHC)

O LHC é um dos maiores e mais poderosos aceleradores de partículas do mundo. Ele faz com que as partículas colidam a velocidades próximas à velocidade da luz.  

Quando essas partículas colidem, elas podem criar novas partículas, como o bóson de Higgs. A descoberta foi uma grande realização porque ajudou a confirmar a teoria de Higgs e completou o Modelo Padrão. 

Curiosidades sobre o Bóson de Higgs

  • O Bóson de Higgs foi nomeado em homenagem a Peter Higgs, mas o “bóson” é um termo geral usado para partículas que obedecem a certas regras matemáticas chamadas de “estatísticas de Bose-Einstein”. 
  • Sem o campo de Higgs, as partículas não teriam massa. Isso significa que átomos e moléculas não existiriam, e o universo como conhecemos não seria possível. 
  • A descoberta do Bóson de Higgs ajudou os cientistas a confirmar que o modelo padrão da física de partículas está correto. Esse modelo é como um manual que explica as partículas e as forças que compõem o universo. 
  • Peter Higgs e François Englert, outro físico que ajudou na teoria, ganharam o Prêmio Nobel de Física em 2013 por suas contribuições. 

Apesar dessa descoberta ser uma grande conquista, a física ainda tem muitos mistérios a resolver. O trabalho de Peter Higgs ajudou a abrir novas possibilidades para entender mais sobre o universo. Novas pesquisas podem levar a descobertas ainda mais importantes!  

Visite o museu e siga nossas redes sociais!

Bom, esperamos que a história do Bóson de Higgs tenha sido tão fascinante para você quanto foi para nós. Para continuar aprendendo sobre física e conhecer mais sobre cientistas importantes, venha visitar nosso museu e nos siga nas redes sociais

Temos exposições especiais que vão te ajudar a entender melhor algumas descobertas e ver de perto como elas funcionam. Venha conferir e se apaixonar ainda mais pela ciência! 

Fontes: 

https://www.bbc.com/portuguese/articles/cx7dngz5l4jo

https://www.nationalgeographicbrasil.com/ciencia/2024/04/quem-foi-peter-higgs-o-cientista-que-descobriu-a-particula-de-deus

https://revistagalileu.globo.com/ciencia/noticia/2024/04/boson-de-higgs-o-que-e-a-particula-de-deus-descoberta-por-peter-higgs.ghtml

descubra como tudo começou segundo Stephen Hawking

“Breves respostas para grandes questões”, descubra como tudo começou segundo Stephen Hawking 

Descubra como Stephen Hawking defende em seu livro como tudo começou.

10 de abril de 2024
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Stephen Hawking é, sem dúvida, um dos estudiosos mais conhecidos do mundo, e isso não é à toa, já que ele é ninguém menos do que o cientista que provou que a singularidade podia ser formada por buracos negros.  

Falando nesses gigantes do espaço, Hawking também entregou estudos sobre o funcionamento dos buracos negros, a radiação emitida por eles e sobre a teoria das flutuações quânticas.  

Realmente, o legado desse cientista foi de suma importância para o mundo da física. Para nossa alegria, uma das últimas obras publicadas por Hawking foi um livro conciso onde ele trouxe “Breves respostas para grandes questões”.  

Leia também: Radiação Hawking: conheça a teoria da gravitação gerada por um buraco negro 

O livro de Stephen Hawking

Se você é um amante da ciência, já coloque na sua lista de livros para ler neste ano a obra “Breve respostas para grandes questões” de Stephen Hawking.  

Com linguagem descomplicada e irônica, Hawking faz um grande apanhado de 10 perguntas que são muito questionadas no mundo da ciência.  

Espia só o sumário: 

Por que formular as grandes questões?

  1. Deus existe? 
  1. Como tudo começou? 
  1. Existe outra vida inteligente no universo? 
  1. Podemos prever o futuro? 
  1. O que há dentro de um buraco negro? 
  1. A viagem no tempo é possível? 
  1. Sobreviveremos na terra?  
  1. Deveríamos colonizar o espaço? 
  1. A inteligência artificial vai nos superar? 
  1. Como moldaremos o futuro? 

Não sei você, mas a gente ficou com curiosidade e vontade de ler todos os capítulos! E, para convencer você também, vamos viajar pelo capítulo “Como tudo começou?”.  

Leia também: O que é um buraco negro e por que precisamos estudá-lo? 

Como tudo começou segundo Stephen Hawking

Para não ficar muito extenso, vamos dar uma resumida nos pontos mais importantes encontrados no capítulo. Se você tiver interesse em saber mais sobre algum tópico específico, sinta-se convidado a ler este livro por completo. 

O universo “nasceu” de onde?

Muito antes de Hawking, filósofos como Aristóteles e Immanuel Kant já haviam debatido sobre a ideia de o universo ser eterno, evitando colocar uma intervenção divina, enquanto a crença em um início apontava para a existência de um criador, como é representada na Bíblia.  

Einstein, com sua teoria da relatividade, transformou a compreensão de espaço e tempo, tornando ambos dinâmicos e indefiníveis fora do universo. Ou seja, evidenciando que “fora” ou “antes” do universo não existia a presença nem de tempo, nem de espaço.  

