Humor com Física

Encontrada já não sei onde. Desconheço o autor.

Impulsão e balonismo

Numa galáxia muito, muito distante...

Depois de no episódio IV da saga Star Wars a Death Star ter sido destruída pelos rebeldes liderados por Luke Skywalker, a crise instalou-se no Império. Darth Vader e seus acólitos precisavam de um meio de transporte que lhes permitisse derrotar os rebeldes. O que fazer? O dinheiro era pouco! Na imagem está a solução encontrada...


Quando aquecido, o ar expande, e parte sai pela boca do balão.
Para que o balão possa flutuar, o peso dos equipamentos e passageiros deverá ser igual ao peso de ar que deve ser expelido do interior do balão (princípio de Arquimedes).
Para que possa subir, claro que o peso de ar que deve ser expelido do interior do balão terá de ser maior.

A imagem do lado permite perceber a diferença de densidades entre o ar quente e o ar frio (à mesma pressão). Há menos partículas de ar por unidade de volume dentro do balão, mas como estas partículas estão a mover-se mais rapidamente, a pressão interna e a externa do ar são as mesmas.





É caso para dizer, citando o Obi-Wan Kenobi: "Use the force Luke!". Ou então como o Yoda: "A impulsão, uma força poderosa é!"

Desafio: (para pensar)
Determine o número máximo de soldados imperiais que pode transportar sabendo que, em média, cada um tem 80kg. (Apresente o valor da carga máxima a que chegou)

Sugestão: Para calcular o peso do fluido deslocado, calcule a massa de ar a 20ºC deslocado e subtraia a massa de ar a 100ºC que ainda está no interior (portanto, não foi deslocado).

Dados:

• Este balão tem cerca de 3000 e uma massa de 290 kg (material).
• Densidade do ar exterior 1,2 (20ºC, temperatura ambiente)
  
• Densidade do ar interior 0,95 (100ºC, temperatura média dentro do balão)

Fontes: [1], [2], [3], [4]

Bom trabalho!

Eureka! Alavancas e Impulsão

Dois vídeos muito interessantes. Um sobre alavancas e o outro sobre impulsão.

Fazem parte de uma série de 30 episódios produzida pela TVO, com o objectivo de ensinar Física. O primeiro episódio foi emitido a 1 de Setembro de 1981. Em inglês.

Pode encontrar aqui todos os 30 episódios, ou ainda aqui.

Acho que faz muita falta programas educativos nas televisões nacionais. Nem era necessário produzi-los, bastava adquirir e traduzir o que já existe e tem qualidade.

Espero que sejam úteis e que tenham gostado.

Direitos e deveres

Na sequência da tarefa (Pesquisa e apresentação de trabalho sobre uma molécula) que pedi em sala de aula e cujas instruções aí e também aqui explanei, deixo aqui os seguintes dados:

• apenas 63% dos alunos entregou o trabalho pedido, 75% numa turma e 47% na outra.
  

Espero que os que entregaram o trabalho continuem a aplicar-se e que aqueles que o não fizeram, sigam, no futuro, o exemplo dos seus colegas.

Os alunos têm direito a aprender? Sim!

Os alunos têm o dever de se esforçar? Obviamente!

Relembro a imagem que aqui coloquei na altura em que o trabalho foi proposto. É uma situação ridícula, não é?

Um dos muitos motivos pelos quais estou hoje em greve

Um dos muitos motivos pelos quais estou hoje em greve, é o facto do ensino do país seguir em movimento tortuoso aceleradíssimo para o que está descrito na imagem.

Esse ensino não é o que pretendo, nem o que faz falta ao país.

Cabe também aos alunos e encarregados de educação decidir para que serve afinal a escola.

Leiam também este artigo que recentemente aqui coloquei, este outro no Dúvida Metódica, e a entrevista à escritora Alice Vieira, que saiu hoje no Público.

Acerto de equações químicas

Mais uma vez, a reacção violenta entre a água e os metais alcalinos sódio e potássio.

Desafios:

1. Escrever e acertar a equação química que descreve a reacção do sódio com a água. Digo apenas que os produtos da reacção são o hidróxido de sódio e o hidrogénio.
2. O que terá causado a explosão? Terá algo a ver com os produtos formados?
3. O que acontecerá se colocarmos umas gotas de fenolftaleína no final da experiência? Porquê?
   

Impulsão, Alavancas e Arquimedes

Um dos princípios fundamentais da hidrostática é assim enunciado: "Todo o corpo mergulhado total ou parcialmente num fluido sofre uma impulsão vertical, dirigida de baixo para cima, igual ao peso do volume do fluido deslocado e aplicado no centro de impulsão."

