Bom ano de 2009

Olá a todos! Em princípio este será o último artigo de 2008. Muitos mais virão em 2009, espero.

Desejo a todos, em especial aos meus alunos, um óptimo ano de 2009 e que concretizem os vossos objectivos.

Agradeço a todos os que participaram durante estes 3 meses e espero que tenham sido úteis os recursos que disponibilizei.

Como última nota/mensagem deste ano, deixo uns excertos de uma notícia recente do DN Online.

"Um diploma é garantia de menos desemprego. (...) De acordo com dados de Junho deste ano do Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, tendo em conta os desempregados que terminaram cursos superiores entre 2004/2005 e 2006/2007, apenas três formações conseguiram a proeza de não ter um único inscrito nos centros de emprego. E são todas do Instituto Superior Técnico (IST): Engenharia Civil, Engenharia Informática e de Computadores e Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Uma hegemonia que diz muito sobre o actual peso das novas tecnologias (...)

Mas que não significa que apostar noutras áreas e instituições seja uma aposta errada, como mostram as diferentes ofertas e instituições que ocupam os outros lugares neste top .

(...) Resumindo: não há fórmulas infalíveis, apenas "indicadores" que podem orientar a escolha. "As ofertas de emprego são muitas vezes ditadas por ciclos", explica a directora do GPEARI. (...) Há no entanto uma certeza: "É sempre preferível ter um curso superior." Dados nacionais e internacionais mostram que os diplomados ganham melhor e têm 10% dos índices de desemprego dos restantes trabalhadores. A conclusão é simples: aprender compensa."

Um bom ano!

2008 vai ter mais um segundo - “5, 4, 3, 2, 1, 1, 0!”

Para quem tem por hábito comer passas na passagem de ano, este ano terá que se precaver com 13 passas. Porquê? Porque 2008 vai ter mais um segundo. E porquê? A resposta segue abaixo.

"“5, 4, 3, 2, 1, 1, 0!” Será mais ou menos assim que iremos festejar este Ano Novo. Isto se quisermos seguir com rigor o acerto temporal de um segundo que vai ocorrer na passagem de ano de 2008 para 2009, altura em que os nossos relógios terão de ser coordenados com a rotação da Terra.
A idade não perdoa. Nem à Terra, cuja rotação diária tem ficado ligeiramente mais lenta nos últimos anos. Segundo o Observatório da Marinha dos Estados Unidos, “um segundo” foi definido como 1/86.400 de um dia solar. Estudos indicam que só por volta de 1820 é que um dia solar correspondia exactamente a esses 86.400 segundos. Antes disso era mais curto e a partir daí passou a ser mais longo. Para que este desfasamento não se torne problemático é necessário, por vezes, marcar-passo nos nossos relógios atómicos.

(...) Desde 1972 que se começou a introduzir este segundo a mais. Desde aí, a operação já foi repetida 23 vezes, sempre para acrescentar, um padrão que reflecte o abrandamento da rotação terrestre, devido à acção das marés. O ano de 2005 foi o último a ter mais um segundo. Actualmente, a rotação terrestre demora sensivelmente mais dois milissegundos, isto é, 86.400,002, pelo que ao fim de 500 dias, a diferença para os relógios atómicos (que se regem por exactos 86.400 segundos) seria cerca de um segundo. Para evitar esta situação, de tempos a tempos, acertam-se os relógios para se voltarem a sincronizar com a atrasada Terra.(...)" Fonte: Público

Consultar também o seguinte artigo no site do Observatório Astronómico de Lisboa. O OAL é a entidade responsável pela manutenção da Hora Legal em Portugal. Quando necessitar da hora exacta é o OAL que tem a resposta certa.

Óculos com lentes que se adaptam às necessidades do utilizador

Para que serve a Física? Vejamos...

Físico de Oxford inventa óculos com lentes ajustáveis para os mais pobres

"Um professor jubilado de Física da Universidade de Oxford, Josh Silver, inventou óculos ajustáveis às necessidades de visão dos seus portadores, que poderão, segundo espera, ajudar milhões de pessoas nos países pobres a ver melhor. Para Eduardo Teixeira, presidente da Associação de Profissionais Licenciados de Optometria (APLO), trata-se de uma “óptima invenção, que irá beneficiar as populações mais carenciadas”.