Enquanto o universo parece infinito e uniforme, com bilhões e bilhões de galáxias contendo inúmeras estrelas e planetas, sua constância no tempo também é contestada já que o surgimento das estrelas ainda intriga, apontando para um evento inicial há alguns bilhões de anos.  

Lembra do telescópio Hubble? Na década de 1990, ele revolucionou a compreensão do cosmos ao descobrir que o universo está em constante expansão.  

Já que as galáxias estão se afastando continuamente, indica que elas já estiveram bem mais próximas umas das outras. Voltando a ideia de que “nasceram” em algum momento, o que contraria a ideia inicial do estado estacionário.  

Ideias de uma fase prévia de contração também foram propostas, mas questões sobre o primeiro evento permaneceram evasivas para muitos cientistas, destacando a necessidade de uma abordagem científica consistente na compreensão da origem do universo. 

Foi então que Penrose e Hawking demonstraram matematicamente que o universo teve um início.  

Leia também: 3 descobertas que o telescópio James Webb fez em menos de um ano 

A teoria do Big Bang

Penrose e Hawking revolucionaram nosso entendimento ao demonstrarem matematicamente que o universo teve um início, desafiando concepções antigas de um cosmos estático e eterno.  

Foi então que veio a teoria do Big Bang, que propõe que esse início ocorreu em uma singularidade, um ponto de densidade infinita. Porém, a relatividade de Einstein não consegue explicar completamente esse evento extremo.  

A descoberta da radiação cósmica de fundo, em 1965, forneceu fortes evidências em apoio à teoria do Big Bang, tornando essa teoria como a explicação mais aceita para a origem do universo.  

Mas, como nem tudo são rosas, essa teoria confronta-se com o desafio de unificar o princípio da incerteza da mecânica quântica com a relatividade, uma tarefa fundamental para compreender os estágios iniciais do cosmos.  

Por isso é preciso uma teoria unificada, como sugerida por Feynman, que incorpore diversas possibilidades para a história do universo.  

Leia também: Filmes incríveis sobre a vida de grandes cientistas 

O que veio antes do Big Bang?

“Segundo a proposição sem-contorno, perguntar o que veio antes do Big Bang não faz sentido – é como perguntar o que há ao Sul do polo Sul –, pois não existe um conceito de tempo disponível para ser empregado. A ideia de tempo só existe dentro do nosso universo.” – Stephen Hawking.  

O Big Bang serve como laboratório para testar teorias, mas questões sobre o fim e a singularidade do universo permanecem, influenciando seu futuro em relação à quantidade de matéria presente. 

No futuro distante, a teoria é de que o universo enfrentará duas possibilidades: o Big Crunch, onde tudo colapsa em si mesmo, ou a expansão eterna, resultando no esfriamento e esvaziamento do universo. 

Leia também: O que diz a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein? 

Depois de tanto conteúdo sobre o nascimento do universo, que tal conferir outras matérias no blog do Museu WEG? Você também pode nos seguir no Instagram para sempre ser avisado dos novos conteúdos que irão surgir por aqui. 

Fontes: 

Livro – “Breves Respostas para Grandes Questões”, Stephen Hawking 

https://brasilescola.uol.com.br/biografia/stephen-william-hawking.htm

3 descobertas que o telescópio James Webb fez em menos de um ano

Descubra as maiores descobertas do telescópio James Webb em quase um ano de expedição.

19 de dezembro de 2023
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Dezembro de 2022 deu o que falar para os amantes da ciência graças ao lançamento do telescópio James Webb. Em menos de um ano de expedição, esse telescópio já deu o que falar com as suas descobertas.  

Por garantir que uma grande tecnologia de captura de imagens chegue ainda mais longe da Terra, as descobertas do James Webb são de suma importância para o mundo da ciência, desafiando tudo o que já sabíamos sobre ele.  

Neste conteúdo, você viajará pelas 3 maiores descobertas do telescópio Webb. Continue a leitura! 

Conheça as 3 maiores descobertas do telescópio James Webb

 

Muito além das fotos belíssimas que o James Webb possibilitou para a humanidade, esse telescópio possibilitou que as suas imagens auxiliassem a ciência a solucionar dúvidas que antes eram impossíveis de ser solucionadas.  

Para deixar mais fácil de entender, separamos aqui as 3 maiores descobertas feitas até agora. 

As primeiras estrelas

As primeiras estrelas

No universo, as estrelas são fundamentais para moldar o cosmo e produzir elementos químicos através da fusão nuclear. Cada estrela possui uma quantidade própria de elementos (além de hidrogênio e hélio), o que torna cada uma delas ainda mais especial e única.  

Mas como as primeiras estrelas poderiam ter algum elemento a mais se o Universo era composto apenas por hidrogênio e hélio?  

Graças às descobertas do telescópio James Webb, um grupo de astrônomos examinou o espectro de uma região próxima à galáxia GN-z11, muito distante e com existência desde antes dos 400 milhões de anos do Universo como um todo.  

Os cientistas, então, detectaram indícios de uma das estrelas mais antigas do Universo nessa região. 