Isto quer dizer que um objecto flutua enquanto o peso da água (ou outro fluido) deslocada pelo objecto (impulsão) conseguir igualar o peso do objecto.

E agora um pouco de história:

"Conta-se que certa vez, Hierão, rei de Siracusa, no século III a.C. havia encomendado uma coroa de ouro, para homenagear uma divindade que supostamente o protegera em suas conquistas, mas foi levantada a acusação de que o ourives o enganara, misturando o ouro maciço com prata em sua confecção. Para descobrir, sem danificar o objecto, se o seu interior continha uma parte feita de prata, Hierão pediu a ajuda de Arquimedes. Ele pôs-se a procurar a solução para o problema, a qual lhe ocorreu durante um banho. A lenda afirma que Arquimedes teria notado que uma quantidade de água correspondente ao seu próprio volume transbordava da banheira quando ele entrava nela e que, utilizando um método semelhante, poderia comparar o volume da coroa com os volumes de iguais pesos de prata e ouro: bastava colocá-los em um recipiente cheio de água, e medir a quantidade de líquido derramado. Feliz com essa fantástica descoberta, Arquimedes teria saído à rua nu, gritando "Eureka! Eureka!" ("Encontrei! Encontrei!"')."

Entre muitas outras ligações à Física e à Matemática, ficou também conhecido pela frase: "Dêem-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo".

Fique a saber mais sobre Arquimedes, clique aqui.

Chesley Sullenberger e a impulsão

Na passada quinta-feira, dia 15 de Janeiro, um Airbus A320 da companhia aérea «US Airways», amarou no Rio Hudson, em Nova Iorque, Estados Unidos, com mais de uma centena de passageiros a bordo.

O capitão, Chesley Sullenberger, conseguiu evitar o pior graças à perícia que demonstrou. Não morreu ninguém, nem houve registo de feridos graves.

Sem querer tirar mérito ao piloto, penso que a impulsão também contribuiu para o feliz desfecho.

Problemas de Física

Estes problemas foram retirados de provas das Olimpíadas Regionais de Física. Estão relacionados com temas que foram abordados nas aulas do 9º ano e deixo-os aqui como desafio para os alunos interessados.

1- Um automobilista seguia na estrada, à velocidade constante de 72 km/h quando se apercebeu de uma árvore caída no pavimento. O tempo de reacção do automobilista foi de 0,7 s. Para evitar a colisão, travou comunicando ao carro uma “retardação” constante de 5 .

1.1. Representa num gráfico a velocidade do carro em função do tempo desde o instante em que o automobilista avistou a árvore até parar.
1.2. Felizmente, o automobilista conseguiu imobilizar o carro a 4 m da árvore! Determina a distância a que o condutor estava quando avistou este obstáculo.

Retirado da prova das OLIMPÍADAS REGIONAIS DE FÍSICA 2007

2. O TGV é o comboio de alta velocidade francês e é, até ao momento, o comboio de grande velocidade com maior sucesso na Europa.

A Isabel e o José Paulo, viajando de Paris para Bruxelas no TGV, tinham curiosidade de saber a que distância da estação o comboio começava a travar. Observaram no visor que o TGV seguia a 370 km/h. Utilizando o cronómetro do telemóvel, mediram para tempo de travagem 47,7 s. A que conclusão chegou o casal?

3. Já fora da estação de comboios, o casal alugou um automóvel. Seguiam com velocidade constante de módulo 90 km/h, numa estrada rectilínea, quando surgiu uma operação “stop”.
Um agente da polícia fez sinal de paragem, mas a Isabel, que ia ao volante e estava distraída, prosseguiu com a mesma velocidade. Após 6,0 s a polícia iniciou a perseguição com velocidade constante de módulo 108 km/h. Calcule:

3.1. O tempo que a polícia demorou até alcançar o veículo;

3.2. A distância a que os veículos se encontraram, a partir da posição da operação “stop”.

Retirados da prova das OLIMPÍADAS REGIONAIS DE FÍSICA 2008

4. Um corredor de 100 m tem uma aceleração constante nos primeiros 3 s da sua corrida e atinge assim uma velocidade de 12 m/s que mantém até ao fim da corrida.

4.1. Trace o gráfico da velocidade em função do tempo que descreve os primeiros 7 s da corrida.
4.2. Recorrendo ao gráfico que traçou, determine a distância percorrida pelo corredor nos primeiros 3 s da corrida.
4.3. Determine o tempo que o corredor levou a percorrer os 100 m.

Retirado da prova das OLIMPÍADAS REGIONAIS DE FÍSICA 2005

Para mais informação consulte a página das Olimpíadas de Física.