“Há países onde as pessoas deixam de trabalhar entre os 35 e os 40 anos por perderem capacidade visual e que poderiam continuar activas pelo menos mais 20 anos se tivessem acesso a cuidados de saúde visual”, afirmou à Lusa o optometrista português. Ao preço estimado de apenas um dólar (0,71 euros), estes óculos foram concebidos segundo o princípio de que quanto mais grossa for a lente, maior será a sua potência correctora, e têm dois tubos estreitos circulares cheios de fluido, cada um deles ligado a uma pequena seringa. A pessoa que precisar de corrigir a visão deverá aumentar ou diminuir a quantidade de líquido introduzido pela seringa nas lentes, ajustando assim a sua potência. Logo que a visão estiver corrigida, basta fechar a entrada de líquido nos óculos e retirar as seringas. “O princípio é tão simples que qualquer pessoa o pode entender facilmente”, diz o inventor."

Já foram distribuídos 30 mil destes óculos por 15 países em desenvolvimento, mas o seu inventor tem planos mais ambiciosos: quer experimentá-los em grande escala na Índia, onde conta distribuir até um milhão de pares, segundo o diário britânico “The Guardian”. Josh Silver entende que as consequências positivas da sua introdução nesses países são enormes, já que poderá diminuir fortemente o analfabetismo, os pescadores poderão remendar mais facilmente as suas redes e as mulheres míopes poderão também tecer sem problemas. Em países desenvolvidos como o Reino Unido, há um optometrista por cada 4500 habitantes, mas na África subsaariana, por exemplo, essa proporção é de um por um milhão de pessoas. Em Portugal existem 600 optometristas licenciados, que frequentaram cursos de cinco anos nas universidades da Beira Interior e do Minho, segundo Eduardo Teixeira. “Ver bem é muito importante, e os óculos são determinantes para reduzir a cegueira funcional, mas o optometrista tem uma função de prevenção que vai muito para além disso”, acrescentou. Por proposta de Josh Silver, a Universidade de Oxford aceitou ser sede de um futuro Centro para a Visão no Mundo em Desenvolvimento, que começará proximamente a trabalhar num projecto financiado pelo Banco Mundial e que contará com a participação de cientistas dos Estados Unidos, China, Hong Kong e África do Sul." Fonte: Público

Consultar também: [1] e [2]

Mota em piloto automático, ou as leis da física em acção?

Por qualquer motivo este vídeo fez-me lembrar a 1ª lei de Newton e o facto da velocidade ser tangente à trajectória. Conseguem ver porquê?

A Física e o Pai Natal

Agora que nos aproximamos do Natal, apliquemos alguma física e matemática para provar, ou não, a existência do Pai Natal.

O texto que se segue e a imagem acima foram retirados do De Rerum Natura.

Na Terra, há cerca de dois mil milhões de crianças (por criança, entende-se todo o indivíduo com menos de 18 anos). Contudo, como o Pai Natal não vai visitar as crianças muçulmanas, hindus, judias ou budistas (salvo eventualmente no Japão), o volume de trabalho para a noite de Natal fica eventualmente reduzido a 15% do total, ou seja, a 378 milhões. Contando uma média de 3,5 crianças por casa, temos 108 milhões de casas. O Pai Natal dispõe de cerca de 31 horas de trabalho na noite de Natal, devido à existência de diferentes fusos horários e à rotação da Terra, admitindo a hipótese de que viaja de Leste para Oeste, o que, de resto, parece lógico.

Tal equivale a 967,7 visitas por segundo, o que significa que para cada lar cristão com uma criança bem comportada pelo menos, o Pai Natal dispõe de cerca de um milésimo de segundo para estacionar o trenó, sair, descer pela chaminé, encher as meias com as prendas, distribuir o resto dos presentes junto ao pinheiro, provar as guloseimas que lhe deixam, voltar a subir a chaminé, saltar para o trenó e dirigir-se para a casa seguinte.

Supondo que essas 108 milhões de paragens se distribuem uniformemente à superfície da Terra (hipótese que sabemos falsa, mas que aceitamos como primeira aproximação), teremos que contar com cerca de 1,4 km por trajecto, o que significa uma viagem total de mais de 150 milhões de quilómetros, sem contar com os desvios para reabastecimento ou fazer chichi.

