CURIOSIDADE

A pintinha do "i" contém cerca de 500 000 000 000 prótons... tente agora dividir um desses prótons até á sua bilionésima parte. Se conseguir imaginar tamanha dimensão agora concentre 30 gramas de matéria nesse ínfimo ponto... tens a receita para recriar o inicio do universo. O big bang originou-se a partir de uma massa com igual densidade. Daí originou-se tudo o que conhecemos até hoje.

Gravidade influi na pressão arterial

Alguns exercícios dos últimos exames vestibulares têm explorado a interdisciplinaridade entre a biologia e a física, pedindo ao aluno que explique o funcionamento de várias partes do corpo humano por meio da mecânica.

O nosso sistema cardiovascular é constituído de um tubo fechado através do qual o sangue flui em duplo circuito, e do coração, que atua como uma bomba que impulsiona o sangue. A força de impulsão do fluxo sanguíneo é dada pela contração das paredes do coração, distinguindo-se nessa mecânica a fase de contração das paredes, a sístole, e a fase de relaxamento, a diástole.

A pressão arterial normal de uma pessoa é "12 por 8", ou seja, 12 cmHg acima da pressão atmosférica no auge da contração (pressão arterial sistólica) e 8 cmHg no relaxamento do coração (pressão arterial diastólica).

A pressão P exercida por uma coluna de líquido em repouso é dada por: P(líquido)=d.g.h, em que d é a densidade do líquido, g é a aceleração gravitacional, e h, a altura da coluna do líquido. Um dos últimos vestibulares da Unicamp propôs a seguinte questão de hidrostática: "Suponha que o sangue tenha a mesma densidade que a água e que o coração seja uma bomba capaz de bombeá-lo a uma pressão de 150 mm de mercúrio acima da pressão atmosférica.

Considere uma pessoa cujo cérebro esteja 50 cm acima do coração e adote, para simplificar, que 1 atm = 750 mm de mercúrio. a) Até que altura o coração consegue bombear o sangue? ; b) Suponha que essa pessoa esteja em outro planeta. A que aceleração gravitacional máxima ela pode estar sujeita para que ainda receba sangue no cérebro?".

A resposta ao item a) exige do aluno o conceito de que a pressão atmosférica de 1 atm corresponde à pressão de uma coluna de 75 cm de mercúrio e, aproximadamente, à pressão de uma coluna de 10 m de água ou de sangue.

Como a pressão arterial proposta no exercício (150 mmHg) é cinco vezes menor do que a pressão atmosférica (750 mmHg), o coração consegue bombear o sangue a uma altura cinco vezes menor do que os 10 m, ou seja, 2 m, acima do coração. Já o item b) explora o conceito de que a pressão da coluna também é em função da aceleração gravitacional.

Como a altura máxima que o coração consegue bombear o sangue é de 200 cm (2 m) e o cérebro da pessoa está a 50 cm acima do coração, ou seja, a uma altura quatro vezes menor, a aceleração gravitacional máxima a que ela pode estar sujeita é quatro vezes maior do que a aceleração gravitacional terrestre.

*Tarso Paulo Rodrigues é professor e coordenador de física do Colégio Augusto Laranja.

Calorimetria

Calor

Quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em contato, podemos observar que a temperatura do corpo "mais quente" diminui, e a do corpo "mais frio" aumenta, até o momento em que ambos os corpos apresentem temperatura igual. Esta reação é causada pela passagem de energia térmica do corpo "mais quente" para o corpo "mais frio", a transferência de energia é o que chamamos calor.

Calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.

A unidade mais utilizada para o calor é caloria (cal), embora sua unidade no SI seja o joule (J). Uma caloria equivale a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água pura, sob pressão normal, de 14,5°C para 15,5°C.

A relação entre a caloria e o joule é dada por:

1 cal = 4,186J

Partindo daí, podem-se fazer conversões entre as unidades usando regra de três simples.

Como 1 caloria é uma unidade pequena, utilizamos muito o seu múltiplo, a quilocaloria.

