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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.

22 de agosto de 2023
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#biologia, #física, #história, #química,

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

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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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#educação, #física,

A 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

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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.

27 de julho de 2023
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#ciência, #curiosidades, #física,

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

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Quais são as 3 Leis de Kepler?

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

25 de abril de 2023
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#ciência, #curiosidades, #física,

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

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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!

19 de abril de 2023
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#ciência, #curiosidade, #física,

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

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O que é Fusão Nuclear e por que ela pode ser o futuro da Energia Limpa?

Neste conteúdo você irá descobrir o que é fusão nuclear e por que essa alternativa é mais viável para o meio ambiente.

28 de março de 2023
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#ciência, #física, #tecnologia,

Já pensou em unir núcleos de um átomo e criar um núcleo ainda maior e mais estável? Esse é o princípio da Fusão Nuclear, que funde dois núcleos atômicos em um! Essa energia é tão poderosa que dá vida às estrelas, como é o caso do nosso Sol. 

Agora imagine toda a energia do Sol sendo produzida aqui na Terra. 

Cientistas da Califórnia descobriram uma forma de produzir energia limpa por meio da Fusão Nuclear, que vem sendo chamado de Santo Graal da produção energética mundial. 

Quer saber mais sobre a invenção que irá revolucionar o mundo da geração de energia limpa? Então primeiro vamos aprender o que é Fusão Nuclear e alguns conceitos básicos sobre ela.

O que é Fusão Nuclear?

A fusão nuclear é uma união de dois núcleos atômicos através de uma colisão. 

Mas, para acontecer uma fusão de átomos, é preciso haver uma energia cinética muito forte para que ela ultrapasse a repulsão natural desses núcleos. 

Quer um exemplo real de fusão nuclear? Então observe o nosso Sol (não olhe para ele diretamente, só estude sobre, viu?).

A energia gerada e liberada pelo Sol é milhões de vezes mais forte que uma reação química comum. Justamente por isso, muitos cientistas já vinham procurando um meio de utilizar essa energia para produzir uma alternativa limpa para a sociedade, reduzindo assim a poluição energética no mundo. 

Antes de falarmos sobre essa tão inovadora descoberta, você sabe a diferença entre Fusão e Fissão Nuclear? Vamos falar sobre isso a seguir.

Fusão Nuclear VS Fissão Nuclear

A fissão nuclear é atualmente utilizada na geração de energia de usinas elétricas, porém, diferente da fusão nuclear, ela não é nada limpa. A fissão nuclear é tão poluente que gera resíduos que podem durar por toda a eternidade. 

Mas, por que inventaram isso? Porque, na natureza, quando um átomo de urânio (um átomo pesado) entra em processo de fissão, ele libera um nêutron que gira e vai atingindo outros átomos de urânio. Em outras palavras, acontece um efeito bola de neve. 

Porém, em uma usina, esse processo libera muito calor, fervendo a água para que seu vapor gire uma turbina, liberando contaminação radioativa para o meio ambiente. 

Já a geração de energia através da fusão nuclear poluiria bem menos o meio ambiente, já que ela acontece através da junção de átomos leves. Diferente da fissão nuclear, a fusão produz muito mais energia e descarta pequenas quantidades de resíduos radioativos de curta duração. 

O mais legal do processo de fusão nuclear está no fato de que ele não produz gases de efeito estufa, e não prejudica o clima do planeta. Para haver uma fusão nuclear, é preciso contar com alta pressão e temperatura. 

O Santo Graal da energia limpa

Cientistas da Califórnia desenvolveram recentemente um reator de fusão nuclear que gera mais energia do que a gasta, o que ainda não era uma realidade. 

Essa invenção não só acelerou as pesquisas sobre o assunto como, também, possibilitou que a energia gerada por fusão nuclear pudesse ser uma alternativa de energia limpa para o planeta. Mas, esse reator ainda está sendo aperfeiçoado, já que, por enquanto, só conseguiu gerar energia suficiente para ligar uma televisão. 

Os cientistas descobriram que se colocassem uma pequena quantidade de hidrogênio em um grão de pimenta e usassem um laser de 192 feixes para aquecê-lo, seria possível aquecer a pequena cápsula em até 100 milhões de graus Celsius, uma temperatura que ultrapassa o centro do Sol. 

A descoberta é extremamente importante para o mundo científico e, possivelmente, estamos caminhando para ainda mais perto de um mundo movido a energia limpa. Mas vale lembrar que estamos falando de um experimento que custou bilhões de dólares e que ainda está sendo aperfeiçoado, sem data para ser lançado até o momento.