O trenó do Pai Natal desloca-se pois à velocidade de 1170 km/s (3000 vezes a velocidade do som). A título de comparação, o veículo mais rápido fabricado pelo homem, a sonda Ulisses, não vai além dos 49 km/s e uma rena média consegue correr quando muito a 27 km/h. A carga útil do trenó constitui igualmente um elemento interessante. Supondo que cada criança apenas recebe o equivalente a uma caixa de Legos média (cerca de um quilo), o trenó suporta mais de 500 mil toneladas, sem contar com o peso do Pai Natal. Em terra, uma rena convencional não consegue puxar mais de 150 kg. Mesmo supondo que a famosa "rena voadora" tem um desempenho dez vezes superior, o Pai Natal não consegue cumprir a sua missão com 8 ou 9 animais; precisará de 360 000, o que vem aumentar a carga útil em mais 54 000 toneladas, abstraindo já do peso do trenó, o que corresponde a sete vezes o peso do Príncipe Alberto (o barco, não o monarca). 600 000 toneladas a viajar a 1170 km/s produzem uma enorme resistência do ar, a qual provoca um aquecimento das renas, tal como um engenho espacial ao entrar na atmosfera terrestre. As duas renas da frente absorveriam cada uma a energia de 14 300 milhões de joules por segundo. Em resumo, entrariam quase instantaneamente em combustão, pondo perigosamente em risco as duas renas seguintes. O rebanho de renas vaporizar-se-ia completamente em 4,26 milésimos de segundo, isto é, o tempo exactamente necessário ao Pai Natal para chegar à quinta casa.

Tal, porém, não é o pior. O Pai Natal, passando fulgurantemente da velocidade instantânea nula a 1170 km/s num milésimo de segundo, ficaria sujeito a uma aceleração tremenda. Um Pai Natal de 125 quilogramas (que seria ridiculamente magro) ver-se-ia esmagado contra o fundo do trenó por uma força de 2157 507,5 quilogramas-força, o que lhe reduziria instantaneamente os ossos e os órgãos a uma pequena massa pastosa.

Isto é: se o Pai Natal existiu, já morreu!

P.S. - Como relacionar a imagem com as Leis de Newton?

Repararam que a Lua parece estar maior?

A seguinte foto foi tirada ontem na Califórnia. Fonte.

Pois é, a Lua está em fase cheia e ontem esteve 100% de fase cheia. Mas isso não explica que nos pareça maior. O que se passará então? Acontece que a Lua encontra-se, por estes dias, mais perto da Terra do que o normal. Este ponto da sua órbita é designado perigeu.
"A Lua, ao se movimentar em torno da Terra, descreve uma órbita elíptica de excentricidade igual a 0,0549. Com isso, sua distância em relação à Terra varia entre cerca de 363.296 km (no perigeu — ponto mais próximo da Terra) e aproximadamente 405.504 km (no apogeu — ponto mais afastado da Terra)." Fonte

Na imagem seguinte podemos ver a diferença de tamanho com que podemos observar a Lua entre o apogeu e o perigeu. Fonte

"A lua vai estar hoje cerca de 30.000 quilómetros mais perto da Terra do que o normal. Por isso quem olhar pela janela e achar o satélite mais brilhante não está enganado, está a ver a maior lua cheia dos últimos quinze anos. A lua tem uma órbita elíptica à volta da Terra, por isso não está sempre à mesma distância do planeta. Hoje está só a 363.000 quilómetros da Terra, por isso estará 14 por cento maior e 30 por cento mais brilhante, explicou a Nasa. “É só de alguns em alguns anos que uma lua cheia coincide com a parte da órbita em que esta está mais perto da Terra”, disse Marek Kukula à BBC News, um astrónomo da Observatório Real do Reino Unido.

Segundo o cientista, quando a lua estiver perto do horizonte, vai parecer maior devido a um fenómeno neurológico. “Quando a lua está mais perto do horizonte, o nosso cérebro interpreta-a como sendo maior do que na realidade é, a isto chama-se 'ilusão lunar'”, disse Robert Massey, da Real Sociedade de Astronomia do Reino Unido. No entanto, o especialista avisou para não se ter demasiadas expectativas. “A lua pode estar mais luminosa e parecer maior, mas para o olho é bastante difícil perceber a diferença. O olho vai compensar a luz que está a mais, não vai parecer que é dia”, acrescentou Massey." Fonte

Espreitem a Lua, está linda.

O que é um átomo?

Potências de 10: do infinitamente grande ao infinitamente pequeno

Um filme da autoria de Charles & Ray Eames de 1977 e que trata do tamanho relativo do que existe no Universo tendo por base as potências de 10. É uma viagem extraordinária, desde aquilo que nos é comum até ao infinitamente grande e de volta até ao infinitamente pequeno. Para observar o zoom realizado até ao átomo, coloque o vídeo nos 6 minutos.

Leis de Newton e Lei da conservação do momento linear

Durante a visualização destes dois vídeo é fácil encontrar inúmeras relações com as Leis de Newton: lei da inércia, lei fundamental da dinâmica e lei da acção reacção. Também podemos analisá-los de acordo com a Lei da conservação do momento linear.