1 kcal = 10³cal

Calor sensível

É denominado calor sensível, a quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo.

Este fenômeno é regido pela lei física conhecida como Equação Fundamental da Calorimetria, que diz que a quantidade de calor sensível (Q) é igual ao produto de sua massa, da variação da temperatura e de uma constante de proporcionalidade dependente da natureza de cada corpo denominada calor específico.

Assim:

Onde:

Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).

c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).

m = massa do corpo (g ou kg).

Δθ = variação de temperatura (°C).

É interessante conhecer alguns valores de calores específicos:

Substância	c (cal/g°C)
Alumínio	0,219
Água	1,000
Álcool	0,590
Cobre	0,093
Chumbo	0,031
Estanho	0,055
Ferro	0,119
Gelo	0,550
Mercúrio	0,033
Ouro	0,031
Prata	0,056
Vapor d'água	0,480
Zinco	0,093

Quando:

Q>0: o corpo ganha calor.

Q<0: o corpo perde calor.

Calor latente

Nem toda a troca de calor existente na natureza se detém a modificar a temperatura dos corpos. Em alguns casos há mudança de estado físico destes corpos. Neste caso, chamamos a quantidade de calor calculada de calor latente.

A quantidade de calor latente (Q) é igual ao produto da massa do corpo (m) e de uma constante de proporcionalidade (L).

Assim:

A constante de proporcionalidade é chamada calor latente de mudança de fase e se refere a quantidade de calor que 1g da substância calculada necessita para mudar de uma fase para outra.

Além de depender da natureza da substância, este valor numérico depende de cada mudança de estado físico.

Por exemplo, para a água:

Calor latente de fusão		80cal/g
Calor latente de vaporização		540cal/g
Calor latente de solidificação		-80cal/g
Calor latente de condensação		-540cal/g

Quando:

Q>0: o corpo funde ou vaporiza.

Q<0: o corpo solidifica ou condensa.

Teste com o que você aprendeu: http://www.sofisica.com.br/jogos/popupJogo.php?jogo=calorimetria