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Fonte:

Fusão Nuclear – Brasil Escola

Fusão nuclear: como cientistas alcançaram ‘Santo Graal’ da energia limpa – BBC News Brasil

Qual a diferença entre fusão e fissão nuclear? – Olhar Digital

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

Nesse conteúdo você irá descobrir o que é a Teoria da Relatividade Geral e qual a diferença entre ela e a Teoria da relatividade Restrita.

14 de março de 2023
...
#ciência, #física,

Imagina você ser tão inteligente ao ponto de propor uma teoria que mudaria o mundo!

Essa teoria não é só famosa, ela também é superimportante para o mundo da Física e para diversas descobertas que aconteceram posteriormente.

Chegou o momento de você conhecer a tão falada, representada e estudada Teoria da Relatividade Geral! 

Quem inventou a Teoria da Relatividade Geral?

Albert Einstein foi um célebre cientista que revolucionou o mundo da ciência (mas isso você já sabia). O físico alemão lançou não só uma grande teoria, mas sim duas em pouquíssimo tempo de diferença: as teorias da relatividade restrita e da relatividade geral. 

Aqui no blog do Museu WEG temos uma matéria que fala sobre a vida deste grande cientista, para saber detalhes e curiosidades, é só clicar aqui.

A primeira teoria de Einstein levou uma década para ser elaborada. Isso se deve a sua complexidade, já que ia contra a Teoria de Isaac Newton, aceita há 200 anos, de que o espaço e o tempo eram conceitos independentes, defendendo que o tempo fluía livremente enquanto o espaço permanecia o mesmo. 

Durante sua vida, com a publicação da Teoria da Relatividade e mais artigos que se tornariam fundamentais para a Física Moderna, Einstein recebeu o Nobel de Física. 

Além de um extraordinário físico, Albert Einstein também lutou pela paz mundial, pela justiça e pela liberdade.

Qual a diferença entre a Teoria da Relatividade Restrita e a Teoria da Relatividade Geral?

Einstein não só sugeriu uma teoria revolucionária, ele também sugeriu a teoria que mudaria o mundo da ciência! 

Após uma década de pesquisas destinadas à busca pela verdade, ele chegou à Teoria da Relatividade Restrita, a primeira de suas duas grandes teorias. 

A Teoria Relatividade Restrita era direcionada ao movimento uniforme de corpos no espaço, sem ligar o movimento ao poder gravitacional. 

Essa teoria defendia que espaço e tempo não são duas coisas diferentes, mas, sim, duas direções diferentes das quatro dimensões do espaço-tempo, tem três dimensões de espaço e uma de dimensão de tempo, totalizando quatro dimensões.

Ou seja, se você for mais rápido no espaço, o tempo passará mais devagar para você. Legal, né?

Foi com essa teoria que Einstein trouxe para o mundo da ciência a hipótese de que a velocidade da luz é sempre constante, mesmo para objetos que conseguissem alcançar uma velocidade parecida. 

Em outras palavras, mesmo que você viajasse quase na velocidade da luz, você ainda veria a luz sendo propagada em sua velocidade original.  Sendo assim, Albert Einstein chegou na famosa fórmula da relatividade.

Fórmula da Relatividade

E = m . c²

Tabelinha da nomenclatura:

E = Energia 

m = Massa do objeto 

c = Velocidade da luz

Mas ele logo percebeu haver uma brecha na solução elaborada e passou a analisar de outra forma.  

No vácuo, a luz mantinha sua velocidade constante e permanecia em um referencial inercial local; porém, quando a luz passa por perto de um corpo de massa elevada, há uma variação na sua velocidade.

Então Einstein teve uma nova perspectiva sobre a Lei da Gravitação Universal de Isaac Newton: gravidade é aceleração, sem forças envolvidas. A gravidade agindo sobre um corpo, então, demonstra a aceleração que um corpo menor terá ao passar naquele espaço. 

Para entender melhor, pense em uma tela de pano deitada horizontalmente: se você colocar uma bolinha de algodão para rodar em cima do pano, sem nenhum peso extra acrescentado, ela não deformará o espaço em que está localizada (no caso, a tela de pano), ela simplesmente andará em linha reta. 

Porém, se você acrescentar uma bola de vôlei no centro da tela, com certo peso, verá que ela esticará as bordas da tela e irá “afundar” no tecido. 

Nesse caso, quando você passar a bolinha de gude novamente, sua aceleração será afetada pelo formato da tela e ela desviará o percurso pela curvatura do tecido.