A Época de Reionização 

A Época de Reionização

Como o programa JADES (JWST Advance Deep Extragalactic Survey), destinado à exploração do espaço profundo, foi incorporado ao James Webb, foi possível analisar galáxias muito antigas durante a sua expedição – galáxias tão distantes que estiveram no período conhecido como Época da Reionização. Nesse período, a luz tinha dificuldade em atravessar a névoa de gás, mas, à medida que a reionização ocorria, o universo passou a se tornar cada vez mais transparente.  

Ainda não foi descoberto dado algum mais aprofundado sobre isso – se foi causado por buracos negros supermassivos ativos ou por galáxias cheias de estrelas jovens e quentes –, mas já estamos chegando perto. 

Além disso, os cientistas puderam encontrar assinaturas intensas de formação estelar e períodos de atividade intercalados com quietude em galáxias muito antigas, o que sugere processos complexos de formação estelar.  

Vida em Saturno?

Vida em Saturno

Você não leu errado, o telescópio James Webb detectou uma grande nuvem de vapor d’água se projetando no polo sul da lua de Saturno, a Enceladus.  

Enceladus já é conhecida por ter um oceano subterrâneo sob a sua superfície congelada, mas esta é a primeira vez que uma erupção de vapor d’água tão grande foi observada, algo em torno de 300 kg de água por segundo.  

Graças às observações recentes do James Webb, futuras missões exploratórias planejam investigar mais a fundo a espessura da crosta de gelo da lua de Saturno, coletando informações sobre a profundidade do seu oceano e sobre a possibilidade de vida na Enceladus. 

Informação bônus: James Webb irá ganhar um parceiro 

James Webb irá ganhar um parceiro

Para auxiliar nas buscas e nas investigações do James Webb, a NASA planeja acrescentar um pequeno satélite à missão MANTIS em 2026.  

Com tamanho similar ao de um forno pequeno, o satélite terá a tecnologia necessária para observar o céu em todo o alcance da parte ultravioleta do espectro eletromagnético.  

Essa tecnologia inclui também a luz ultravioleta extrema (EUV), uma radiação que não é observada em outras estrelas além do Sol.  

Acredita-se que esse telescópio irá coletar dados durante um ano de expedição unindo forças com o James Webb. Enquanto o MANTIS irá observar as estrelas dos sistemas distantes, o Webb estudará os planetas. 

Gostou deste conteúdo? Acesse o blog do Museu WEG e confira mais matérias como esta. Você também pode seguir o Museu WEG no Instagram para ser notificado sempre que surgir algum conteúdo novo por aqui. 

Fontes: 

Como achados do James Webb sobre galáxias longínquas desafiam a ciência – Galileu 
As primeiras estrelas do universo: mistério da Astronomia pode ter sido resolvido pelo James Webb! – MeteoRed 
James Webb vai ganhar um parceiro para observar sistemas estelares distantes – CanalTech 

Radiação Hawking: conheça a teoria da gravitação gerada por um buraco negro

Entenda o que é a Radiação Hawking e conheça a teoria da gravitação gerada por buraco negro proposta por Steven Hawking.

22 de novembro de 2023
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A teoria da Radiação Hawking foi proposta por um dos maiores físicos da história, Stephen Hawking, essa teoria compreende o funcionamento dos buracos negros e desafia as concepções propostas por outros estudiosos.  

Neste conteúdo, vamos viajar para o intrigante mundo dos buracos negros, adentrando nessa teoria de cabeça. Continue a leitura! 

O que são buracos negros?

Buracos negros são uma região do espaço-tempo supermassiva, o que significa que eles possuem uma densidade tão alta que acaba distorcendo o espaço-tempo como um todo.  

De modo geral, isso significa que tudo que alcança o seu horizonte de eventos (a sua borda, por assim dizer) acaba sendo puxado para o seu interior sem que seja possível fugir.  

A densidade de um buraco negro é tão alta que nem mesmo a luz é capaz de fugir do seu interior. Aproveite e saiba mais acessando este conteúdo sobre buracos negros. 

O que é a Radiação Hawking?

O que é a Radiação Hawking

Proposta em 1974 por Stephen Hawking, a teoria da Radiação Hawking possibilitou que os cientistas conseguissem explorar mais sobre os buracos negros.  

Já que ela revolucionou a forma como estudamos os buracos negros, vamos recapitular alguns pontos importantes. 

O vácuo quântico 

No espaço, as partículas virtuais estão em agitação constante, ou seja, estão sempre sambando para lá e para cá no cosmo.  

De tempos em tempos, algumas dessas partículas encontram os seus pares (partícula + antipartícula) e somem dos seus lugares devido à regra da física chamada de Princípio da Incerteza de Heisenberg. 

O horizonte de eventos

Como já falamos por aqui, o horizonte de eventos é a “borda” de um buraco negro, onde tudo que cruza essa fronteira é sugado para o seu interior – o tal do “caminho sem volta”. 

Separação de pares de partículas virtuais 

Lembra-se de que as partículas achavam os seus pares e sumiam? É aqui que a Radiação Hawking entra!  
 