Biografia do Dia

Sir Isaac Newton (1642 – 1727) Isaac Newton nasceu a 25 de Dezembro de 1642, no mesmo ano em que faleceu o famoso cientista Galileu. Durante a infância, foi educado pela avó e frequentou a escola em Woolsthorpe. Na adolescência, frequentou a Grantham Grammar School. Foi encarregado de ajudar na gestão dos negócios da família, o que não lhe agradava. Por isso, dividia o seu tempo entre os livros e a construção de engenhosos entretenimentos, como por exemplo um moinho de vento em miniatura ou um relógio de água. O seu tio apercebeu-se do seu talento extraordinário e convenceu a mãe de Newton a matriculá-lo na escola em Cambridge. Enquanto se preparava para ingressar em Cambridge, Newton instalou-se na casa do farmacêutico da vila, onde conheceu a menina Storey por quem se apaixonou e ficou noivo antes de deixar a vila para ingressar no Trinity College. Tinha então dezanove anos. Apesar de ter muito afeto por este primeiro e único amor da sua vida, a absorção crescente pelo trabalho levou-o a deixar a sua vida amorosa para segundo plano. Vários fatores influenciaram o desenvolvimento intelectual e a direção das pesquisas de Newton, em especial as idéias que encontrou nos seus primeiros anos de estudo, os problemas que descobriu através da leitura e o contacto com outros que trabalhavam no mesmo campo. No início do seu primeiro ano estudou um exemplar dos Elementos de Euclides, a Clavis de Oughtred, a Geometria de Descartes, a Óptica de Kepler e as obras de Viète. Depois de 1663, assistiu a aulas dadas por Barrow e conheceu obras de Galileu, Fermat e Huygens. Newton foi um autodidata que nos finais de 1664, atingiu um grande conhecimento matemático e estava pronto para realizar as suas próprias contribuições. Durante 1666, após ter obtido o seu grau de Bacharel, o Trinity College foi encerrado devido à peste. Este foi para Newton o período mais produtivo, pois, nesses meses, na sua casa de Lincolnshire, realizou quatro das suas principais descobertas: O teorema binomial; O cálculo diferencial e integral; A lei da gravitação; A natureza das cores. Newton não se concentrou apenas numa só área de estudos. Para além da a Matemática e da Filosofia Natural, as suas duas grandes paixões foram a Teologia e a Alquimia. Enquanto teólogo, Newton acreditava, sem questionar, no criador todo poderoso do Universo, acreditando sem hesitação no relato da criação. Nesse sentido, desenvolveu esforços para provar que as profecias de Daniel e que o "Apocalipse" faziam sentido, e realizou pesquisas cronológicas com o objetivo de harmonizar historicamente as datas do Antigo Testamento. Com vinte seis anos, regressou a Cambridge em 1667 e por recomendação do próprio Barrow foi eleito Professor de Matemática. As suas primeiras lições foram sob óptica e nelas expôs as suas próprias descobertas. Já em 1668 tinha construído com as suas próprias mãos um telescópio de espelho muito eficaz e de pequeno tamanho. Utilizou-o para observar os satélites de Júpiter. Em 1672 Newton comunica o seu trabalho sobre telescópios e a sua teoria corpuscular da luz, o que vai dar origem à primeira de muitas controvérsias que acompanharam os seus trabalhos. Os esforços de Newton no campo da matemática e das ciências foram grandiosos, mas a sua maior obra foi sobre a exposição do sistema do mundo, dada na sua obra denominada Principia. Durante a escrita do Principia Newton não teve qualquer cuidado com a saúde, esquecendo-se das refeições diárias e até de dormir. Os dois primeiros volumes contêm toda a sua teoria, incluindo a da gravitação e as leis gerais que estabeleceu para descrever os movimentos e os pôr em relação com as forças que os determinam, leis denominadas por "leis de Newton". No terceiro volume, Newton trata as aplicações da sua teoria dos movimentos de todos os corpos celestes, incluindo também os cometas. Newton, que guardava para si as suas extraordinárias descobertas, foi convencido por Halley a dá-las a conhecer. A publicação do livro III do Principia deu-se apenas pelo fato de Newton ter sido alertado por Halley.Os contemporâneos de Newton reconheceram a magnitude das escrituras, ainda que, apenas alguns conseguissem acompanhar os raciocínios nele expostos. Rapidamente, o sistema newtoniano foi ensinado em Cambridge (1699) e Oxford (1704). Em Janeiro de 1689, é eleito para representar a universidade na convenção parlamentar onde se mantém até à sua dissolução em Fevereiro de 1690. Durante esses dois anos viveu em Londres onde fez novas amizades com pessoas influentes incluindo John Locke (1632-1704). No Outono de 1692, Newton adoece seriamente, conduzindo-o para perto do colapso total. Newton recupera a saúde em finais de 1693 para regozijo dos seus amigos. É de lamentar que após 1693, Newton não se tenha dedicado mais à matemática. Ele teria facilmente criado uma das mais importantes aplicações do cálculo: o cálculo das variações. Já nos Principia Newton tinha sugerido este assunto quando calcula a forma de uma superfície de revolução que atravessa uma massa de liquido oferecendo resistência mínima. Também em 1696, resolveu em poucas horas o clássico problema da brachistochrona: determinar a forma da trajetória que uma massa em queda, sob a ação da gravidade, descreve entre dois pontos dados num tempo mínimo. Poucas semanas antes da sua morte, Newton presidiu a uma secção da Real Society. Foi eleito sócio estrangeiro da Academia das Ciências Francesa em 1699. Faleceu a 20 de Março de 1727, durante o sono, já com oitenta e cinco anos. Teve direito ao elogio fúnebre oficial pronunciado pelo secretário da Academia e sepultado no Panteão de Londres, junto aos reis de Inglaterra, na Abadia de Westminster.