Em suma, a Teoria da Relatividade Geral é a matéria dizendo para o espaço como se curvar e a curva do espaço dizendo para as outras matérias menores como se moverem por ali.

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Fontes:

Teoria da Relatividade Geral – Brasil Escola

Como a teoria da Relatividade Geral de Einstein explica (quase) tudo – Revista Galileu

Teoria da relatividade: o que é, quem criou e mais! – Stoodi

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O que é Energia Mecânica e quais são seus principais fundamentos?

Entenda de uma vez por todas o que é energia mecânica e como ela funciona o seu dia a dia. Venha aprender com o Museu WEG!

07 de fevereiro de 2023
...
#ciência, #eletrecidade, #física,

A natureza é tão perfeita que, em cada canto do planeta, existe alguma energia sendo transferida ou transformada a todo instante. É isso mesmo! A energia é transferida de um corpo para outro ou transformada de um tipo para outro. E você nem precisa ir tão longe na imaginação para encontrar exemplos. 

É o caso da roda gigante do Beto Carrero. Se nós lhe contássemos que ela funciona por meio da transferência de energia, você acreditaria? 

É justamente sobre esta transferência ou transformação de energia que falaremos hoje. Para aprender mais sobre o que é energia mecânica, continue a leitura!

O que é Energia Mecânica? 

A energia mecânica, de modo bem simples, é a energia produzida pelo trabalho de um corpo e que pode ser transferida para outro. O que isso quer dizer na prática? Significa que a energia contida num corpo em movimento pode ser transferida para outro corpo, que também passa a se mover. Como por exemplo, a água que cai sobre uma roda d’água e faz com que esta gire. 

No dia a dia, estamos constantemente rodeados por trabalhos da energia mecânica e, para deixar tudo ainda mais claro, com base nas motivações desses movimentos, essa grandeza foi dividida em três vertentes diferentes: energia cinética, potencial gravitacional e potencial elástica. 

Energia Cinética

A energia cinética está ligada à massa e à velocidade, ou seja, está totalmente ligada ao movimento que um corpo está exercendo no espaço. E esta energia pode ser transferida de um corpo para outro.  

Para ficar mais claro, imagine um jogo de sinuca. Você exerce a força no taco acertando a bola branca e, quando a bola branca atinge as demais bolas da mesa, sua energia cinética é transferida para as demais levando-as ao movimento e desacelerando a bola branca. 

É como se a bola branca “doasse” parte da sua velocidade para que as outras bolas entrem em movimento. A fórmula da energia cinética é:

Ec = m.v²/2

Tabelinha da nomenclatura:

Ec =  Energia cinética 

m = Massa 

v = Velocidade 

Energia Potencial Gravitacional

Já a energia potencial gravitacional é a forma de energia associada à altura do corpo com relação ao solo. Lembra da montanha russa?

Quando o carrinho está subindo, sua energia potencial gravitacional está aumentando, pois sua altura em relação ao solo está aumentando. quando o carrinho desce puxado pela gravidade, ele aumenta sua velocidade, transformando a energia potencial gravitacional em energia cinética. 

A fórmula da energia mecânica potencial gravitacional é:

Epg = m.g.h

Tabelinha da nomenclatura:

Epg=  Energia potencial gravitacional  

m = Massa 

g = Aceleração da gravidade 

h = Altura 

Energia Potencial Elástica

Por fim, a energia potencial elástica é a forma de energia que é adquirida por corpos elásticos ou flexíveis capazes de retornarem ao seu formato original após sofrerem algum tipo de deformação, como por exemplo molas e elásticos.  

Um grande exemplo da energia potencial elástica está no uso de um arco e flecha. Ao puxar a corda, o arco deforma-se como uma mola. Ao soltar, volta à sua forma original gerando o movimento da flecha. Neste caso a energia potencial elástica do arco transforma-se em energia cinética transferida para a flecha. A energia potencial elástica depende da constante elástica do corpo, bem como do tamanho da deformação sofrida por ele. A fórmula da energia mecânica potencial elástica é:

Epel = k.x²/2

Tabelinha da nomenclatura:

Epel =  Energia potencial elástica 

k = Constante elástica 

x = Deformação 

Você pode aprender na prática sobre energia mecânica visitando o Museu WEG. Em exposição, contamos com a experiência de uma bicicleta que, ao ser pedalada, transforma energia mecânica de movimento (energia cinética) em energia elétrica. É BEM legal! Chame seus amigos e venha conferir! 