Neste último vídeo, reparem como o centro de massa fica imóvel visto que as forças em causa são todas "interiores" em relação ao sistema. É fácil concluir que, em cada uma das extremidades do ponto central amarelo, existem forças simétricas. A força resultante é nula, pelo que não há variação de velocidade. O centro de massa estava imóvel e permanece imóvel.

O que aconteceria se, quando eles começassem a puxar, já todo o sistema se estivesse a deslocar com uma determinada velocidade?

Próxima missão a Marte adiada para 2011

"A NASA vai adiar por dois anos o lançamento da próxima missão robótica a Marte: em vez de partir em Outubro de 2009, só deverá ser lançada no Outono de 2011. (...) A missão Mars Science Laboratory deveria procurar indícios de que o planeta alguma vez tenha tido vida, ainda que microbiana — e seria muito esperada, porque as últimas sondas que lá chegaram se têm concentrado mais na geologia, e no mistério do ciclo da água no planeta. (...) Se fosse possível adiar o lançamento da sonda apenas por uns meses, seria viável, disse Griffin. “Mas as janelas de oportunidade para chegar a Marte não o permitem. Só surgem a intervalos de 26 meses”, quando os dois planetas estão alinhados de uma forma que torna mais rápida a viagem entre a Terra e Marte. “Por isso é que temos de passar de 2009 para 2011”, concluiu." Notícia completa aqui

Estrelas massivas na nebulosa Carina e um pormenor da nossa estrelinha

Na imagem (captada pelo Hubble) vemos, com extraordinário detalhe, parte da nebulosa Carina que está a cerca de 7500 anos luz de nós.

Quão massivas podem ser as estrelas? Estrelas grandes e pesadas têm vidas curtas e violentas que podem afectar profundamente o seu meio. Isolar uma estrela massiva pode ser problemático dado que aquilo que parece uma única estrela pode ser, na realidade, várias estrelas juntas. A estrela mais brilhante da imagem parece ter cerca de 50 vezes a massa do nosso Sol. Fonte

Em cada um das estrelas que podemos ver na imagem anterior, estão a ocorrer reacções nucleares que possibilitam a libertação de quantidades extraordinárias de energia. A sua superfície, se a pudéssemos ver da Terra, não seria diferente desta, do nosso Sol.

A mancha solar da imagem tem cerca de 12000 km. A nossa Terra cabe lá. Os filamentos têm milhares de quilómetros de comprimento mas "apenas" 100 quilómetros de largura. Fonte

Humor: A altura do arranha-céus. Exemplo de pensamento divergente: a arte de resolver problemas.

Achei piada. Infelizmente, só para quem domine o inglês.

Skyscraper Height

The following question appeared in a physics degree exam at the University of Copenhagen: "Describe how to determine the height of a skyscraper with a barometer."
One enterprising student replied: "You tie a long piece of string to the neck of the barometer, then lower the barometer from the roof of the skyscraper to the ground. The length of the string plus the length of the barometer will equal the height of the building."

This highly original answer so incensed the examiner that the student was failed immediately. The student appealed, on the grounds that his answer was indisputably correct, and the university appointed an independent arbiter to decide the case. The arbiter judged that the answer was indeed correct, but did not display any noticeable knowledge of physics; to resolve the problem it was decided to call the student in and allow him six minutes in which to verbally provide an answer which showed at least a minimal familiarity with the basic principles of physics.

For five minutes the student sat in silence, forehead creased in thought. The arbiter reminded him that time was running out, to which the student replied that he had several extremely relevant answers, but couldn't make up his mind which to use. On being advised to hurry up the student replied as follows:

• "One, you could take the barometer up to the roof of the skyscraper, drop it over the edge, and measure the time it takes to reach the ground. The height of the building can then be worked out from the formula H =1/2gt squared (height equals half times gravity time squared). But bad luck on the barometer.
• "Two, if the sun is shining you could measure the height of the barometer, then set it on end and measure the length of its shadow. Then you measure the length of the skyscraper's shadow, and thereafter it is a simple matter of proportional arithmetic to work out the height of the skyscraper.
• "Three, if you wanted to be highly scientific about it, you could tie a short piece of string to the barometer and swing it like a pendulum, first at ground level and then on the roof of the skyscraper. The height is worked out by the difference in the gravitational restoring force (T = 2 pi sqr root of l over g).
• "Four, if the skyscraper has an outside emergency staircase, it would be easy to walk up it and mark off the height of the skyscraper in barometer lengths, then add them up.
• "Five, if you merely wanted to be boring and orthodox about it, of course, you could use the barometer to measure air pressure on the roof of the skyscraper, compare it with standard air pressure on the ground, and convert the difference in millibars into feet to give the height of the building.
• "Six, since we are constantly being exhorted to exercise independence of mind and apply scientific methods, undoubtedly the best way would be to knock on the janitor's door and say to him 'I will give you this nice new barometer, if you will tell me the height of this skyscraper.'"
  