Biografia do Dia

Albert Einstein

(1879 – 1905)

Físico alemão de origem judaica, foi um dos maiores cientistas de todos os tempos. É conhecido especialmente por sua teoria da relatividade, que expôs pela primeira vez em 1905, quando tinha apenas 26 anos de idade. Suas contribuições à ciência foram muitas.

Relatividade: A teoria da relatividade de Einstein revolucionou o pensamento científico, com suas concepções novas sobre o tempo, o espaço, a massa, o movimento e a gravitação. Concebia a matéria e a energia como equivalentes e não distintas. Ao afirmar isso, assentou a base para o controle da liberação da energia contida no átomo.

Assim, Einstein foi um dos criadores da idade atômica. Sua famosa equação E = mc², onde c é a velocidade da luz, tornou-se a pedra fundamental do desenvolvimento da energia atômica. Ao elaborar sua teoria, baseou-se num pensamento filosófico profundo e num raciocínio matemático complexo.

Albert, filho de Hermann Einstein e Paulina Koch Einstein, nasceu em 14 de março de 1879, na cidade de Ulm, Württemberg, Alemanha. Quando tinha cinco anos de idade, seu pai mostrou-lhe uma bússola de bolso. O menino ficou profundamente impressionado com o comportamento misterioso da agulha magnética que se mantinha voltada para a mesma direção por mais que se fizesse girar a bússola. Mais tarde, segundo contam, explicou que sentira que "por trás das coisas, algo forçosamente deveria estar escondido".

Depois de concluir seu curso nas escolas públicas de Munique (Alemanha) e Aarau (Suíça), Einstein estudou matemática e física no Instituto Politécnico Suíço na cidade de Zurique. Em 1900, terminou o seu curso, indo trabalhar como perito no Departamento de Patentes de Berna, cargo em que permaneceu de 1902 até 1909. O trabalho nessa repartição lhe deixava muito tempo livre, tempo que empregava em experimentação científica. Em 1905, adquiriu a cidadania suíça.

Durante este ano, Einstein apresentou três de suas maiores contribuições ao conhecimento científico. O ano de 1905 marcou época na história da ciência física, pois foi então que ele escreveu três trabalhos, publicados num periódico científico alemão, intitulado Annalen der Physik (Anais de Física), cada um dos quais veio a converter-se na base de um novo ramo da física.
Em um desses trabalhos, Einstein sugeriu que a luz poderia ser concebida como uma corrente formada de partículas ínfimas, às quais deu o nome de quanta. Essa idéia passou a constituir uma parte importante da teoria quântica. Antes de Einstein, cientistas já tinham descoberto que um feixe luminoso brilhante, incidindo sobre um metal, levava-o a emitir elétrons, que poderiam transformar-se numa corrente elétrica. Mas os cientistas não podiam explicar o fenômeno, a que tinham dado o nome de efeito fotelétrico. Einstein, entretanto, explicou esse efeito, baseando-se na sua teoria quântica. Mostrou que, quando os quanta de energia luminosa atingem átomos de um metal, forçam-no a desprender elétrons.

A obra de Einstein ajudou a comprovar a teoria quântica. Ao mesmo tempo, deu ao efeito fotoelétrico uma explicação impossível de conceber, enquanto os cientistas continuassem a afirmar que a luz se propagava exclusivamente através de ondas. A célula fotoelétrica ou olho eletrônico que é uma decorrência do trabalho de Einstein tornou possíveis o cinema sonoro, a televisão e muitos outros inventos. Por seu trabalho sobre os quanta, Einstein recebeu o prêmio Nobel de física de 1921.

Num segundo trabalho, intitulado A Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento, Einstein apresentou a teoria da relatividade restrita. Em virtude dessa teoria, que mostra a relatividade do tempo - ideia jamais concebida antes - o nome de Einstein passou a ser amplamente conhecido. Em 1944, uma cópia do famoso manuscrito de Einstein sobre a eletrodinâmica serviu de base para um investimento de seis milhões e 500 mil dólares em bônus de guerra, num leilão realizado na cidade de Kansas, E.U.A. O trabalho foi mais tarde enviado para a Biblioteca do Congresso em Washington. Em outro estudo, publicado em 1905, Einstein demonstrou a equivalência entre massa e energia, expressa em sua famosa equação E = mc².