Você também pode conhecer o Museu WEG pelo Tour Virtual. Assim você aprende tudo sobre motores elétricos e confere todas as obras em exposição e visita no Museu WEG sem sair de casa. Para acessar o Tour Virtual, é só clicar aqui. 

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Fontes:

Energia mecânica – PrePara Enem

Os tipos de energia mecânica – Plataforma Enem

O que é energia mecânica? – Brasil Escola

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O que é eletrostática e quais seus princípios?

Descubra o que é eletrostática e aprofunde seus conhecimentos sobre esse ramo da física que estuda comportamento de cargas elétricas.

26 de janeiro de 2023
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#ciência, #eletricidade, #física,

Quem curte estudar física, com certeza já se deparou com o tema eletrostática em algum momento da vida. Mesmo quem nunca ouviu o termo, com certeza já presenciou algum exemplo prático no seu dia a dia.

Friccionar as meias no tapete, esfregar o balão no cabelo e sentir os pelos do braço se aproximando da televisão são alguns dos diversos exemplos que as pessoas geralmente experimentam, mas que, na maioria das vezes, não associam ao estudo da ciência.

Quer compreender o porquê destas experiências serem tão relevantes para o ensino da eletrostática e finalmente entender o que é eletrostática? Continue a leitura!

O que é eletrostática?

Eletrostática é um ramo da física destinado ao estudo do comportamento de cargas elétricas em repouso, ou seja, que se mantém “paradas”. O nome “Eletrostática” literalmente é uma junção entre “eletro” (eletricidade) + “estática” (parada).

Você deve estar se perguntando: mas como uma energia parada, estável, pode gerar ações como arrepiar os pelos do braço ou dar choques em outras pessoas?

A resposta é que a eletrostática acaba sendo alterada quando essas cargas entram em movimento, resultando em uma corrente elétrica.

É justamente nesta etapa em que a “eletrostática” muda para a “eletrodinâmica”. Para ficar bem claro de entender, pense na eletrostática como uma pessoa tirando um cochilo e a eletrodinâmica como a sua reação ao ouvir o despertador.

Curiosidade: a história da eletrostática

Antes de entrarmos em um assunto técnico, nada melhor que passear pela história da eletrostática!

Como este ramo da física é bem abrangente e antigo, é difícil apresentar com certeza quem realmente foi o descobridor deste estudo de energias estáticas.

Porém, conforme estudos de Maurício Ruv Lemes, o descobridor da eletrostática foi Tales, em 600 a.C. Tales concluiu a existência da eletrostática ao atrair restos de palha após triturar o âmbar.

Séculos e mais séculos depois, diversos estudiosos publicaram conteúdos relevantes sobre o assunto, mas se formos apresentar todos eles, ficaremos aqui por muito tempo. Então, vamos focar só em Tales!

Propriedades da eletrostática

A eletrostática é composta por algumas propriedades específicas destinadas à compreensão deste ramo da física: a Carga Elétrica, a Força Elétrica, o Campo Elétrico, o Potencial Elétrico e a Energia Potencial Elétrica.

Ficou confuso? Então confira o que cada uma delas abrange:

Carga Elétrica

Representada como Coulomb (C), esta é uma propriedade própria das partículas fundamentais de uma matéria, como a massa de um corpo, os elétrons e prótons presentes, entre outras.

Diferente de outras propriedades físicas, a Carga Elétrica é limitante, abrangendo apenas corpos que possuem um valor mínimo (que é BEM pequeno). A famosa Carga Fundamental. Você pode calcular a Carga Elétrica de um corpo seguindo a equação:

Q = n . e

Tabelinha de nomenclatura:

Q = Carga Elétrica (medido em C)

n = Quantidade de elétrons

e = Carga fundamental

Força Elétrica

Sabe aquele conceito de “os opostos se atraem”? Na física isso também é verdade!

Quando corpos diferentes contam com a mesma carga elétrica, eles se repelem, e o oposto acontece quando a carga elétrica é diferente. Isso ocorre porque todos os corpos estão constantemente tentando se equivaler, energeticamente falando.

É justamente por isso que levamos choques ao tocar em algumas pessoas, por exemplo. Para calcular a Força Elétrica é só seguir a fórmula:

F = k . (q1 . q2) / d²

Tabelinha de nomenclatura:

F = Força Elétrica (medida em N)

k = Constante Eletrostática no Vácuo

q1 e q2 = Cargas Elétricas 1 e 2 (medida em C)

d = Distância entre as Cargas (medida em M)

Campo Elétrico

Como você já deve ter percebido na explicação de Força Elétrica, no mundo da física, toda carga elétrica influencia, de alguma forma, o espaço em que está inserida. Isso acontece graças ao seu Campo Elétrico.