Segundo a teoria, nesta etapa, os pares de partículas virtuais podem ser separados, onde um dos gêmeos é puxado para dentro do buraco negro e o outro consegue escapar para o espaço (a tal da Radiação Hawking).  

Emissão de Radiação Hawking

Quando essa partícula escapa para o espaço, conhecida como Radiação Hawking, ela passa a ser uma radiação real e não virtual, sendo liberada pelo buraco negro para o espaço.  

É como se o próprio buraco negro escolhesse uma partícula virtual e mandasse a outra de volta para o Universo. Agora que você entendeu a teoria, vamos deixá-la ainda mais simples. 

Mesmo que nada possa fugir de um buraco negro, ele mesmo acaba expelindo uma radiação, o que implica que eles acabam perdendo energia ao longo do tempo, o que é algo surpreendente e desafia o que pensávamos sobre eles: que nada podia sair deles. 

O que a Radiação Hawking implica para o mundo da física?

O que a Radiação Hawking implica para o mundo da física

Devido à Radiação Hawking, foi possível concluir informações bem importantes sobre os buracos negros, como, por exemplo, a ideia de que eles vão envelhecendo e perdendo a sua densidade e a sua capacidade de absorção e acabam encolhendo.  

Essa informação desafiou a crença inicial de que buracos negros eram objetos puramente “devoradores” que acumulavam partículas no seu campo gravitacional.  

Essa perda gradual de energia leva ao processo de evaporação de um buraco negro devido à Radiação Hawking.  

Em teoria, um buraco negro pode, eventualmente, evaporar por completo, deixando para trás apenas a radiação resultante dessa ação de “sumiço”.  

Essa descoberta redefine a nossa compreensão inicial dos buracos negros como estruturas que não são eternas, mas que podem desaparecer com o passar do tempo.  

Beleza, até agora falamos de teorias, mas, como a Radiação Hawking tem quase 50 anos, o que já foi comprovado pela ciência? 

Evidências da Radiação Hawking

Evidências da Radiação Hawking

Stephen Hawking pensou BEM fora da caixa (ou devíamos dizer “fora do horizonte de eventos”?), mas o que o mundo da ciência tem a dizer sobre essa tal de Radiação Hawking?  

As evidências que sustentam essa teoria têm se acumulado ao longo desses 49 anos, e recentemente cientistas conseguiram criar um análogo de buraco negro em laboratório para testar a validade dessa teoria – lembrando de que esse processo foi bem difícil e foi necessário realizar 97 mil repetições em mais de 124 dias de experimento.  

Esses experimentos ofereceram suporte convincente à ideia de que a Radiação Hawking é uma realidade.  

Em outras palavras, Hawking estava certo!  

A radiação Hawking é uma teoria muito fascinante que nos permite explorar os buracos negros de uma forma completamente nova, desafiando as previsões propostas anteriormente e lembrando a todos de que o universo é cheio de surpresas.  

À medida que continuamos investigando os mistérios do cosmo, novas descobertas emocionantes podem estar à nossa espera.  

Gostou deste conteúdo? Então, aproveite e confira outros conteúdos do Blog do Museu! Aqui você encontra várias curiosidades sobre o mundo da ciência e da tecnologia.  

Fontes: 

Gaia Ciência – O que é radiação Hawking? 

SoCientifica: O que é a radiação Hawking? 

CanalTech – Buraco negro criado em laboratório fortalece teoria da Radiação Hawking 

Revolução Científica do século XVII: explorando as transformações de Galileu

Entenda o que foi a Revolução Científica do século XVII, conhecendo Galileu Galilei e suas principais contribuições para a ciência.

O século XVII foi um período de avanços e questionamentos, em que a visão de mundo vigente foi desafiada e novos paradigmas surgiram. 

Galileu Galilei, um dos mais importantes personagens dessa época, destacou-se por suas descobertas e contribuições revolucionárias para a física, astronomia e metodologia científica.

Ele foi pioneiro no uso do telescópio para observar o céu, revelando descobertas surpreendentes, como as fases de Vênus e as luas de Júpiter, que desafiaram as concepções geocêntricas da época. 

Neste conteúdo, exploraremos mais detalhadamente as transformações trazidas por Galileu durante a Revolução Científica do século XVII. Vamos analisar suas principais descobertas, sua influência na astronomia e na física, bem como seu impacto duradouro no método científico.

A Revolução Científica do século XVII

A Europa passou por grandes dificuldades durante o século XVII, que envolviam os desastres deixados pela guerra, a fome, as crises econômicas e a divisão religiosa cada vez mais evidente.

Em contrapartida, nasceu do meio de tudo isso, a curiosidade de diversos estudiosos da época para compreender os segredos do mundo. Durante esse tempo, surgiram importantes descobertas que transformaram nosso entendimento do universo.

A Revolução Científica do século XVII foi um período de mudanças radicais na ciência. Entre as maiores descobertas dessa revolução, destacam-se a observação astronômica precisa, a formulação de leis do movimento e o desenvolvimento do método científico.E é aí que Galileu entra nessa história. Ele é considerado o pai da ciência moderna devido ao seu papel fundamental na consolidação das bases do pensamento científico no fim da Idade Média. 