O terceiro importante trabalho de Einstein, em 1905, dizia respeito ao movimento browniano, um movimento em ziguezague de partículas microscópicas suspensas num líquido ou gás. Esse movimento confirmava a teoria atômica da matéria.
Einstein apresentou esses trabalhos antes de assumir posto acadêmico. Mas, em 1909, foi nomeado professor de física teórica da Universidade de Zurique, na Suíça. Em 1911 e 1912, ocupou posto equivalente na Universidade Alemã de Praga, no antigo Império Austro-Húngaro. Função semelhante passou a desempenhar, em 1912, no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, Suíça.
Em 1913, Einstein era eleito membro da Academia Prussiana de Ciências, sediada em Berlim. Um ano depois, ao aceitar o posto de professor de física na Universidade de Berlim, readquiriu a cidadania alemã. No mesmo ano, foi nomeado diretor do Instituto de Física Kaiser Guilherme, também na capital alemã, postos que ocupou até 1933.

Em 1915, Einstein anunciava ter desenvolvido a teoria da relatividade generalizada, baseada na sua teoria sobre a relatividade restrita. Em sua teoria generalizada, tentou expressar todas as leis da física através de equações covariantes, ou seja, equações que têm a mesma forma matemática, qualquer que seja o sistema de referência a que são aplicadas. A teoria geral, anunciada em 1915, veio a público em 1916.

A Teoria Unitária do Campo. Einstein não se sentiu inteiramente satisfeito com a teoria da relatividade generalizada, pois ela não incluía o eletromagnetismo. Ao aproximar-se o fim da década de 1920, tentou incorporar numa só teoria tanto os fenômenos eletromagnéticos como os gravitacionais, teoria denominada teoria unitária do campo. Mas não conseguiu dar forma a uma teoria unitária do campo, embora tenha despendido 25 anos de sua vida tentando elaborá-la. Sentindo aproximar-se o fim de sua vida, Einstein assinalou a conveniência de deixar claro que tal teoria não existia. Preocupava-o a idéia de que, não tendo desenvolvido uma teoria nem mostrado a impossibilidade de sua existência, talvez ninguém jamais o fizesse.

Einstein casou-se duas vezes. Separou-se da primeira mulher logo após sua chegada a Berlim. Durante a Primeira Guerra Mundial, desposou sua prima-irmã, Elsa, que veio a morrer em Princeton em 1936, depois de compartilhar com ele, fielmente, sua vida. De seu primeiro casamento, teve dois filhos; com o segundo, ganhou duas enteadas.

Einstein era, por natureza, profundamente religioso. Entretanto, jamais se ligou a qualquer religião ortodoxa. Embora achando a crença num deus pessoal um conceito demasiadamente específico para ser aplicável ao Ser em ação neste mundo, Einstein jamais admitiu um universo caracterizado pelo acaso e pelo caos. No universo, pensava ele, deveriam reinar a lei e a ordem absolutas. Certa vez afirmou: "Deus pode ser muito sofisticado, mas não é malicioso."

Einstein foi eleito pela revista Time a maior personalidade do século XX.

História da Física

Desde os primórdios da humanidade, o homem tenta compreender a natureza, o seu destino e a utilidade de tudo o que nela existe.

Os gregos foram os primeiros a criarem uma teoria concreta sobre este assunto que tanto interessava os grandes pensadores da época. Atualmente, a física, ou filosofia natural como era chamada, é de interesse de todos e está presente em praticamente tudo o que nos cerca. 

Durante um longo tempo, acreditava-se que as leis que regiam a natureza estavam associadas apenas à Terra e suas proximidades, e que nada que não pudesse ser visto a olho nu poderia estar sendo regido pela lei da mecânica macroscópica, por exemplo.