The arbiter re-graded the student with an 'A.'
Fonte

9º ano: o teste aproxima-se

9º O teste aproxima-se e o estudo para ser produtivo tem que ser feito com tempo.

Estudem primeiro o livro e o caderno, refaçam exercícios e, principalmente, pensem muito sobre o que estão a estudar. Decorar sem perceber não é saber. Tentem explicar um determinado assunto a um familiar ou amigo. Se não conseguirem explicar, o mais certo é ainda não dominarem esse assunto.

Depois, sugiro que consultem tudo o que está neste blogue relacionado com os assuntos sobre os quais vão ser avaliados neste próximo teste.

Caso surjam dúvidas, experimentem colocá-las aqui sob a forma de comentário. Pode ser que alguém vos esclareça. Mas lembrem-se, dúvidas não são ignorâncias.

Nota: O cartoon foi alterado, no original a piada envolvia a matemática.

8º ano: o teste aproxima-se

8º O teste aproxima-se e o estudo para ser produtivo tem que ser feito com tempo.

Estudem primeiro o livro e o caderno, refaçam exercícios e, principalmente, pensem muito sobre o que estão a estudar. Decorar sem perceber não é saber. Tentem explicar um determinado assunto a um familiar ou amigo. Se não conseguirem explicar, o mais certo é ainda não dominarem esse assunto.

Depois, sugiro que consultem tudo o que está neste blogue relacionado com os assuntos sobre os quais vão ser avaliados neste próximo teste.

Caso surjam dúvidas, experimentem colocá-las aqui sob a forma de comentário. Pode ser que alguém vos esclareça. Mas lembrem-se, dúvidas não são ignorâncias.

Nota: O cartoon foi alterado, no original a piada envolvia a matemática.

Para que serve a Química? Síntese de antibióticos, mais especificamente azitromicina

Para que serve a Química? Pois bem...

Durante estes últimos 5 dias tenho estado entretido a combater microorganismos. Sei que há coisas mais interessantes a fazer, mas há convites que não podemos recusar ou vamos desta para melhor. Após os primeiros dois dias de luta, apercebi-me que precisava de ajuda pois estes deviam ser microorganismos ninja e, notoriamente, tinham imensas skills. Estava a ser derrotado! E a jogar em casa! Precisava de reforços. Coloquei em acção a minha arma secreta: AZITROMICINA. (estrutura molecular na imagem à direita)

E o que é a azitromicina? "É um antibiótico semi-sintético do grupo dos macrolídeos, relacionado com a eritromicina A. É o primeiro antibiótico de uma classe denominada quimicamente como "azalídeos", que se derivam da eritromicina A, através da inserção de um átomo de azoto no anel lactónico. A azitromicina actua por inibição da síntese proteica bacteriana através da sua ligação com a sub-unidade 50S do ribossoma, o que impede a tradução do mRNA e a consequente síntese peptídica."

Que bactérias são essas? (clique na imagem se pretender aumentar)

Quimicamente a azitromicina é designada por

[2R-(2R*,3S*,4R*,5R*,8R*,10R* -11R*,12R*,13S*,14R*)] -13-[(2,6-Dideoxi-3-C-metil-3-Ometil-a-L-ribo-hexopiranosil)oxi]-2-etil-3,4,10-trihidroxi-3,5,6,8,10,12,14-heptametil-11-[[3,4,6,trideoxi-3-(dimetilamino-b-D-xilo-hexopiranosil]oxi]-1-oxa-6-aza-ciclopentadecan-15-ona.

Ena! Que grande nome!

Ou, de uma forma mais simples, 9-deoxo-9a-aza-9a-metil-9a-Homoeritromicina A.

A sua fórmula molecular é C38H72N2O12, a sua massa molecular relativa é 748,99 e a estrutura química da molécula da azitromicina já foi apresentada acima, mas apresento aqui outra. Belíssima! (clique na imagem para ver uma animação 3D em que pode girar a molécula no espaço e controlar alguns parâmetros de representação). Reparem como uma molécula tão complexa é somente formada por 4 elementos químicos distintos: carbono, hidrogénio, azoto e oxigénio.

Pela minha parte, fica aqui o agradecimento a todos os químicos, bioquímicos, farmacêuticos, biólogos, médicos, entre outros, que estiveram envolvidos na síntese e ensaios clínicos desta extraordinária molécula.

Fontes: #1 #2 (e outras incluídas no texto)