Quem foi Galileu Galilei?

Desde muito cedo, Galileu Galilei mostrou-se apto à criação de engenhocas, sendo estimulado desde pequeno ao desenvolvimento de seus saberes científicos (já que seu pai desejava que Galileu seguisse no ramo da medicina). 

O primeiro passo dele rumo à nova era científica se deu a sua descoberta de que Aristóteles estava errado em afirmar que a velocidade de queda dos corpos era proporcional ao seu peso. Um pensamento que não era contestado em milênios. 

Galileu mostrou as comunidades científicas da época que nem tudo que havia sido deduzido no passado seria obrigatoriamente uma verdade incontestável, acendendo o fogo da curiosidade no mundo acadêmico.

Ele foi o responsável por grandes avanços em áreas como a astronomia, a física e a matemática. Sua abordagem inovadora e suas descobertas revolucionaram a forma como entendemos o universo.

As principais transformações de Galileu Galilei 

O comportamento de Galileu se assemelha muito ao de outros cientistas de renome da nossa história, buscando a verdade acima da crença e da dedução. Deixou um legado de transformações fundamentais para a compreensão científica. Suas contribuições abrangeram diversos campos do conhecimento. Confira a seguir as principais.

Observações astronômicas

Galileu construiu seu próprio telescópio e realizou observações astronômicas inovadoras. Essas observações contrariaram as antigas concepções geocêntricas e abriram caminho para a compreensão do sistema solar, como:

→ O fato de que sempre se via a mesma face da Lua e que ela era moldada por crateras.

→ A certeza de que Júpiter tinha seus próprios satélites.

→ A confirmação de que Saturno possuía anéis o envolvendo. 

→ O fato de que o sol sempre rotacionava por seu eixo.

→ E, por fim, que Vênus e Marte possuíam suas próprias fases. 

Leis do Movimento

Galileu formulou leis fundamentais sobre o movimento, as quais foram a base para os estudos posteriores de Isaac Newton. Ele demonstrou que um objeto em movimento, impulsionado por uma força, só para devido ao atrito causado por forças externas. 

Além disso, suas pesquisas sobre queda livre contestaram as ideias aristotélicas, mostrando que a velocidade da queda não era influenciada pelo peso dos objetos. 

Queda livre

Galileu realizou experimentos para estudar a queda livre do corpo, onde ele defendeu que a velocidade da queda de objetos diferentes seria sempre a mesma, sendo afetada apenas pela resistência do ar aplicada a cada um deles. 

Essa descoberta desafiou as antigas concepções sobre a gravidade e abriu caminho para a compreensão mais precisa dos fenômenos físicos. 

Método científico

Galileu Galilei foi um cientista revolucionário que introduziu o método científico como uma forma sistemática de investigação. Antes de Galileu, a ciência era muitas vezes baseada em suposições e crenças, sem uma abordagem estruturada para testar e comprovar ideias.

O método utilizado por Galileu Galilei mudou a forma como as próximas gerações compreendiam a ciência: o Método Experimental, também conhecido como Método Científico. 

Galileu introduziu o método científico como uma abordagem sistemática para a investigação científica. Seu método, baseado em observação, experimentação e formulação de teorias, trouxe rigor e objetividade ao processo científico. 

Graças ao método científico de Galileu, a ciência moderna se tornou uma disciplina confiável, capaz de investigar e compreender os fenômenos naturais com base em evidências sólidas.

A importância das contribuições de Galileu para a ciência moderna

As contribuições de Galileu Galilei foram extremamente importantes para a ciência moderna. Ele trouxe uma abordagem inovadora que mudou completamente a forma como a ciência era compreendida e conduzida.

Galileu aprimorou a forma como fazemos observações, tornando-as mais precisas e detalhadas, permitindo que o funcionamento do universo fosse entendido de uma melhor forma. 

A sistematização da concepção de ciência possibilitou que a verdade prevalecesse no mundo científico, dando um novo rumo às pesquisas sobre o movimento e diversos outros saberes. 

Suas teorias eram baseadas em evidências empíricas, ou seja, em informações concretas e observáveis. Isso contrastava com as concepções antigas que se baseavam principalmente em argumentos filosóficos. 

Sua observação casada com experimentação e formulação alcançou a construção de artefatos tecnológicos capazes de medir e calcular o fluxo dos fenômenos naturais, o que constitui a ciência moderna. 

Seu legado continua a influenciar cientistas e pesquisadores, inspirando-os a buscar a verdade por meio de métodos científicos confiáveis.

Você tem curiosidade sobre assuntos como este? Dê uma espiada no blog do Museu WEG e encontre mais conteúdos dedicados a cientistas famosos de nossa história.  

Fontes:

Transformação de Galileu – Infopédia
As transformações de Galileu – UFSC
Galileu, protagonista da revolução científica – National Greographic

Hidrostática: entenda os princípios de Pascal e Arquimedes e o teorema de Stevin

Conheça os conceitos de hidrostática e mergulhe nos princípios de Pascal e Arquimedes e o teorema de Stevin.

10 de agosto de 2023
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hidrostática, ramo da física dedicado ao estudo dos fluidos em equilíbrio, oferece um olhar fascinante sobre os fenômenos que ocorrem no mundo líquido ao nosso redor. 