Hoje em dia, tal pensamento está desmistificado, embora muitas das leis da chamada física clássica não sejam válidas para as particularidades da física moderna.

Alguns dos muitos passos dados em direção ao conhecimento da natureza e destas particularidades estão fundamentados nas grandes descobertas de inúmeros estudiosos. São algumas delas:

	A descoberta da radioatividade
	O surgimento da televisão
	A história da eletricidade
	A descoberta dos raios-X

CURIOSIDADE

A física explicando as doenças do espírito

A matéria aqui escrita foi baseada no Livro “Além da matéria” de Robson Pinheiro, psicografado pelo espírito Joseph Gleber.

Quando Einstein postulou, no início do século XX, o que viriam a ser os pilares da moderna ciência, deu início também a profundas modificações filosóficas em nossa forma de pensar o mundo e a forma como nos inserimos nele. Um desses pilares refere-se ao fato constatado pelos físicos modernos de que todas as partículas no Universo representam condensações de um campo contínuo presente em todo o espaço, logo, o Universo pode ser encarado como uma teia infinita de eventos correlacionados.

De acordo com esses conceitos podemos formular algumas hipóteses que podem ajudar na compreensão do que seria uma existência multidimensional.

Como sabemos hoje, a matéria nada mais é do que energia altamente “coagulada”, que pode voltar a ser energia e vice-versa, e o que perece ser o vácuo na realidade não existe, tudo está preenchido por algo em algum momento. Com as condensações da energia a matéria se manifesta vibratoriamente de várias formas e em várias dimensões, dentro daquele campo unificado.

Já o espírito é o fundamento de toda a manifestação inteligente e consciente na criação; originado no que se pode chamar de princípio inteligente, é a centelha divina que anima a vida em todos os planos. Consciência pura, manifesta-se em nosso plano com o corpo somático que lhe serve de veículo e morada para o aprendizado maior. Entre o campo consciência e o corpo físico existe um sem número de formas de energia vibrando em diferentes dimensões e a cada um o ser se reveste de um corpo compatível com estes planos existenciais.

Sabe-se de muito que o cérebro é um órgão de funcionamento eminentemente elétrico e, para muitos físicos, está programado para interpretar a realidade de acordo com as suas possibilidades, ou seja um mundo tridimensional aonde se percebe a realidade externa por meio de estímulos situados em uma pequena faixa de ondas do espectro conhecido dentro cosmos.

De natureza ainda material , oriundo de nossa consciência, que é a manifestação do ser na dimensão física, temos o pensamento, matéria mental, “exalada” pelo ser pensante, este tem alcance, frequência e comportamento de onda, sendo por estes motivos uma entidade palpável, tanto que já estão sendo desenvolvidas máquinas e softwares movidos apenas pela sua força intrínseca. Para os espiritualistas está estruturado na parte mais quintessenciada da matéria, com elementos elaborados em nosso corpo mental, e se propaga em ondas pelo “Éter” universal.

O pensamento como tem substância e vibração, pode sofrer interferências e viciações, pois mesmo sendo muito etérea ainda tem características de matéria, pois tudo o que existe é energia mais ou menos condensada, podendo interagir vibratoriamente com outras formas de pensamento que irão alterar seu teor vibratório podendo transforma-la para melhor ou pior.

No caso de uma “contaminação” ou “intoxicação” desses pensamentos por associação a clichês e vícios primitivos e animalizados haverá uma descida vibratória daquela matéria mental ( lembram que tudo está interrelacionado, vibrando em várias faixas diferentes?) que irá se tornar cada vez mais condensada e tóxica, passando pela nossas auras, desde as mais sutis até chegar ao nosso corpo físico, afetando nossos sistemas nervosos, imunológicos e glandulares.

Quando isso ocorre quando existe um desequilíbrio, seja por acúmulo ou desgaste, das energias que compõe o ser, manifestado em nosso plano pelo seu corpo físico e daí decorrem as doenças que podem afetar o ser tanto na área física como na psíquica.