De forma bem resumida e simples, o Campo Elétrico é a influência exercida ao redor de cada corpo, de cada carga elétrica.

E = (k . Q)/d²

Tabelinha de nomenclatura:

E = Intensidade do Campo Elétrico (Medida em N/C)

k = Constante Eletrostática no Vácuo

Q = Módulo da Carga (C)

d = Distância entre a Carga e um Ponto do Campo

Potencial Elétrico

O Potencial Elétrico de um corpo é uma quantidade de energia fornecida por um campo elétrico, ou seja, é a quantidade necessária de força que precisa ser exercida para que a carga elétrica entre em movimento.

A fórmula que possibilita este cálculo é:

U = k . Q/d

Tabelinha de nomenclatura:

U = Potencial Elétrico (medido em V)

k = Constante Eletrostática no Vácuo

Q = Carga Elétrica Geradora (medida em C)

d = Distância entre a Carga e um Ponto do Campo (medida em M)

Energia Potencial Elétrica

E, por fim, chegamos à propriedade de Energia Potencial Elétrica que, nada mais é que a energia gerada pela fixação entre duas cargas elétricas.

Esta propriedade física diz respeito àquela partícula que já está inserida em um campo elétrico, ou seja, que necessitará da realização de um Trabalho para que ela entre em movimento. Para calcular a Energia Potencial Elétrica, é só seguir a fórmula:

V = Ep/Q

Tabelinha de nomenclatura:

V = Potencial Elétrico (medido em V)

Ep = Energia Potencial Elétrica (medida em J)

Q = Carga Elétrica (medida em C)

Você sabia?

No Museu WEG você pode experienciar uma invenção de manifestação da energia eletrostática com o Gerador de Van de Graaff.

Desenvolvido para atingir tensões mais elevadas de energia, Jemison Van de Graaff, em 1929, criou este tão conhecido e querido experimento presente no Museu WEG.

De forma prática, o Gerador Van de Graaff é um motor que, ao movimentar uma correia feita de material isolante, alcança altas tensões. A experiência prática resulta no arrepio dos pelos do corpo, sendo muito divertida e educativa para exemplificar o estudo da eletrostática.

Você pode ver de perto o Gerador Van de Graaff acessando o Tour Virtual do Museu WEG! Assim você aprende mais e conhece este experimento sem sair de casa!

OBS: É bem mais legal experienciar o Gerador Van de Graaff pessoalmente no Museu WEG.

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Fontes:

Eletrostática – PreparaEnem

Eletrostática – Mundo Educação

Eletrostática – Brasil Escola

O que é eletrostática? Aprenda como as cargas elétricas se comportam! – Beduka

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Teoria das Cordas: entenda a teoria que pode explicar todo o universo

Se você é um amante da física, com certeza já ouviu falar na Teoria das Cordas. Mas você sabe o que ela explica? Acesse e entenda!

04 de outubro de 2022
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#ciência, #espaço, #física,

Se você é um amante da física, com certeza já ouviu falar na Teoria das Cordas. Mas você sabe o que ela realmente é?

A Teoria das Cordas é um modelo físico que busca unificar as forças fundamentais da natureza, afirmando que as interações existentes são resultados da oscilação de cordas unidimensionais. 

Ainda que a teoria não seja comprovada, é muito importante compreender a profundidade dessa visão para entender a dimensão do pensamento físico moderno. Quer saber mais sobre a Teoria das Cordas? Continue a leitura!

O que é a Teoria das Cordas? 

No mundo da física, existem quatro forças fundamentais da natureza, também chamadas de interações, que podem explicar os fenômenos físicos existentes, são elas: a gravidade, a eletromagnética, a força fraca e a força forte. 

Resumidamente, a Teoria das Cordas sugere que todos os tipos de interações, são fruto de oscilações em cordas unidimensionais. Ou seja, para os estudiosos da área, as oscilações das cordas são responsáveis por gerar todas as partículas e forças presentes no universo. 

Essa teoria, ainda não comprovada, busca unificar conhecimentos de dois campos da física: a Física Quântica e a Relatividade Geral. Ué, se não foi comprovada, por que tem tanta gente sempre falando sobre ela? 