Compreender os princípios fundamentais por trás desses fenômenos nos permite desvendar desde a pressão exercida por fluidos confinados até a flutuabilidade dos objetos imersos.

Neste post blog, vamos explorar os conceitos fundamentais da hidrostática, além de compreender os princípios de Pascal e Arquimedes e o teorema de Stevin. Prepare-se para mergulhar nesse universo de conhecimento.

O que é hidrostática?

A hidrostática é um ramo da física que estuda os fluidos em repouso, ou seja, quando não há movimento. 

É graças a ela que é possível compreender o comportamento de líquidos e gases sob diferentes condições.

Para entender a hidrostática, é preciso compreender os seguintes conceitos: pressão, transmissão de pressão em fluidos, empuxo e variação.

Conceitos principais da hidrostática

Mergulhando mais afundo no conceito de hidrostática, nos deparamos com alguns termos de grande relevância para o estudo desta temática e, para ficar mais fácil o seu entendimento, explicaremos a seguir, de forma simples, o que significa cada um.

1. Pressão

A pressão é a força exercida por um fluido sobre uma determinada área. De forma resumida, a pressão é como uma força “espalhada”, onde a área aplicada é totalmente influente na quantidade de força sentida. 

Imagine que você esteja empurrando uma das paredes de uma piscina de criança, como a área é pequena, a pressão será ainda maior. Porém, se você empurrar a parede de uma piscina olímpica, a pressão se tornará muito menor. 

Na prática, a pressão é a força que um fluido (como a água ou o ar) exerce sobre uma área específica. Para calcular a pressão, você divide a força aplicada pela área em que ela atua. Quanto maior a força exercida ou menor a área, maior será a pressão.

Esse conceito é essencial para áreas como a engenharia hidráulica, possibilitando a projeção de sistemas mais eficientes e seguros que possibilitem transmitir força e controlar movimentos.

2. Transmissão de pressão em fluidos

Imagine que você tem um balão cheio de água e você pressiona uma parte dele com o dedo. 

Você perceberá que a pressão que exerceu não fica apenas no ponto em que você tocou, mas se espalha por todo o balão. Isso ocorre porque a pressão em um fluido é transmitida igualmente em todas as direções.

Um exemplo prático da utilização deste conceito está na construção de barragens. Quando a água enche o reservatório, ela exerce uma pressão hidrostática sobre as paredes da barragem. 

Graças à transmissão de pressão, essa pressão hidrostática é distribuída de maneira uniforme por toda a estrutura da barragem. 

Isso reforça que este princípio é fundamental na engenharia civil, especialmente na construção de barragens, garantindo a segurança e estabilidade dessas estruturas.

3. Empuxo

Sabe quando você pula na piscina e é “puxado” para cima? Isso é o empuxo. 

O empuxo depende de duas coisas: a densidade do fluido e o volume de fluido que o objeto desloca. Quanto maior a densidade do fluido, maior será o empuxo. Isso significa que quanto mais do objeto estiver imerso no fluido, maior será o empuxo.

Um exemplo prático do empuxo é o comportamento dos objetos flutuantes em um líquido, como um barco navegando sobre a água. 

O barco é projetado para ter um formato que empurra uma grande quantidade de água para baixo enquanto flutua. O empuxo que a água exerce sobre o barco ajuda a mantê-lo flutuando, mesmo sendo um objeto pesado.

4. Variação

A variação de pressão ocorre quando há diferença de pressão entre dois pontos em um mesmo fluido que está parado. Essa diferença de pressão é diretamente proporcional à diferença de altura vertical entre esses pontos e à densidade do fluido. 

Imagine um cano com água dentro. Se tivermos um ponto mais alto no cano e outro mais baixo, haverá uma diferença de altura entre eles. 

Essa diferença de altura influencia diretamente na diferença de pressão entre os dois pontos. Quanto maior a densidade do fluido, maior será a variação de pressão entre os pontos.

Na prática, a variação de pressão é aplicada em sistemas hidráulicos, que são sistemas que utilizam líquidos para transmitir força e energia. 

Agora que você já está por dentro dos principais conceitos de hidrostática, vamos entender os famosos princípios e o teorema deste tema.

Princípio de Pascal

O Princípio de Pascal nos diz que quando aplicamos pressão em um fluido que não pode ser comprimido, essa pressão é transmitida igualmente para todas as direções.

Isso significa que qualquer mudança de pressão aplicada em um ponto de um fluido confinado se propaga igualmente em todas as direções, sem perdas significativas. 

Esse princípio é fundamental para entender o funcionamento de sistemas hidráulicos, como freios de carros, macacos hidráulicos e prensas, que se baseiam na transmissão da pressão para gerar força e movimento.

A pressão se propaga uniformemente em todas as direções, o que se resume na seguinte fórmula: 

P₁ / A₁ = P₂ / A₂

NOMENCLATURA

P₁ = Pressão aplicada na primeira área

A₁ = Área correspondente à primeira pressão aplicada 

P₂ = Pressão resultante na segunda área

A₂ = Área correspondente à segunda pressão resultante

O Princípio de Pascal desempenha um papel crucial em nossa compreensão da pressão e sua aplicação prática na criação de máquinas e dispositivos úteis em várias áreas industriais.

Princípio de Arquimedes

O princípio de Arquimedes, estabelece que um objeto imerso em um fluido recebe um empuxo verticalmente para cima, igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Em outras palavras, o princípio explica por que um objeto flutua ou afunda em um fluido. 

Se o peso do objeto for menor do que o empuxo exercido pelo fluido, o objeto flutua. Caso contrário, o objeto afunda. Ele é fundamental para entender a flutuação de barcos, o funcionamento de submarinos e até mesmo o equilíbrio do corpo humano imerso na água.

Sabe aquela sensação de flutuar que você sente ao entrar em uma piscina? Este é o empuxo agindo em você. A fórmula que representa essa força é:

E = ρ * V * g

NOMENCLATURA

E = Empuxo 

ρ = Densidade do fluido 

V = Volume de fluido deslocado pelo objeto 

g = Aceleração da gravidade 

Este princípio é aplicado em diversas áreas, como na construção de navios e submarinos, pois nos ajuda a entender como essas estruturas flutuam e se movimentam na água.

Teorema de Stevin

O teorema de Stevin, descreve a relação entre a pressão hidrostática e a altura de um fluido em repouso. Segundo ele, a pressão exercida por um fluido em um ponto depende apenas da altura do fluido acima desse ponto, e não do formato do recipiente ou da área de superfície. 

Em outras palavras, a pressão aumenta proporcionalmente à profundidade do fluido. Isso significa que quanto maior a altura do fluido, maior será a pressão exercida. 

O teorema de Stevin é importante para entender fenômenos como a pressão atmosférica, o funcionamento de barragens e o equilíbrio de líquidos em recipientes conectados em diferentes alturas. Essa relação pode ser expressa pela fórmula:

ΔP = ρ * g * Δh

NOMENCLATURA

ΔP = Variação da pressão

ρ = Pressão absoluta 

g = Gravidade 

Δh = Variação de altura

Um grande exemplo do Princípio de Stevin aplicado é o sistema hidráulico das casas. 

Para continuar aprofundando seus conhecimentos, não deixe de procurar pela palavra-chave “ENEM” em nosso blog, onde você encontrará mais conteúdos relevantes sobre física e outros assuntos cobrados nos vestibulares.

Continue explorando o blog do Museu WEG e desvende os segredos da ciência e da tecnologia. Ainda não está seguindo o Museu WEG no Instagram? Siga agora.

Fontes:

Hidrostática – Brasil Escola
Hidrostática – Toda matéria
Hidrostática – Conceitos, Stevin e Pascal

Conheça as Leis de Kirchhoff e aprenda como aplicá-las

Conheça os conceitos dos circuitos elétricos nas leis de Kirchhoff e explore a Lei dos Nós e a Lei das Malhas com exemplos práticos.

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.

O que são Circuitos Elétricos?

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.

Quem foi 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. 

Exemplos práticos das Leis de Kirchhoff

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.

Fontes:
Gustav Robert Kirchhoff – SO Física
Leis de Kirchhoff – Brasil Escola
Leis de Kirchhoff em Física – Descomplica

Quais são as 3 Leis de Kepler?

Saiba como as 3 leis de Kepler revolucionaram a astronomia e a compreensão do movimento dos planetas.

Johannes Kepler foi um matemático e astrônomo alemão que contribuiu significativamente para a compreensão do movimento dos planetas e para o desenvolvimento da astronomia moderna.

Alguns pensadores da época acreditavam que a Terra era o centro de todo o Universo, conhecido como Geocentrismo, e ficava parada enquanto o sol girava ao redor dela. Naquela época, a percepção religiosa era a única verdade.

Posteriormente, surgiu a ideia de que, na verdade, o Sol estivesse no centro e a Terra que era responsável por percorrer ao seu redor (Heliocentrismo). Mesmo que essa ideia fizesse muito mais sentido, na Idade Média, essa opinião ainda não era bem aceita pela igreja. 

Foi aceita quando o matemático Johannes Kepler provou, por meio de seus cálculos, que o modelo Heliocêntrico era o mais correto. Por meio desses estudos, ele então publicou as 3 Leis de Kepler

No conteúdo a seguir, você conhecerá um pouco mais sobre ele e entenderá as leis que ele instituiu a partir do seu estudo.

Quem foi Johannes Kepler?

Astrônomo e matemático alemão, Johannes Kepler nasceu em 1571. Auxiliar de Tycho Brahe, grande nome da astronomia da época, o professor Kepler assumiu os estudos de seu mentor após sua morte e assim começou a revolucionar o mundo da astronomia. 

Em 1609, publicou o livro Astronomia Nova, no qual se encontram suas duas primeiras leis e, em 1619, publicou seu maior trabalho, Harmonia do Mundo, no qual apresenta sua terceira e última lei. 

As 3 Leis de Kepler

Johannes Kepler trouxe para a ciência um estudo mais aprofundado do que Tycho Brahe, Ptolomeu e Nicolau Copérnico já vinham pesquisando anteriormente. 