Porque ela agrada e desagrada os físicos e estudiosos na mesma medida: enquanto alguns desacreditam a teoria e buscam por outras vertentes, temos os estudiosos que acreditam que a Teoria das Cordas apenas não foi compreendida logicamente (como um problema BEM complexo para resolver).

Outro ponto interessante sobre a Teoria das Cordas é sua simplicidade e elegância em comparação as demais teorias. Sua comprovação seria a prova real de todos os conhecimentos físicos que já possuímos.

A Teoria das Cordas é uma interpretação que explica como tudo (desde átomos até universos paralelos) estão ligados por cordas minúsculas e unidimensionais. Devido a essa característica, a teoria também é chamada de “Teoria Unificada”. Parece complicado no primeiro momento, mas logo fará mais sentido. 

Como é explicada a Teoria das Cordas?

A Teoria das Cordas também possui diversas interpretações matemáticas, mas o que é comum em todas elas é que tudo, desde as partículas aos átomos, são ligados por cordas. 

Essas cordas contariam com duas propriedades: a Tensão (as vibrações dessa corda, sendo variáveis) e o Comprimento (a distância entre as partículas que ela estaria ligando, sendo constante). 

Ou seja, de forma resumida, uma corda unidimensional vibrando em determinada frequência somada ao comprimento específico, resultam em uma partícula distinta, como um elétron ou um fóton, por exemplo.

Para entender melhor, imagine uma corda de violão. Conforme o músico bate na corda com a palheta, ela gera uma vibração, ao mesmo tempo, o músico pressiona a corda junto ao braço do violão em uma determinada casa musical. 

Essas ações, fazem com que a corda produza um som específico. Assim como na Teoria das Cordas, elas produzem uma partícula específica. 

Leia também: Por que o som não se propaga no espaço?

Teoria das Cordas e as dimensões do universo

Um dos problemas existentes na Teoria das Cordas está na necessidade de aumentar a quantidade de dimensões possíveis no universo, já que seriam inúmeras cordas vibrando pelo universo como um todo.  

Um exemplo, seria a Teoria-M, proposta por Edward Witten, que sugere pelo menos 11 dimensões diferentes (10 dimensões de espaço e 1 de tempo) e propõe uma unificação entre cinco teses somadas a Supersimetria e Supergravidade. 

Atualmente, conhecemos 4 dimensões: 3 dimensões de espaço e 1 dimensão de tempo (como os filmes 3D, por exemplo). Segundo a Teoria-M, esse número subiria para 11 dimensões. Espera aí, por que não conseguimos ver essas dimensões? 

Porque, provavelmente, elas são muito pequenas para serem percebidas. Imagine que uma pessoa e uma formiga estão em uma corda de slackline: enquanto a pessoa só consegue se locomover para frente e para trás, a formiga consegue caminhar em volta da corda também. 

Esse exemplo facilita a compreensão de porque não conseguimos ver e caminhar por outras dimensões. Pois, possivelmente, contamos com características que não são compatíveis com essa realidade por ela ser compacta e dar voltas em si mesma.

Como no caso do homem e da formiga, já que somos muito grandes para conseguir dar voltas pela corda ou, até mesmo, enxergar que há um caminho pelas suas laterais. 

A Teoria das Cordas pode explicar o universo?

Inicialmente, a Teoria das Cordas foi proposta para explicar os aspectos da interação nuclear forte, porém, desde 1974, passou a ser usada para descrever a força da gravidade. 

Essa mudança de foco possibilitou que uma nova visão da física como conhecemos surgisse, fosse debatida e gerasse maiores interpretações. 

Sim! A Teoria das Cordas é bem complexa, mas, na verdade, ela cria brechas e interpretações variadas nas teorias que já existem. Foi graças a evolução da Teoria das Cordas que a ideia de multiversos surgiu (os universos paralelos), mesmo que ainda não seja comprovada.

Para compreender a Teoria das Cordas é preciso possuir um conhecimento elevado de física e matemática, já que relaciona diversas teorias e avança para o conhecimento ultra subjetivo. 

Mesmo assim, saber pelo menos um pouco auxilia na compreensão e riqueza do nosso conhecimento científico como um todo. Quer saber em primeira mão quando são lançados conteúdos como esse? Então siga o Museu WEG no Instagram! 

Fontes:

Teoria das Cordas – Mundo Educação

A Teoria das Cordas e a unificação das forças da natureza – USP

Teoria quântica da gravitação: cordas e teoria M – Scielo

O que é a Teoria das Cordas? – Tecmundo

A Teoria das Cordas Explicada – Ciência todo dia

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