Isso aconteceu após Kepler perceber que a velocidade orbital dos planetas ao redor da Terra não era constante, concluindo que a órbita dos planetas, na verdade, era elíptica e não perfeitamente circular. 

As 3 Leis de Kepler são destinadas ao movimento planetário, sendo definidas como Lei das Órbitas Elípticas (1), Lei das Áreas (2) e, por fim, Lei dos Períodos (3). Saiba mais sobre elas!

1ª Lei de Kepler: Lei das Órbitas Elípticas

A 1ª Lei de Kepler diz respeito ao formato das órbitas dos planetas que giram ao redor do Sol. Kepler deduziu que os planetas não giram em uma linha perfeitamente redonda ao redor do Sol, e sim de uma linha elipse, quase um desenho de um ovo.

Para ficar mais claro, desenhe um ovo em uma folha. Dentro do ovo, perto da borda superior, desenhe um sol e, exatamente na linha da borda inferior, desenhe a Terra. Pronto, agora você tem uma forma de visualizar o que estamos falando por aqui. 

O que é possível perceber com a 1ª Lei de Kepler é que, em determinados momentos, os planetas estarão mais afastados do Sol (conhecido como ponto Afélio), enquanto em outros eles estarão mais perto (conhecido como ponto Periélio).

Lei das Órbitas Elípticas: dica para o ENEM

Nos vestibulares, geralmente há uma pegadinha dizendo que, quando a Terra está no ponto Afélio, ela está no inverno e, quando ela está no ponto Periélio, ela está no verão. 

Isso está errado, fique atento! O que determina as estações do ano é a inclinação da Terra, e não o percurso orbital.

2ª Lei de Kepler: Lei das Áreas

Antes de aprofundar a explicação, pegue seu desenho de Ovo-Terra-Sol e faça uma linha da Terra em direção ao Sol. Agora faça mais uma Terra perto dessa primeira e mais duas Terras iguais, porém, ao lado do Sol (todas com uma linha individual que as ligue com o Sol).

Kepler definiu que a velocidade percorrida dentro dessas áreas desenhadas é sempre igual. É por isso que a Lei das Áreas diz que a velocidade do percurso dessa linha que liga a Terra com o Sol é sempre igual. 

Quanto mais perto do Sol (ponto Periélio), maior será a velocidade percorrida pelo planeta; quanto mais longe (ponto Afélio), mais devagar ele irá andar. 

Essa é a Lei que, para muitos físicos, é conhecida como a mãe da astrofísica. Além disso, essa Lei foi muito importante para que Newton descobrisse a Gravidade e, posteriormente, Einstein desenvolvesse a sua Lei da Gravidade Geral.

3ª Lei de Kepler: A Lei dos Períodos

Pegue o seu desenho de Ovo-Terra-Sol e imagine que suas Terras estejam andando pela linha do ovo. Perceba que, conforme a Terra vai caminhando, as linhas imaginárias desenhadas vão mudando de tamanho. 

Esta é a 3ª Lei de Kepler: conforme acontece o movimento orbital, a distância entre a Terra e o Sol sofre uma mudança. Quando a Terra está no Afélio, é possível ver uma distância bem grande entre ela e o Sol, mas, quando ela está no Periélio, essa distância fica bem curtinha. 

Quanto mais longe o planeta estiver do Sol (Afélio), maior será o tempo que ele levará para percorrer a órbita. Essa distância é chamada de Período. Esta é a fórmula final dessa Lei:

T²/r³=K

NOMENCLATURA:

T = Período orbital (distância entre a Terra e o Sol) 

r = Raio médio da órbita 

K: Valor constante (velocidade de todos os corpos que orbitam a Terra) 

Para descobrir o valor da constante (K), você pode seguir a seguinte fórmula:

K= 4²/GMs

NOMENCLATURA:

G = Constante da gravitação do Universo M = Massa do Sol

A Lei dos Períodos: Dica para o ENEM

Para não se perder com tantas fórmulas, você pode resumi-las em apenas uma: 

T²/R³= 4π²/GM

E aí? Curtiu este conteúdo? Então corra para o Blog do Museu WEG e encontre mais assuntos como este! Você também pode seguir o Instagram do Museu WEG para sempre ficar por dentro das novidades que saem por aqui. 

Fontes:

Leis de Kepler – InfoEscola

Leis de Kepler – Brasil Escola

Leis de Kepler: quais são? – Stoodi

Fenômenos Ondulatórios: Entenda o que são e quais os tipos existentes

Descubra a incrível ciência das ondas: entenda o que são fenômenos ondulatórios e saiba quais são os tipos existentes. Acesse agora nosso blog!

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!

Tipos de Fenômenos Ondulatórios

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. 

Refração

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. 

Polarização

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.

Interferência

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”. 

Curtiu este conteúdo? Então dê uma conferida no Blog do Museu WEG para encontrar mais assuntos que são cobrados no ENEM. 

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Fontes:

Fenômenos ondulatórios – Globo Educação

Fenômenos Ondulatórios na Prova do Enem – InfoEnem

Fenômenos ondulatórios – Mundo Educação